海水海砂珊瑚混凝土间隙通过性能研究

1

作者 赖勉亨 卢锐勤 +2 位作者 宋琢 田时雨 任凤鸣 《广州建筑》 2025年第3期79-84,共6页

研究采用海水、海砂(Sea sand,SS)和珊瑚骨料(Coral aggregate,CA)分别替代河水、天然河砂和天然粗骨料,制备海水海砂珊瑚混凝土(Seawater sea-sand coral aggregates concrete,SSCAC)。然而,由于珊瑚骨料表面粗糙多孔,导致浆体与其摩... 研究采用海水、海砂(Sea sand,SS)和珊瑚骨料(Coral aggregate,CA)分别替代河水、天然河砂和天然粗骨料,制备海水海砂珊瑚混凝土(Seawater sea-sand coral aggregates concrete,SSCAC)。然而,由于珊瑚骨料表面粗糙多孔,导致浆体与其摩擦力增加,从而影响海水海砂珊瑚混凝土的间隙通过性。解决这一问题的关键在于优化海水海砂珊瑚混凝土的流变性能,可以通过掺入硅粉(Silica fume,SF)替代部分水泥来实现,并同时使用适量的减水剂(Superplasticizer,SP)来提高海水海砂珊瑚混凝土的湿法堆积密度(Wet packing density,WPD)。本试验共设计了12组不同硅粉替代率(0%和10%)和不同减水剂剂量的海水海砂珊瑚混凝土配合比,并测试其流动性、间隙通过性、湿法堆积密度、离析指数和抗压强度。结果表明:适量的硅粉和减水剂的加入提高了海水海砂珊瑚混凝土的湿法堆积密度,从而改善了抗离析性能,增强了流动性,最终提高了间隙通过性。 展开更多

关键词 海水海砂珊瑚混凝土 间隙通过性 硅粉 湿法堆积密度

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PVA纤维增强珊瑚混凝土静动态力学性能试验研究 被引量：1

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作者 周进毅 龙志林 +4 位作者 郭瑞奇 旷杜敏 蔡洋 陈莎莎 陈劲杰 《中外公路》 2024年第2期138-147,共10页

为增强珊瑚混凝土的力学性能,对其进行了5种聚乙烯醇纤维体积分数(0、0.5%、1%、1.5%和2%)条件下的静态力学试验,并采用直径为100 mm的分离式霍普金森杆研究其在4种应变率下的冲击压缩性能。结果表明:掺入适量纤维能明显提高混凝土静态... 为增强珊瑚混凝土的力学性能,对其进行了5种聚乙烯醇纤维体积分数(0、0.5%、1%、1.5%和2%)条件下的静态力学试验,并采用直径为100 mm的分离式霍普金森杆研究其在4种应变率下的冲击压缩性能。结果表明:掺入适量纤维能明显提高混凝土静态抗压强度与劈裂抗拉强度;动态力学试验表明珊瑚混凝土具有明显的应变率效应,加入纤维后能提高动态增强因子对应变率的敏感性,增强效果在纤维掺量为1.5%时趋于饱和;纤维在混凝土中起到了阻裂与耗能的作用,能明显地改善混凝土的破坏形态与冲击韧性。 展开更多

关键词 全珊瑚海水混凝土 聚乙烯混纤维 冲击压缩力学性能 应变率效应

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海水干湿循环作用下地聚物基珊瑚骨料混凝土力学性能的研究

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作者 张白 彭晖 杨致远 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期76-84,共9页

利用远海岛礁地区可获得的海洋资源(如海水、海砂和废弃的珊瑚礁)制备海水珊瑚骨料混凝土(CAC),有助于缩短海洋工程项目的建造工期并降低建设成本。然而,珊瑚骨料的多孔和脆性特征影响着CAC及其结构的力学和耐久性能。本研究考虑使用低... 利用远海岛礁地区可获得的海洋资源(如海水、海砂和废弃的珊瑚礁)制备海水珊瑚骨料混凝土(CAC),有助于缩短海洋工程项目的建造工期并降低建设成本。然而,珊瑚骨料的多孔和脆性特征影响着CAC及其结构的力学和耐久性能。本研究考虑使用低碳且耐腐蚀的矿渣-粉煤灰基地质聚合物替代普通硅酸盐水泥制备地聚物基海水珊瑚骨料混凝土(GPCAC),并开展了海水干湿循环作用下GPCAC力学及耐久性的研究,同时采用SEM、XRD等技术手段剖析海水环境作用后混凝土力学性能的损伤机理。研究表明:GPCAC在遭受腐蚀环境作用后表现出比CAC更为优异的抗海水侵蚀性。当试件处于45℃海水干湿循环环境作用12个月后,CAC立方体的抗压强度和弹性模量分别削减了9.7%和8.6%,而GPCAC弹性模量仅降低了6.2%,甚至其立方体抗压强度增长了5.9%。地聚物密实的微观结构、优良的孔结构以及稳定的水化产物是其抗海水侵蚀性能优于水泥基胶凝材料的原因。 展开更多

关键词 地质聚合物 珊瑚骨料混凝土 力学性能 海水干湿循环 劣化机理

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阻锈剂种类对珊瑚混凝土中钢筋锈蚀的影响 被引量：10

4

作者 达波 余红发 +1 位作者 麻海燕 吴彰钰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1735-1740,共6页

为了提升珊瑚混凝土结构的耐久性能,本文采用线性极化电阻法和交流阻抗谱法,研究了阻锈剂种类及掺量对珊瑚混凝土中钢筋腐蚀性能的影响。结果表明:随着暴露时间的延长,掺加亚硝酸钙阻锈剂、氨基醇类阻锈剂和不掺加阻锈剂的CAC,其自腐蚀... 为了提升珊瑚混凝土结构的耐久性能,本文采用线性极化电阻法和交流阻抗谱法,研究了阻锈剂种类及掺量对珊瑚混凝土中钢筋腐蚀性能的影响。结果表明:随着暴露时间的延长,掺加亚硝酸钙阻锈剂、氨基醇类阻锈剂和不掺加阻锈剂的CAC,其自腐蚀电位、极化电阻和电荷转移电阻均逐渐减小,腐蚀电流密度逐渐增大,说明其腐蚀的倾向逐渐增大。无论是掺入亚硝酸钙阻锈剂还是氨基醇类阻锈剂,对普通钢筋的Ecorr、Rp和Rct均有不同程度的提高,表明阻锈剂对钢筋锈蚀起到抑制作用,且阻锈效果随着阻锈剂掺量的增加而逐渐增强。此外,随着暴露时间的延长,亚硝酸钙阻锈剂的阻锈效果衰减速率高于氨基醇类阻锈剂。因此,对于海洋岛礁工程中的珊瑚混凝土结构,采用4%氨基醇类阻锈剂有利于降低锈蚀的速率,延长结构服役寿命。 展开更多

关键词 珊瑚混凝土 钢筋锈蚀 线性极化电阻法 交流阻抗谱法 阻锈剂 防腐技术

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珊瑚粗骨料海水混凝土力学性能试验研究 被引量：17

5

作者 陈宗平 周济 +1 位作者 陈宇良 姚如胜 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1999-2006,I0011,I0012,共10页

为了研究珊瑚粗骨料海水混凝土的力学性能,以拌养用水、粗骨料类型、混凝土强度为设计参数,设计和制作了12个珊瑚粗骨料混凝土、6个碎石粗骨料混凝土标准立方体试块,自然养护28d后进行轴压力学性能试验。观察了试块的受力破坏形态,获取... 为了研究珊瑚粗骨料海水混凝土的力学性能,以拌养用水、粗骨料类型、混凝土强度为设计参数,设计和制作了12个珊瑚粗骨料混凝土、6个碎石粗骨料混凝土标准立方体试块,自然养护28d后进行轴压力学性能试验。观察了试块的受力破坏形态,获取了珊瑚粗骨料海水混凝土试块的单轴受压荷载-位移曲线,分析了各设计参数对珊瑚粗骨料海水混凝土的物理性能及力学性能的影响规律,并建立了珊瑚粗骨料海水混凝土单轴受压状态下的应力-应变本构方程。试验结果表明:珊瑚粗骨料海水混凝土试块的最终破坏形态为正倒相连的棱锥体;采用海水拌养混凝土时,可以提高混凝土的早期强度和轴压刚度;分别采用珊瑚和碎石作为粗骨料配制出的混凝土,同强度等级时,二者峰值荷载差异较小,但珊瑚粗骨料海水混凝土的峰值位移、轴压刚度均比碎石海水混凝土的小,且珊瑚粗骨料海水混凝土的损伤速率更快。拟合出的珊瑚粗骨料海水混凝土轴压本构方程与试验结果吻合较好,建议采用。 展开更多

关键词 珊瑚粗骨料海水混凝土 强度等级 损伤过程 本构方程

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全珊瑚海水混凝土中不同种类钢筋的防腐蚀性能 被引量：5

6

作者 达波 余红发 +1 位作者 麻海燕 吴彰钰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2002-2008,共7页

采用线性极化电阻法(Linear polarisation resistance method,LPR)和交流阻抗谱法(Electrochemical impedance spectroscopy method,EIS)计算了钢筋的自腐蚀电位(Ecorr)、极化电阻(Rp)、腐蚀电流密度(Icorr)、锈蚀速率(V corr )和电荷... 采用线性极化电阻法(Linear polarisation resistance method,LPR)和交流阻抗谱法(Electrochemical impedance spectroscopy method,EIS)计算了钢筋的自腐蚀电位(Ecorr)、极化电阻(Rp)、腐蚀电流密度(Icorr)、锈蚀速率(V corr )和电荷转移电阻(Rct)。系统研究了不同种类钢筋对全珊瑚海水混凝土(Coral aggregate seawater concrete,CASC)中钢筋腐蚀性能的影响,提出了CASC中有效的防腐措施。结果表明,不同种类钢筋的 Rp和Rct均随着暴露时间的延长而呈下降趋势, Icorr 均随着暴露时间的延长而呈增大趋势。不同种类钢筋的耐腐蚀性能规律为:2205双相不锈钢>316不锈钢>有机新涂层钢筋>锌铬涂层钢筋>普通钢筋。因此,综合考虑阻锈效果和成本因素,对于海洋岛礁工程中的CASC结构,建议选用有机新涂层钢筋,混凝土保护层厚度至少为5.5 cm,混凝土强度等级为C50及以上,掺加亚硝酸钙阻锈剂。这样,有利于延迟钢筋开始腐蚀的时间,降低锈蚀速率,达到延长结构服役寿命的目的。 展开更多

关键词 全珊瑚海水混凝土 线性极化电阻法 交流阻抗谱法 钢筋种类 防腐技术

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全珊瑚海水混凝土配合比设计及评价方法 被引量：19

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作者 巩位 余红发 +1 位作者 麻海燕 达波 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第22期3732-3737,共6页

针对南海岛礁大规模海防工程建设过程中资源短缺的问题,设计地域适用性较强的全珊瑚海水混凝土。通过正交试验方法和基于信噪比的田口方法,研究总胶凝材料用量、预吸水率、砂率和净水胶比对全珊瑚海水混凝土抗压强度的影响;验证田口方... 针对南海岛礁大规模海防工程建设过程中资源短缺的问题,设计地域适用性较强的全珊瑚海水混凝土。通过正交试验方法和基于信噪比的田口方法,研究总胶凝材料用量、预吸水率、砂率和净水胶比对全珊瑚海水混凝土抗压强度的影响;验证田口方法的优越性,确定各因素对全珊瑚海水混凝土抗压强度的影响程度,并加以量化;提出多因素共同作用下全珊瑚海水混凝土抗压强度的多元非线性回归模型。结果表明:基于信噪比的田口方法优于传统正交试验方法。最优全珊瑚海水混凝土设计组合为:总胶凝材料用量550 kg·m^-3,预吸水率5%,砂率50%,净水胶比0.25;各因素影响程度从大到小依次为:预吸水率、净水胶比、砂率和总胶凝材料用量。预吸水率的贡献率最大,为67.6%;净水胶比次之,为17.8%;砂率的贡献率较小,仅为0.7%。回归模型的建立对指导制备高强全珊瑚海水混凝土具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 全珊瑚海水混凝土 正交试验方法 田口方法 抗压强度 信噪比 极差分析 方差分析 回归模型

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C60全珊瑚海水混凝土柱的受压性能与计算模型 被引量：4

8

作者 达波 余红发 +3 位作者 麻海燕 陈达 刘金文 陈岩 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1647-1653,共7页

针对热带岛礁建筑材料匮乏问题,本文对8根钢筋全珊瑚海水混凝土(CASC)柱进行受压性能试验,研究了钢筋种类和初始偏心距(e_(i))对其受压性能的影响,提出了适用于钢筋CASC柱轴心、小偏心、大偏心极限承载力(N_(u))的计算模型。结果表明:... 针对热带岛礁建筑材料匮乏问题,本文对8根钢筋全珊瑚海水混凝土(CASC)柱进行受压性能试验,研究了钢筋种类和初始偏心距(e_(i))对其受压性能的影响,提出了适用于钢筋CASC柱轴心、小偏心、大偏心极限承载力(N_(u))的计算模型。结果表明:受压钢筋CASC柱的破坏特征与钢筋普通混凝土柱基本相似。验证了有机新涂层钢筋在CASC中具有较好的耐蚀性能。钢筋CASC柱的N_(u)随着e_(i)的增大而呈非线性的降低规律。在受力作用时,CASC与涂层钢筋之间易发生滑移,使得相同e_(i)下,普钢钢筋CASC柱的N_(u)比有机新涂层钢筋CASC柱高7.7%~26.3%。 展开更多

关键词 全珊瑚海水混凝土柱 涂层钢筋 受压性能 偏心距 钢筋锈蚀 粘结滑移 极限承载力 计算模型

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海水淡化对钢筋珊瑚混凝土结构服役寿命的影响 被引量：3

9

作者 吴彰钰 余红发 +1 位作者 麻海燕 达波 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期82-88,共7页

针对海洋环境中珊瑚混凝土(coralaggregateconcrete,CAC)结构存在的钢筋锈蚀问题,基于修正氯离子扩散理论模型,研究了海水淡化对钢筋CAC结构服役寿命的影响规律。研究结果表明:海水淡化对采用普通易锈蚀钢筋的CAC结构服役寿命有显著影响... 针对海洋环境中珊瑚混凝土(coralaggregateconcrete,CAC)结构存在的钢筋锈蚀问题,基于修正氯离子扩散理论模型,研究了海水淡化对钢筋CAC结构服役寿命的影响规律。研究结果表明:海水淡化对采用普通易锈蚀钢筋的CAC结构服役寿命有显著影响,但对于选用304奥氏不锈钢钢筋的CAC结构的服役寿命影响很小,其主要原因是CAC具有较高的初始氯离子扩散系数。因此当CAC中采用304奥氏体不锈钢或临界氯离子含量更大的不锈钢筋时,可直接使用海水作为拌和用水。 展开更多

关键词 海水淡化 珊瑚混凝土 服役寿命 修正氯离子扩散理论 氯离子扩散系数

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碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土力学性能研究 被引量：5

10

作者 许玮滢 杨树桐 +1 位作者 孙赫 徐铖基 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2019年第2期243-248,共6页

以矿粉为原材料,通过碱激发的方式制备胶凝材料,拌以海水和珊瑚骨料制备碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土.首先通过碱激发矿粉海水珊瑚砂浆试验确定了合理的水胶比.进而通过改变珊瑚骨料相对于普通骨料的替代量,发现碱激发矿粉混凝土强度... 以矿粉为原材料,通过碱激发的方式制备胶凝材料,拌以海水和珊瑚骨料制备碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土.首先通过碱激发矿粉海水珊瑚砂浆试验确定了合理的水胶比.进而通过改变珊瑚骨料相对于普通骨料的替代量,发现碱激发矿粉混凝土强度随普通骨料替代量的增加而不断降低.基于此,提出了提高混凝土的砂率、增大浆体对骨料的包裹作用,以提高碱激发全珊瑚骨料混凝土的强度.本文确定砂率为60%,提出了碱激发矿粉海水珊瑚骨料混凝土的合理配合比,并进行了基本力学性能试验.结果表明,由于海水与珊瑚骨料的早强作用,该新型混凝土7 d的抗压强度与抗拉强度均达到28 d的70%以上.且轴心抗压强度与立方体抗压强度的比明显高于普通混凝土. 展开更多

关键词 碱激发矿粉 珊瑚骨料 海水 砂率 混凝土

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钢-聚丙烯混合纤维对全珊瑚混凝土力学性能影响 被引量：1

11

作者 杨果岳 杨少光 +1 位作者 王阳 谢永晟 《湘潭大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第3期110-119,130,共11页

通过不同掺量的钢纤维与聚丙烯纤维混合对全珊瑚混凝土的立方体抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度的试验,探究钢-聚丙烯纤维的“混合效应”及其对全珊瑚混凝土的力学性能的影响.结果表明:加入纤维后的全珊瑚混凝土立方体抗压强度、抗折... 通过不同掺量的钢纤维与聚丙烯纤维混合对全珊瑚混凝土的立方体抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度的试验,探究钢-聚丙烯纤维的“混合效应”及其对全珊瑚混凝土的力学性能的影响.结果表明:加入纤维后的全珊瑚混凝土立方体抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度及其强度增强系数与混合纤维的掺量有密切相关.混合纤维全珊瑚混凝土的立方体抗压强度、抗折强度以及劈裂抗拉强度提高要比单掺一种纤维效果明显.当钢纤维掺量为2.0%且聚丙烯掺量为0.3%时,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度增强系数最大分别为1.41和3.24;当钢纤维掺量为1.5%且聚丙烯掺量为0.2%时,抗折强度增强系数最大值为1.44.因此,钢-聚丙烯纤维的“混合效应”对全珊瑚混凝土的立方体抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度有明显提高,对劈裂抗拉强度的提升尤为显著. 展开更多

关键词 全珊瑚混凝土 钢纤维 聚丙烯纤维 混合效应 力学性能

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砂胶比对海水拌合全珊瑚骨料混凝土动态力学性能的影响 被引量：2

12

作者 刘晋铭 张寿松 +1 位作者 俞煌 梅勇 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第18期90-96,共7页

珊瑚岛礁工程建设对于保障国家海洋权益具有重大战略意义。随着海洋资源的开发和建设,利用珊瑚骨料制备混凝土已在岛礁工程中得到广泛应用。为探究砂胶比对海水拌合全珊瑚骨料混凝土动态力学性能的影响,基于霍普金森压杆试验分析不同应... 珊瑚岛礁工程建设对于保障国家海洋权益具有重大战略意义。随着海洋资源的开发和建设,利用珊瑚骨料制备混凝土已在岛礁工程中得到广泛应用。为探究砂胶比对海水拌合全珊瑚骨料混凝土动态力学性能的影响,基于霍普金森压杆试验分析不同应变率、不同砂胶比(0.8—1.2)下试件的破坏模式、动态压缩强度、动态弹性模量和韧性指标等的变化规律。研究结果表明:动态压缩强度随砂胶比增大小幅度提高,当应变率为120 s^(-1)时,动态压缩强度提高6.7%;动态弹性模量变化规律与动态压缩强度变化一致,当应变率大于80 s^(-1)时,提高幅度最高可达24.1%;韧性指标和相对韧性指标随砂胶比增大而增大,当砂胶比增加到1.2时两者分别增大13.4%和37.8%。此外,通过试件破坏形态分析,海水拌合全珊瑚骨料混凝土在承受相同冲击荷载时,低应变率时试样破坏差异性不大,高应变率下砂胶比越高的混凝土破坏程度越低。由此可见砂胶比的增加确实会提升海水拌合全珊瑚骨料混凝土的抗冲击性能,导致其抗冲击性能、延性和抗压强度提高。 展开更多

关键词 海水拌合全珊瑚骨料混凝土 冲击加载 砂胶比 应变率

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