片麻岩粗集料压碎值特性及对混凝土性能的影响研究

摘要

粗集料约占混凝土总体积的50％，在混凝土中占有非常重要的地位，其强度会对硬化混凝土的力学性能、体积稳定性及耐久性产生重大影响。本文以武英高速公路为依托，研究了公路沿线片麻岩粗集料的压碎值特性及其对混凝土力学性能、收缩性能及耐久性的影响规律。旨在提出适合武英高速公路混凝土工程用片麻岩粗集料的压碎指标值，并为片麻岩粗集料在混凝土中的应用提供理论依据。
　　 经岩相分析、快速碱-硅酸反应活性检验及力学性能测试，武英高速沿线的片麻岩石质满足相应规范的要求，可以用于混凝土工程；基于沿线19种片麻岩粗集料压碎值的试验结果，建立了片麻岩粗集料压碎值新(JTGE42-2005)旧(JTJ041-2000)规程换算关系式；研究发现粗集料的粒形、针片状颗粒含量和级配都会对其压碎值产生显著影响。
　　 选取压碎值介于9～24％之间的六种片麻岩粗集料与一种石灰岩粗集料，研究了压碎值对C30、C60、C80三个强度等级混凝土力学性能的影响规律。结果显示，片麻岩粗集料压碎值与三种强度等级混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的关系并不显著，而其对抗折强度和弹性模量的影响较大；在压碎值接近的情况下，片麻岩粗集料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度与石灰岩粗集料混凝土相差不大，而抗折强度与弹性模量均低于石灰岩粗集料混凝土，尤其弹性模量相差更大；结合相关规范对混凝土用粗集料压碎值的要求，认为压碎值按《公路工程集料试验规程》(T0316-2005)中公式换算后不高于14.4％的片麻岩粗集料可用于桥梁上部结构C40～C60混凝土。
　　 对比研究了四种不同压碎值的片麻岩粗集料C60混凝土的干燥收缩与抗冻性能。结果表明，混凝土的干燥收缩值受片麻岩粗集料压碎值影响显著，而混凝土的抗冻性能与片麻岩粗集料压碎值的关系不大。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1 研究的背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1片麻岩

1.2.2粗集料强度试验方法及指标

1.2.3粗集料在混凝土的作用

1.2.4粗集料强度对混凝土性能的影响

1.3论文的研究目标和研究内容

第2章片麻岩粗集料压碎值特性研究

2.1片麻岩

2.1.1 片麻岩碎石的组成与结构

2.2.2片麻岩力学性能

2.2.3 片麻岩粗集料的碱-硅酸反应活性

2.2片麻岩粗集料压碎值特性研究

2.2.1 新旧规程片麻岩粗集料压碎值的对比

2.2.2粗集料压碎值与洛杉矶磨耗值的关系

2.2.3影响片麻岩粗集料压碎值的因素研究

2.3本章小结

第3章片麻岩粗集料压碎值对混凝土力学性能的影响

3.1 原材料和试验方法

3.1.1原材料

3.1.2试验方法

3.2 凝土配合比设计

3.3片麻岩粗集料压碎值对混凝土力学性能的影响

3.3.1压碎值对混凝土抗压强度的影响

3.3.2压碎值对混凝土劈裂抗拉强度的影响

3.2.3压碎值对混凝土抗折强度的影响

3.2.4压碎值对混凝土弹性模量的影响

3.4压碎值相近的片麻岩与石灰岩粗集料配制的混凝土力学性能对比

3.5掺配轻集料调整压碎值对混凝土力学性能的影响

3.6本章小结

第4章片麻岩粗集料压碎值对混凝土收缩与耐久性的影响

4.1 片麻岩粗集料压碎值对混凝土干燥收缩的影响

4.2片麻岩粗集料压碎值对混凝土抗冻性能的影响

4.3 本章小结

第5章结论及展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

附录