免振捣轻骨料混凝土试验研究

摘要

“免振捣轻骨料混凝土试验研究”是建设部科技计划项目“免振捣高性能轻骨料混凝土关键应用技术研究”项目(编号：05-K1-20)的子课题。 免振捣轻骨料混凝土指在泵送后浇注时无需振捣靠自重便可自由流变，达到要求均匀密实状态的轻骨料混凝土。免振捣轻骨料混凝土通过钢筋间隙能力强，能填充复杂模型并保持均匀性和自身密实性，硬化后满足力学和耐久性要求；其质量比普通混凝土小，与普通混凝土建筑结构物相比，在同样的基础上可建造更多的层数，层数不变时则可使基础和下部结构构件截面尺寸及重量大大减少，配筋量、模板量及施工费用相应减少；与普通混凝土建筑物相比，还具有更高的抗震性、更优耐久性、耐火性和保温隔热性能，可大大改善住宅建筑的保温隔热和隔声性能，工程建造总造价大大降低；在地震区或软土地基地区的土建工程中应用结构轻骨料混凝土材料，技术经济优势更为明显。近年来，轻骨料混凝土在国内外得到了较多的研究和应用。 但是，由于轻骨料混凝土在泵送施工时，泵压的存在和变化容易导致混凝土拌合物泌水并堵塞泵管。同时，轻骨料混凝土在振捣过程中或在大坍落度浇注过程中，很容易发生轻骨料上浮、漂移等工作性能变差的问题，导致泵后匀质性变差，进而影响其强度的增长和耐久性能的体现。 本课题对免振捣轻骨料混凝土配合比设计方法进行了研究，提出并采用基于密实体积理论的轻骨料混凝土配合比设计方法，正交试验分析外加剂、矿物掺合料、水泥、轻骨料等材料用量和水胶比对结构用轻骨料混凝土的影响，确定主要影响因素和用量比例，配制出结构用强度等级为LC25～LC50的免振捣轻骨料混凝土。研究认为基于密实体积理论的配合比设计方法能够很好的应用于免振捣轻骨料混凝土的配合比设计，同时兼顾经济性要求。 采用改进设计的免振捣轻骨料混凝土工作性能测试仪，研究免振捣轻骨料混凝土的免振捣工作性能，与同类测试仪器相比能更准确的量化免振捣轻骨料混凝土的免振捣性能，并且操作简单方便；通过正交试验和对比试验，研究矿物掺合料、体积砂率、轻骨料等对免振捣轻骨料混凝土工作性能的影响；从优选原材料、确定配合比参数、优化水泥浆体、轻骨料预湿处理等几方面制定了免振捣轻骨料混凝土泵送匀质性控制技术，对于免振捣轻骨料混凝土的泵送施工具有重要理论和实际指导意义。 本课题成功配制出坍落度达265mm，扩展度达650mm，填充高度达320mm，分层度FCD控制在6.2％左右的免振捣轻骨料混凝土，并在实际工程得到成功应用。课题成果已通过山东省建设厅鉴定。 本课题的研究能够使性能优良的免振捣轻骨料混凝土工业化施工、规模化使用成为可能，实现轻骨料混凝土的经济和社会效益；对建筑结构和桥梁结构向轻质、高耐久性、高抗震性及绿色环保等方向发展有极大的推动作用，同时有利于改善住宅建筑的保温隔热和隔声性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1引言

1.2课题背景

1.3国内外轻骨料及轻骨料混凝土的发展概况

1.3.1国外轻骨料及轻骨料混凝土的发展现状

1.3.2国内轻骨料及轻骨料混凝土的发展现状

1.4我国轻骨料混凝土在应用中需要解决的问题

1.4.1高强轻骨料混凝土的配制

1.4.2轻骨料混凝土的泵送施工

1.4.3轻骨料混凝土的泵送匀质性

1.5本课题的提出

1.5.1本课题的研究目标及研究内容

1.5.2本课题研究的意义

第2章 免振捣轻骨料混凝土理论研究

2.1引言

2.2轻骨料混凝土工作性能及控制技术

2.2.1新拌轻骨料混凝土分层结构形成特点

2.2.2轻骨料混凝土的流变特征

2.3轻骨料-水泥石的界面特征

2.3.1轻骨料的结构特征

2.3.2轻骨料-水泥石界面的改善

2.4轻骨料混凝土的破坏特征

2.5本章小结

第3章 免振捣轻骨料混凝土配合比试验研究

3.1引言

3.2试验外加剂的选择

3.2.1原材料与试验方法

3.2.2试验配合比

3.2.3试验结果与分析

3.2.3试验结论

3.3基于密实体积理论的配合比设计方法

3.3.1密实体积理论

3.3.2配合比计算步骤

3.3.3紧密因数CF的确定

3.4免振捣轻骨料混凝土试验方案

3.4.1试验目的

3.4.2正交试验设计

3.4.3试验参数选择

3.4.4搅拌工艺

3.4.5检测依据和试验方法

3.5试验原材料

3.6试件的制作与养护

3.7试验数据处理及分析

3.7.1试验数据

3.7.2处理及分析

3.8本章小结

第4章 免振捣轻骨料混凝土工作性能试验研究

4.1引言

4.2工作性能的评价指标

4.3原材料与试验方法

4.3.1原材料

4.3.2试验方法

4.4矿物掺合料对免振捣轻骨料混凝土工作性能影响的试验及分析

4.4.1试验配合比

4.4.2试验结果及分析

4.5免振捣轻骨料混凝土水泥浆体流变参数的确定

4.5.1试验目标

4.5.2四因素掺量的试验确定

4.5.3水泥浆体流变参数控制

4.6体积砂率对免振捣轻骨料混凝土工作性能影响的试验及分析

4.7轻骨料对免振捣轻骨料混凝土工作性能影响的试验及分析

4.7.1骨料种类

4.7.2预湿时间

4.8本章小结

第5章工程应用

5.1引言

5.2工程概况

5.3免振捣轻骨料混凝土的泵送施工

5.3.1原材料

5.3.2施工配合比

5.3.3施工工艺

5.4工程应用效果

5.5本章小结

第6章主要结论及展望

6.1主要结论

6.2展望

参考文献

后记

读硕士学位期间论文发表及科研情况