天津地区人工砂在市政工程混凝土中应用技术研究

论文摘要

随着我国基础建设的发展和对环境保护的重视,现有的天然砂已经不能满足工程需要,人工砂作为建筑材料之一,已普遍应用于混凝土中。人工砂在生产过程中,不可避免要产生一定数量小于0.08mm的细小颗粒,这种细小颗粒统称为石粉,这是人工砂和天然砂最明显的区别之一。与天然砂相比,人工砂还有级配差、细度模数大、表面粗糙、多棱角等特点。市政工程由于使用承载高、受力复杂、强度等级高等特点,对混凝土原材料要求较高,但是人工砂却存在以上不利特性,因此,在天津地区市政工程界普遍对混凝土中采用人工砂持有疑虑。本研究以人工砂配置市政工程混凝土为基础,结合天津地区人工砂和天然砂的质量水平,按一定比例配置级配良好,细度模数为2.7左右,满足混凝土工作性的混合砂,并在此基础上着重研究了石粉含量对高、中、低强度等级混凝土的工作性、强度、弹性模量、收缩性等性能的影响。试验表明:石粉含量在5～8%的人工砂和天然砂混合的高性能优质混合砂适宜配置C50箱梁混凝土;石粉含量为≤15%的人工砂和天然砂混合的优质混合砂适宜配置C25、C30混凝土;对于低强度等级混凝土,其石粉含量对混凝土强度没有明显影响规律,在满足混凝土工作性的前提下对人工砂石粉含量不做要求。通过人工砂在市政工程结构上的应用,进一步验证了:只要严格控制不同强度等级混凝土所采用人工砂质量,人工砂可以在市政工程结构上使用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 研究背景、目的、内容、技术路线
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究目的
• 1.3 研究主要内容
• 1.4 技术路线
• 第二章 人工砂、混合砂以及混合砂混凝土的研究进展
• 2.1 人工砂、混合砂
• 2.2 人工砂的特性以及对混凝土影响
• 2.3 国内外关于人工砂研究进展和应用水平
• 2.4 天津地区人工砂生产和应用情况
• 2.5 现行规范对人工砂石粉含量的限值以及天津地区使用人工砂存在问题
• 第三章 天津地区人工砂和天然砂的质量状况
• 3.1 天津地区人工砂概况及试验情况
• 3.2 天津地区天然砂概况及试验情况
• 3.3 混合砂试验
• 第四章 混凝土试验研究
• 4.1 试验用原材料
• 4.1.1 水泥
• 4.1.2 粉煤灰
• 4.1.3 碎石
• 4.1.4 外加剂
• 4.1.5 混合砂
• 4.2 箱梁部位混凝土试验研究
• 4.2.1 人工砂石粉含量对C50 混凝土塑性状态影响
• 4.2.2 人工砂石粉含量对C50 混凝土强度影响见表4-9 和图4-1
• 4.2.3 人工砂石粉含量对混凝土收缩性能的影响见表4-10 和图4-2
• 4.2.4 不同石粉含量对C50 混凝土抗渗性能的影响见表4-12 和图
• 4.2.5 石粉含量对混凝土抗冻性能影响
• 4.2.6 石粉含量对混凝土弹性模量的影响
• 4.3 墩柱部位混凝土试验研究
• 4.3.1 石粉含量对C30 混凝土塑性状态影响情况见表4-15
• 4.3.2 石粉含量对C30 混凝土强度情况影响见表4-16 和图4-7
• 4.3.3 不同石粉含量对C30 混凝土收缩性的影响见表4-17 和图4-8
• 4.3.4 石粉含量对C30 混凝土抗渗性能的影响
• 4.3.5 石粉含量对混凝土抗冻性能的影响
• 4.4 灌注桩和承台部位混凝土试验研究
• 4.4.1 石粉含量对C25 混凝土塑性状态影响如下表4-20
• 4.4.2 不同石粉含量对混凝土强度影响见表4-21 和图4-11
• 4.4.3 石粉含量对收缩性能的影响见表4-22 和图4-12
• 4.5 垫层部位混凝土试验研究
• 第五章 工程应用
• 5.1 事例一、河北大街立交桥工程
• 5.1.1 工程概况
• 5.1.2 工程应用
• 5.2 事例二：大光明桥工程
• 5.2.1 工程概况
• 5.2.2 工程应用
• 5.3 事例三：国泰桥
• 5.3.1 工程概况
• 5.3.2 工程应用
• 5.4 C25 混凝土工程应用
• 5.5 工程应用小结
• 第六章 研究结论与展望
• 6.1 研究结论
• 6.2 展望
• 6.2.1
• 6.2.2
• 参考文献
• 发表论文、参加科研和重点工程情况说明
• 致谢