抛填骨料工艺对流态混凝土的性能影响研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着社会经济和混凝土技术和外加剂的发展，近年来，高性能泵送混凝土广泛应用于各类建筑工程中。但由于要满足泵送混凝土在施工过程中的高流动性的要求，泵送混凝土不得不在混凝土配合比中减少粗骨料的用量，而提高水泥用量，导致混凝土的骨料呈“悬浮”结构，骨料之间没有接触，仅靠混凝土中强度最低、收缩最大的水泥石来连接，这就使得混凝土早期开裂严重，从而造成混凝土耐久性下降。

一般的混凝土是将水泥、砂、石、水和外加剂等进行机械拌合后形成的均匀混合料，再通过一定的机械振捣形成结构密实的混凝土。一般来讲，混凝土中粗骨料的性质比较稳定，强度高、干缩几乎为零，在混凝土中起到刚性骨架的作用，对提高混凝土抗裂性、体积稳定性、降低成本有着非常重要的意义。但是至今为止，混凝土材料中骨料的含量，尤其是在高强和泵送混凝土中，都仍然控制在比较低的水平，因为普遍认为加入过多的骨料会降低混凝土的工作性，而且过多的骨料也可能会导致混凝土出现沉降和泌水离析等问题，从而影响施工的进度和质量要求。为了保证混凝土在施工期间拥有良好的工作性能，混凝土生产商都不太愿意增加粗骨料的含量，造成了常规工艺生产的混凝土基本上都出现了浆多石少的骨料悬浮结构。

为了解决这些问题，不少学者先后研究了骨料嵌锁型混凝土[1-3]。近几十年内发展且应用都较为成熟的“粗骨料嵌锁型混凝土”包括有预置骨料混凝土、碾压混凝土、造壳混凝土和堆石混凝土。然而，它们因为其独有的特殊性能特征与施工方式，以至于它们只能用在一些特定的条件和环境中。为了使粗骨料嵌锁型混凝土能应用于结构建筑中，沈卫国[4-5]等提出了抛填骨料混凝土：一种在混凝土浇筑或摊铺过程中, 通过分层撒布的方式,在新拌混凝土中加入体积比为10%-30%的集料、振捣密实而形成集料嵌锁型混凝土的施工工艺。相对于抛填骨料混凝土而言，用于与其进行对比且水胶比相同的普通混凝土，即“基准混凝土”。抛填骨料混凝土如何应用于结构建筑中，是近年来研究的热点之一。通过抛填骨料工艺成型混凝土，解决现阶段泵送混凝土出现的耐久性差的问题。

2. 研究内容和预期目标

本课题主要研究抛填骨料混凝土工艺对流态c55混凝土及流态碱矿渣混凝土的基本力学性能影响。所谓抛填混凝土工艺就是在混凝土正常浇筑之后，抛入一定掺量的干燥石子，使混凝土中的骨料形成相互嵌锁的结构，从而提高混凝土的强度和耐久性。

通过配置坍落度为180mm～220mm的c55混凝土和坍落度为30mm的碱矿渣混凝土，然后抛入不同掺量的干燥碎石，养护后进行基本力学性能试验以及切片观察骨料结构，对比分析抛填骨料后的c55混凝土和碱矿渣混凝土的基本力学性能。

首先对原材料基本性能进行分析,测定砂子的细度模数、石子的密度、砂石的含水率、所用pⅡ 52.5水泥的凝结时间。再根据普通混凝土配合比设计要求进行c55混凝土和碱矿渣的配合比设计，进行坍落度试验和扩展度试验，试配出坍落度为180mm～220mm的c55混凝土及坍落度30mm左右的碱矿渣混凝土。并根据实际试配情况适当调整配合比，使混凝土达到相应坍落度的要求。

3. 研究的方法与步骤

3.1原材料基本性能分析

用筛分法测定细骨料的细度模数；

用排水法测定粗骨料的密度；

测定粗骨料与细骨料的含水率；

4. 参考文献

[1]崔啸宇. 粗骨料嵌锁型路面混凝土工程应用研究[d].武汉理工大学,2011.

[2]杨云英,金仁和,李胜强.骨料嵌锁型混凝土的研究与展望[j].广东建材,2019,35(09):75-77.

[3]栾兰，贾金青. 粗骨料嵌锁型混凝土研究进展综述[j]. 混凝土，2014,(1):35-37,45.

5. 计划与进度安排

第一阶段（第1～2周）：3月1日～3月14日

查阅相关文献，准备实验方案；

第二阶段（第3周）：3月15日～3月21日