对掺加1%聚丙烯纤维及未掺纤维的两组陶粒混凝土试件,分别进行了清水冻融和3%NaCl溶液冻融试验,观察了冻融循环后试件的外观变化形态,测试研究了试验过程中试件的相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等损伤量的变化规律。研究结果表明:相同冻融次数时,与清水冻融环境比,氯盐冻融环境下试件的剥蚀和骨料外露现象更明显,相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等指标退化更为严重;掺入聚丙烯纤维可明显改善陶粒混凝土的抗冻性能。分别以相对动弹性模量和剩余抗压强度作为损伤变量,建立了能反映冻融损伤进程的陶粒混凝土冻融损伤模型,参数拟合精度较高。

研究了陶粒取代率和耐碱玻璃纤维(耐碱玻纤)体积掺量对陶粒混凝土抗压强度、比强度和弹性模量的影响。结果表明,耐碱玻纤陶粒混凝土的抗压强度、比强度和弹性模量均随着陶粒取代率的增加而降低,当取代率达到20%后下降趋势更加显著。随着耐碱玻纤掺量的增加,陶粒混凝土的各项指标均呈先增大后减小趋势;当陶粒取代率在20%以内时,不同掺量耐碱玻纤陶粒混凝土的比强度均优于普通混凝土;当陶粒取代率为15%、耐碱玻纤掺量为0.3%时,比强度最优。

针对严寒地区陶粒混凝土砌块墙体极易产生裂缝的现状,在墙体饰面砂浆中掺加聚丙烯纤维以改善砂浆的抗裂性能。试验研究了聚丙烯纤维长度及掺量对陶粒混凝土砌块墙体饰面砂浆的抗压、抗折、抗裂性能的影响。结果表明,聚丙烯纤维的最佳长度为15mm,最佳掺量为0.15%～0.20%。

陶粒砂轻混凝土是一种比较理想的建筑材料,具有轻质、保温、吸声、隔热等优点,已广泛应用于各种工业与民用建筑。本文利用陶粒作为骨料,陶砂部分替代天然砂及其它常规材料,配制出陶粒砂轻混凝土,并对配制的混凝土的物理力学性能进行了测试。结果表明,该混凝土干密度较普通混凝土低,物理力学性能优越,能够满足工程需要。

对不同类型陶粒在陶粒混凝土中的吸水返水过程、水泥石孔径分布、陶粒混凝土的内部湿度与自收缩进行了测试。研究结果表明:陶粒经过预湿处理后,吸水率大的陶粒在陶粒混凝土中的返水能力比吸水率小的陶粒强;普通混凝土的有效水灰比和内部相对湿度最小,吸水率小的陶粒轻骨料混凝土居中,吸水率大的陶粒轻骨料混凝土最大;对于经过24h预湿处理的粗骨料,在水泥石中孔径小于50nm的累计孔径方面,吸水率大的陶粒轻骨料混凝土最小,吸水率小的陶粒轻骨料混凝土居中,普通混凝土最大;混凝土自收缩是有效水灰比和粗骨料约束程度共同作用的结果,吸水率大的陶粒轻骨料混凝土自收缩最小,普通混凝土的居中,吸水率小的陶粒轻骨料混凝土自收缩最大。

通过对多组立方体和棱柱体陶粒混凝土试件进行尺寸效应试验,对尺寸效应系数进行了综合分析并利用经典理论公式进行了详细研究,得到了陶粒混凝土尺寸效应的基本规律。