改性砒砂岩复合材料力学性能研究

为了进一步优化砒砂岩改性技术,探讨激发剂及掺合料对砒砂岩的改性激发效果,利用多种碱性激发剂混合激发砒砂岩,通过抗压强度测试及扫描电镜观察,系统研究了粉煤灰、矿粉和激发剂掺量及养护龄期对改性砒砂岩强度的影响。试验结果表明:掺加矿粉对砒砂岩试件抗压强度的增强作用比掺加粉煤灰的更显著;改性砒砂岩试件抗压强度随激发剂掺量的增加而提高,激发剂掺量为3%时改性试件28 d抗压强度较未改性试件提高了477%;在激发剂掺量为3%、用水量为10%、矿粉掺量为40%时,改性试件28 d强度达18.16 MPa;试件抗压强度随龄期延长而增强,龄期对改性砒砂岩试件早期抗压强度影响显著,对28 d后的影响相对较小。     

胶凝砂砾石材料抗压强度影响因素研究

胶凝砂砾石材料作为一种新型的筑坝材料,力学特性受水泥用量、粉煤灰掺量、水胶比、砂率、骨料级配、龄期等因素的影响。通过大量不同配合比试验,研究胶凝砂砾石材料抗压强度随水胶比、砂率、水泥用量、粉煤灰掺量等因素变化的规律。砂率在工程常见范围0.1~0.4内时,胶凝砂砾石材料存在最优砂率,为0.2,对应最优水胶比为1.0~1.4;砂率高时最优水胶比取上限,反之取下限,最优砂率对应的最优水胶比为1.1左右。胶凝砂砾石材料中水泥用量每增加10kg/m~3,立方体试件28 d抗压强度可提高15%~20%;粉煤灰掺量每增加10 kg/m~3,立方体试件28 d抗压强度均有所增大,增大幅度为1%~10%。试件尺寸及骨料级配对材料抗压强度影响显著。     

掺矿渣微粉和粉煤灰的水泥胶砂性能试验研究

 根据正交设计法,利用L24(61×41×23)正交表安排试验,探讨了混合材掺 量、矿渣微粉与粉煤灰的比例、矿渣微粉细度、粉煤灰品种对水泥胶砂流动度、7,28,90 d 龄期的抗压强度的影响,初步确定水泥熟料、矿渣微粉、粉煤灰三元体系的较优组合。结果 表明,粉煤灰与矿渣微粉双掺比单掺矿渣微粉或单掺粉煤灰的水泥胶砂,具有一定的优势。     

再生微粉对再生骨料透水混凝土的影响

文章采用废弃混凝土作为再生微粉来源,经机械破碎筛分后获得,对其物理性质及主要化学成分进行研究。在此基础上,探究再生微粉对水泥胶砂试件的抗折强度和抗压强度及再生骨料透水混凝土强度、透水性的影响。试验表明:再生微粉是一种疏松多孔且具有一定活性的建筑垃圾粉末;一定掺量内,对水泥胶砂强度有促进作用,最佳掺量为10%。再生微粉取代率10%,再生骨料透水混凝土强度接近基准组,10%,强度急剧下降,不利于强度发展;测得透水系数为3.28～4.92 mm/s,与孔隙率呈正相关。因此,将再生微粉作为掺和料取代水泥,可节约水泥,降低砂浆成本,环境明显改善,带来一定的社会效益,同时,为再生微粉能广泛应用于混凝土工程提供理论支撑。     

混凝土硫酸盐侵蚀快速评估试验方法影响因素的研究

通过试验研究了养护方式、水灰比和胶砂比对混凝土硫酸盐侵蚀试验速度的影响。结果表明:50℃水中养护7 d的试件要比标准养护28 d的试件先破坏;对于硫酸钠侵蚀,在早期,水灰比越大,胶砂比越小,试件破坏越快,随着时间的延长,水灰比的影响不是很明显;对于硫酸镁侵蚀,水灰比和胶砂比的影响在本试验周期内的效果不是很明显。     

胶结人工砂石力学性能研究及水化机理分析

为指导胶凝砂砾石工程施工,确定石粉含量限值,提高胶凝砂砾石筑坝质量,本文开展石粉含量对胶凝砂砾石性能的影响研究。通过设计不同水胶比、石粉含量及龄期的胶砂试验方案,采用万能试验机测试胶砂力学性能,并分析石粉含量对胶砂强度影响的显著性;利用扫描电子显微镜(SEM)对胶砂的表面形貌进行表征,分析石粉含量对胶砂微观形貌的影响。结果表明:随龄期的增加,胶砂强度随龄期的增加有较大程度的提高;28 d之后,石粉含量对胶砂强度的影响呈抛物线形式,在石粉含量为30%时力学强度达到最大值并在40%时开始产生负面影响,即石粉含量大于40%,试件强度低于不含石粉试件,通过微观形貌验证了上述现象产生的原因。该研究表明工程现场施工应限制石粉40%以下。     

掺碱激发剂粉煤灰-水泥胶砂强度性能试验研究

在粉煤灰-水泥中掺入碱激发剂不但可以改善粉煤灰活性,提高粉煤灰-水泥胶凝材料的性能,而且还保护环境,可以带来显著的经济效益。制作掺入不同碱激发剂的粉煤灰-水泥试块,测定在不同碱掺量下的试块的胶砂强度,进而评价碱激发剂对粉煤灰活性的激发效果。通过试验可知,掺适量碱均可提高粉煤灰活性;不同龄期NaOH的最佳掺量不一致,3 d时NaOH最佳掺量为粉煤灰质量的5%,而28 d时为6%;不同龄期粉煤灰的最佳CaO掺量基本一致,均为粉煤灰质量的8%;NaOH早期强度发展较快,后期水玻璃发展较快;CaO比NaOH激发效果好。     

全级配混凝土抗压强度尺寸效应及影响因素的统计分析

搜集了11个工程共137组试验数据,采用可靠性理论及统计学方法,研究了全级配混凝土大试件与湿筛混凝土小试件之间抗压强度比值(以下简称为"抗压强度比值")的分布规律,分析了试件形状、龄期对抗压强度比值的影响,得到了如下结论:抗压强度的尺寸效应显著存在,混凝土立方体试件具有80%、85%、90%及95%保证率的抗压强度比值分别为0.799、0.789、0.776、0.757;试件形状对尺寸效应的影响显著,立方体试件的抗压强度比值约为0.847,圆柱体试件的抗压强度比值约为0.560,因此圆柱体试件的尺寸效应大于立方体试件;龄期对尺寸效应的影响显著,抗压强度比值在7d时最大,7d^28d下降明显,28d^180d基本稳定。基于该规律建立了相应的经验公式。     

碱激发粉煤灰地质聚合物对黄土力学性能的改性研究

【目的】为了探索绿色材料在土体改良中的应用潜力，对碱激发粉煤灰地质聚合物改良黄土进行试验研究。【方法】其中，不同比例的氢氧化钠(NaOH)和硅酸钠(Na₂SiO₃)溶液混合用于合成地质聚合物。分别开展了三轴不排水不固结剪切试验、无侧限抗压强度试验以及弯曲元试验，并且利用扫描电子显微镜(SEM)分析了改良黄土的微观结构。【结果】试验结果表明：在碱激发剂作用下，粉煤灰和黄土聚合物内部形成低聚单元，单元中的硅羟基和铝羟基逐渐脱水重新组合形成Si—O和Al—O键结合的网络结构，黄土微小孔隙减少，形成以面面接触为主的层状堆叠结构。【结论】因此，当Na₂SiO₃与NaOH质量比为1.0,粉煤灰含量从5%逐渐增加到20%时：(1)养护龄期为28 d时，改良黄土试件的无侧限抗压强度分别提高了65.3%、64.7%、74.3%和73.2%;(2)轴向应变为10%时，试件的剪切强度分别提高了8.4%、14.5%、20.8%和23.6%;(3)粉煤灰含量10%且养护龄期为7 d、14 d和28 d时，试件的剪切波速分别提...     

TBM洞挖料直接用于胶凝砂砾石时大、小试件强度相关性分析

文中采用山西省吕梁市临县地区TBM第二标段工程的开挖废料,通过翻晒、筛分等处理,直接用于胶凝砂砾石配制低强度混凝土的抗压强度研究,采用四种配合比进行试配、成型、养护、抗压强度试验,应用最小二乘法分析标准养护28 d的150mm立方体试件与同条件养护180d的450mm立方体试件的抗压强度相关性,以及标准养护28 d和同...     

颗粒级配对珊瑚砂微生物固化影响研究

对不同颗粒级配的珊瑚砂试样在相同条件下进行了微生物固化试验,研究颗粒对细菌的吸附性、固化体无侧限抗压强度与渗透系数、干密度增量的关系及内部碳酸钙的微观分布,分析颗粒级配及初始孔隙比对固化效果的影响。试验结果表明:低孔隙比试样对细菌的吸附性更好,适中的孔隙比能保证砂颗粒对细菌的吸附性与渗透性达到最优平衡;固化体无侧限抗压强度在1 MPa^3 MPa范围内,应力-应变曲线均为软化型,颗粒错动与薄弱结构面导致阶段性应力峰值的出现;抗压强度随干密度增量的增加而增大,随渗透性增大而减小,孔隙比约为1的级配不良试样固化效果最好;固化后孔隙比高的级配良好试样颗粒间碳酸钙黏结较少,孔隙比低的级配不良试样颗粒表面碳酸钙包裹覆盖更好,颗粒间碳酸钙分布更连续均匀。     

风积沙改性土热物理性质的测试与分析

风积沙改性土材料的导热、储热性能是研究风积沙改性土路堤传热特性、路堤内部温度分布和裂缝成因机理的重要基础。参考相关工程实际情况,利用风积沙、黏性土、水泥三种材料制成不同配比的风积沙改性土,对材料配比与比热容、导热系数之间的关系进行测试分析,展开对风积沙改性土热物理性质的研究。试验结果表明:配比相同的风积沙改性土比热容与导热系数相对于风积沙改性土配比的变化趋势大致相反;当试验温度为-50～50℃时,不同配比的风积沙改性土比热容随温度的变化趋势大致相同,由负温到正温,比热容虽有波动,但总体上不断增大;在试验温度为-5℃、水泥掺入比固定为5%时,随着黏性土掺比的增加,比热容先增大后减小,导热系数先减小后增大;在试验温度为-5℃、当黏性土掺入比固定为10%时,随着水泥掺入比的增加,比热容数值大致呈下降趋势,导热系数数值大致呈上升趋势;84%风积沙+6%水泥+10%黏性土的配比方案可以降低改性土温度敏感性的同时降低改性土路堤表里温差大小,是控制温度裂缝的较优配比方案。研究成果可为分析温度变化条件下风积沙改性土路基温度裂缝的成因机理以及优化材料配比提供试验依据。     

石灰石粉对掺加钢渣的水泥砂浆力学性能的影响

在钢渣掺量一定的情况下,通过水泥砂浆力学性能试验,对掺加不同细度的石灰石粉的水泥砂浆进行了不同龄期的抗折、抗压强度测试。结果表明:在钢渣掺量一定的情况下,与未掺加石灰石粉的水泥砂浆比较,掺加一定量的石灰石粉可以提高水泥砂浆的抗压、抗折强度;钢渣掺量一定的情况下,随着石灰石粉细度的增加,水泥砂浆的压折比减小,水泥砂浆的柔韧性变好。用MATLAB曲线拟合工具箱对水泥砂浆的压折比进行模拟,结果发现,用指数函数形式模拟压折比拟合度较好。     

冻融循环对风化砂改良膨胀土无侧限抗压强度影响研究

研究了风化砂改良膨胀土的无侧限抗压强度与风化砂掺量、冻融循环次数之间的定性和定量关系。在膨胀土中分别掺入0,10%,20%,30%,40%,50%的风化砂,在经过0,1,3,6,9,12次冻融循环后,在万能试验机上进行无侧限抗压强度测试。试验结果表明在同一冻融循环次数下,风化砂改良膨胀土的无侧限抗压强度随掺砂比例的增大总体呈现先增大后减小的趋势,当掺砂比例为10%时,风化砂改良膨胀土试样的无侧限抗压强度最大;在同一掺砂比例下,风化砂改良膨胀土的无侧限抗压强度随冻融循环次数的增大而减小,其降低的幅度随冻融循环次数的增大也呈减小的趋势;对试验数据进行回归分析,建立无侧限抗压强度与冻融循环次数之间的数学模型,二者之间表现出良好的自然对数关系,且无侧限抗压强度与冻融循环次数的自然对数呈线性负相关关系。     

锂渣、钢渣高性能混凝土强度的试验研究

采用正交的试验方法,以混凝土强度3,7,28,90 d龄期的抗压强度和28 d龄期的劈裂抗拉强度作为评价指标。试验结果表明水胶比以0.27为最优,以28 d龄期为准,由试验确定的最佳锂渣和钢渣掺量分别为10%和20%,锂渣、钢渣高性能混凝土28d劈裂抗拉强度在一定程度上与其抗压强度呈现比例关系。在最优水胶比条件下,锂渣、钢渣高性能混凝土的28 d龄期及28 d龄期以后的抗压强度均高于常规混凝土和单掺锂渣混凝土,同时,7²8 d龄期的锂渣、钢渣混凝土强度增长幅度最大且最优。     

无机聚合物混凝土配合比设计方法研究

采用多因素正交试验分析各个因素对无机聚合物混凝土性能产生的影响,根据各个因素的影响主次,最终确定配合比各个参数的确定顺序,得出可以适用于工程使用的混凝土配合比设计方法。试验结果表明:(1)无机聚合物混凝土配合比参数对工作性能以及抗压强度的影响与普通混凝土类似,可以参照普通混凝土的混合设计过程,通过试验确定出配合比的设计参数,从而进行换算或直接选取;(2)无机聚合物混凝土的3 d抗压强度和灰水比(C/W)线性关系良好,28d抗压强度和灰水比的线性相关性较差;(3)在水灰比固定的条件下,无机聚合物混凝土的坍落度随单方用水量的增加而增加,且线性相关性较好,其对单方用水量较为敏感;(4)无机聚合物混凝土的砂率要比普通混凝土的砂率降低3%。     

渠道衬砌板水下不分散混凝土的配合比设计与性能研究

针对调水工程输水工况下输水渠道衬砌板破损修复难题,开展了适用于渠道衬砌板水下修复混凝土的制备与性能研究。采用水工自密实混凝土设计方法进行水下不分散混凝土的配合比设计,在满足水工自密实混凝土流动度和强度要求的基础上,通过掺入聚丙烯酰胺絮凝剂和硅粉提高混凝土的水下抗分散性能,并研究掺合料品种与掺量、水粉比、砂率、施工方式等因素对混凝土流动性、抗分散性和抗压强度的影响。研究结果表明,在采用倾倒法进行水下施工时,粉煤灰掺量25%、硅粉掺量15%,水粉比1.0,砂率42%的水下不分散混凝土可满足衬砌板水下施工要求。与单掺粉煤灰相比,复掺粉煤灰和硅粉可有效增强水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度并改善流动性。在保证流动性前提下,适当降低水粉比和砂率有利于提高水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度;采用导管法施工混凝土强度损失较小,90 d龄期水下混凝土强度与陆上混凝土强度相当。     

基于废弃超细砂的细粒混凝土性能试验研究

以航道整治工程废弃超细砂为主要原料,通过振动成型制备新型细粒混凝土替代普通混凝土。首先在固定水泥掺量下,基于干混试样最大堆积密度方法检测粉煤灰不同掺量对干混试样密度的影响,然后以试件7、14、28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水强度为控制标准,研究粉煤灰掺量对细粒混凝土性能的影响。结果表明:水胶比为0.38、减水剂掺量为0.45%情况下,细粒混凝土最佳配合比为废弃超细砂掺量66.8%、水泥掺量16.6%、粉煤灰掺量16.6%;采用最佳配合比所制细粒混凝土的28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水强度均达到最优。XRD分析表明制备的细粒混凝土含有大量的水化硅酸钙和钙矾石等水化产物。与普通C20混凝土相比,单方超细砂细粒混凝土生产成本降低45.1%。研究成果为废弃超细砂资源化利用提供了有效途径。     

富浆胶凝砂砾石配合比设计试验研究

针对工程现场对于富浆胶凝砂砾石的适宜配合比设计经验不足的问题，基于双级配双重强度标准的“钻石带理论”和胶凝材料强度设计准则，采用常态拌和、加浆拌和两种生产工艺，通过正交抗压强度试验以及极差法分析，研究了胶凝材料用量、水胶比等参数变化对富浆胶凝砂砾石强度的影响，且得到了常态拌和工艺最细级配、平均级配的最优设计配合比以及加浆拌和工艺配合比。结果表明：在28,90 d相同设计龄期下，常态拌和胶凝砂砾石强度平均值约为加浆拌和胶凝砂砾石强度平均值的160～178倍。     

磨细矿粉在砂浆中的应用技术研究

通过对掺用磨细矿粉砂浆配合比的设计和试验,对试验数据进行系统分析,可以看到:矿粉在一定掺量下,与水泥、砂、水作用的最充分,能够达到不掺矿粉的砂浆的28 d抗压强度并很好的改善了砂浆的工作性能,提高了早期抗裂性能。