纤维种类对微孔混凝土干缩性能的影响研究

采用混杂纤维增强法改善微孔混凝土的干燥收缩性能,以800、1000、1200 kg/m3三种表观密度的微孔混凝土为研究对象,在其中掺加玻璃纤维(GF)和聚丙烯纤维(PPF),分别进行单掺以及GF与PPF按质量比1∶2、1∶1、2∶1复掺,掺量均为1.5 kg/m3。对比微孔混凝土的干缩性能。结果表明:3种微孔混凝土中复掺纤维组抑制干缩效果始终优于单掺组,但对低表观密度微孔混凝土抑制干缩贡献不大;随着微孔混凝土表观密度和2种纤维质量比的增大,复掺纤维组抑制干缩效果更明显,对于高表观密度微孔混凝土,选择GF与PPF质量比2∶1复掺组对抑制干缩贡献最大。     

微孔混凝土及其复合墙体的耐高温性能研究

采用料浆容重法进行了配合比设计，分别制备了表观密度为600、800、1 000、1 200 kg/m³的微孔混凝土，并制作了微孔混凝土-XPS-微孔混凝土复合墙体试块，通过立方体试块高温试验和复合墙体单面受热试验，研究了表观密度和结构形式对微孔混凝土复合墙体试块的耐高温性能的影响。结果表明：随着温度的提高，微孔混凝土的质量损失增加，抗压强度和导热系数降低，表观密度对微孔混凝土的耐高温性能影响较大；表观密度越高，微孔混凝土复合墙体的耐高温性能越好，25-50-25 mm厚的复合墙体的隔热性能最好。     

表观密度与孔结构对微孔混凝土性能的影响

采用料浆容重法进行配合比设计，分别制备了表观密度为600、800、1 000、1 200 kg/m³的微孔混凝土，并研究了表观密度与孔结构对微孔混凝土性能的影响。结果表明，所制备的微孔混凝土抗压强度在1.68～10.57 MPa之间，导热系数在0.081～0.140 W/(m·K)之间，吸水率在29.76%～48.16%之间，且微孔混凝土的表观密度对上述性能的影响具有明显的规律性。孔结构测试结果表明，孔隙率、孔分布均匀性、平均孔径大小等因素对微孔混凝土性能也有一定的规律性影响。     

不同结构型纤维对混凝土弯曲性能的混杂效应

为研究混杂使用结构型聚丙烯纤维及结构型钢纤维对混凝土弯曲性能的影响,通过纤维混凝土的三点弯曲试验,分析了结构型纤维对混凝土等效抗弯强度和能量吸收值的影响,并采用混杂效应系数τ定量分析结构型纤维对纤维混凝土弯曲韧性的混杂效应。结果表明：在单掺和混掺结构型纤维混凝土试件中,随着结构型聚丙烯纤维掺量从4 kg/m³增加到8 kg/m³,混凝土的等效抗弯强度和能量吸收值逐渐增大。当结构型钢纤维掺量为30 kg/m³时,加入结构型聚丙烯纤维对混凝土的弯曲韧性会产生正混杂效应,且在结构型聚丙烯纤维掺量为6 kg/m³时,存在最优的正混杂效应,可为实际工程中混杂使用结构型纤维提供一定的参照。     

轻骨料混凝土配合比设计与应用

为了配置密度等级和性能满足工程设计要求的轻骨料混凝土,试验分别选取相同粒径规格但不同堆积密度的天然浮石作为粗骨料,并选用陶砂作为部分细骨料,通过优化配合比设计方案,成功配置出符合设计密度等级1 600 kg/m³的LC25轻骨料混凝土,并对其性能做了对比试验。结果表明,当天然浮石(堆积密度800 kg/m³)用量为452 kg/m³、陶砂用量为400 kg/m³时,LC25轻骨料混凝土的干表观密度满足设计要求,28 d抗压强度最高可达到41.3 MPa,相应的吸水率为9.1%、软化系数为0.88,25次冻融循环强度损失率为7.6%。     

玄武岩纤维高性能混凝土轴拉和抗冲击韧性试验研究

研究了玄武岩纤维掺量对混凝土轴拉性能和抗冲击韧性的影响,观察了试件拉伸与冲击的破坏形态,测得了试件的轴拉强度、破坏冲击次数等指标。结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土的轴拉强度先增大后减少;当玄武岩纤维掺量为5 kg/m³和10 kg/m³时,试件的轴拉强度相比素混凝土的轴拉强度分别提高了24.41%和50.17%;当玄武岩纤维掺量为15 kg/m³时,试件的轴拉强度相比素混凝土的轴拉强度降低了3.73%;各试件的冲击破坏裂缝均出现在试件中部;与素混凝土相比,玄武岩纤维掺量为5 kg/m³和10 kg/m³试件的破坏冲击次数分别增加了46.29%和69.66%,抗冲击韧性的改善效果明显;当玄武岩纤维掺量为15 kg/m³时,由于纤维分散不够均匀,导致试件的破坏冲击次数降低。     

纤维增强泡沫混凝土性能试验研究

以普通硅酸盐水泥为结合剂,用粉煤灰和微硅粉取代砂和部分水泥制备泡沫混凝土.探讨了微硅粉和聚丙烯纤维对表观密度为800~1 500 kg/m3的泡沫混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、收缩率的影响.结果表明:采用掺加微硅粉和聚丙烯纤维技术,可以制备出表观密度在800~1 500kg/m3,抗压强度达到10~50 MPa的高强泡沫混凝土;微硅粉和聚丙烯纤维能显著提高泡沫混凝土的抗压强度,且泡沫掺量越大,其增强效果越显著;掺入聚丙烯纤维后,泡沫混凝土的劈裂抗拉强度显著提高,干缩率明显下降.     

磁铁矿重混凝土抗裂性能试验研究

表观密度超过2 800 kg/m³的重混凝土是应用较为广泛的防护电离辐射材料。而重混凝土中重晶石混凝土的应用最为广泛，但是由于重晶石本身脆性大、压碎值大、比热低等特性，其开裂风险较大，容易失去防辐射效果。因此，实验采用高抗压强度的磁铁矿部分或全部替代普通骨料的方式，制备出高比热、低绝热温升和高导热系数的防辐射混凝土，并通过外掺20 kg/m³沸石粉的方式，有效降低了重混凝土7d线膨胀系数，降低幅度达13%，同时降低重混凝土的自收缩，降低幅度均超过20%，提升了磁铁矿重混凝土的抗裂性能。     

纤维对聚苯颗粒混凝土力学性能影响的研究

为使废旧的布料纤维在聚苯颗粒(EPS)混凝土的工程结构中得到有效应用,研究了布料纤维对EPS混凝土力学性能的影响。试验测试了不同掺量的布料纤维(聚丙烯网状纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维)EPS混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度,分析其微观结构。结果显示：混凝土的强度随着EPS替代率的增加而降低。聚酯纤维的掺入能有效提高EPS混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度。聚丙烯网状纤维、聚丙烯腈纤维可以提高EPS混凝土的劈裂抗拉强度及抗折强度,而对抗压强度均有所降低。聚酯纤维的掺量为1.6、1.3 kg/m³,其EPS混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度达到最大值,比对照组分别提高了16.67%、12.18%。EPS混凝土的抗折强度在聚丙烯网状纤维的掺量为1 kg/m³取得最大值,高出对照组22.56%。     

实心匀质微孔混凝土自保温砌块及其生产技术研究

匀质微孔混凝土自保温砌块作为自保温砌块墙体自保温结构系统的基础材料,具有质轻、热工性能好、比强度高等特点,可用作工业与民用建筑填充墙体材料、村镇住宅墙体材料等,符合绿色发展理念以及建筑节能与结构一体化技术发展趋势。研究表明,采用干表观密度为500kg/m³的膨胀聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土制备密度等级为500级实心匀质微孔混凝土自保温砌块,强度等级达到A3.5,导热系数不大于0.10W/(m·K);采用干表观密度为600kg/m³的膨胀聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土制备密度等级为600级实心匀质微孔混凝土自保温砌块,强度等级达到A5.0,导热系数不大于0.12W/(m·K);采用干表观密度为700kg/m³的膨胀聚苯乙烯颗粒泡沫混凝土制备密度等级为700级实心匀质微孔混凝土自保温砌块,强度等级达到A7.5,导热系数不大于0.14W/(m·K),可满足我国不同气候地区的建筑节能使用要求。     

聚丙烯纤维再生混凝土收缩性能研究

使用低强度的再生混凝土材料制备预制墙板,对扩大再生混凝土的应用领域、提高再生混凝土的利用率有着积极的意义。将再生混凝土中掺入引气剂(0、5%、10%)和聚丙烯纤维(0、1.2 kg/m³),对其进行抗压强度和收缩性能试验,分析了引气剂掺量和聚丙烯纤维掺量对于再生混凝土自重、抗压强度和收缩变形的影响。结果表明：加入引气剂可减轻自重,但抗压强度会随着引气剂掺量的增加而降低,复掺引气剂与聚丙烯纤维会明显改善再生混凝土的收缩性能。试验结果为将再生混凝土应用于预制混凝土墙板打下基础。     

磷石膏免烧轻集料的性能研究及固化机理分析

制备了磷石膏基免烧轻集料并测试了轻集料的相关性能，根据轻集料的表征分析其固化机理。当磷石膏掺量为54%时，表观密度最低为1277 kg/m³；掺量为51%时，堆积密度最低为953 kg/m³；掺量为45%时，21 d筒压强度最高为5.23 MPa，吸水率最低为25.5%。利用响应面模型分析粉煤灰、煅烧尾矿、生石灰配比对轻集料强度的影响，最优配比为m(粉煤灰)∶m(煅烧磷尾矿)∶m(生石灰)=23.53∶10.32∶2.88，此时预测21 d筒压强度为5.56 MPa，实际得到5.42 MPa，吸水率为24.5%，堆积密度为952 kg/m³，表观密度为1241 kg/m³的轻集料，对轻集料进行微观分析，发现板状磷石膏穿插胶凝在水化硅铝酸钙的地聚物网格中，针状钙矾石、钙沸石填充在孔隙中，各物料最终反应固化形成免烧轻集料。     

纤维混凝土力学性能和抗冻性能试验研究

试验研究了两种不同形态的聚丙烯纤维,即网状纤维和单丝纤维,其掺量分别在0.5 kg/m³、1.0 m³、1.5 kg/m³的条件下,对C50混凝土力学性能和抗冻性能的影响。结果表明：当纤维掺量逐渐增加时,混凝土7 d强度出现先提升后降低的现象,但由于纤维的掺入,混凝土强度均大于基准组。混凝土28 d强度随着纤维掺量的增加,出现逐渐增大但增势变缓的现象,且网状纤维对力学性能的提升作用更加明显。在抗冻性能方面,相比单丝纤维,网状纤维混凝土质量损失率和相对弹性模量损失均较小,变化速率更缓慢。     

玄武岩纤维受剪破坏梁承载能力改善作用研究

玄武岩纤维材料作为重要的外掺料，在提升混凝土性能方面起到一定的作用。通过室内模型试验的方法，对不同玄武岩纤维含量的混凝土梁的受剪破坏过程及抗剪承载力开展研究。试验结果表明，玄武岩纤维对于提升受剪混凝土梁的开裂荷载有明显的作用，玄武岩纤维掺量在1 kg/m³左右时，对混凝土受剪梁的承载能力提升效果不显著；而掺量在2 kg/m³左右时，能有效提高混凝土受剪梁的承载能力。除此之外，玄武岩纤维也能有效提升受剪破坏梁整体的韧性，使其具有较好的抗冲击破坏能力。     

纤维增强混凝土早期抗裂性能研究

研究了不同纤维品种及纤维掺量高性能混凝土的抗压强度及抗裂性能。研究结果表明,掺加纤维对高性能混凝土的抗压强度影响不大,但可以明显增强高性能混凝土的早期抗裂性能,其中以单掺玄武岩纤维6kg/m3、复掺聚丙烯纤维0.5kg/m3和玄武岩纤维2.5kg/m3阻裂效果更为明显。     

轻质陶粒混凝土的配合比优化及性能研究

为了解决装配式结构在村镇建筑应用中存在预制构件自重较大、运输和安装要求较高等问题，用轻质陶粒混凝土替代普通混凝土生产预制构件，以减轻预制构件的重量。开展轻质陶粒混凝土的配合比优化及性能试验研究。结果表明：轻质陶粒混凝土中的水泥、砂、陶粒、水用量分别为400、540、450、170 kg/m³时，试件的干表观密度为1 816.7 kg/m³，满足轻质混凝土相关要求；28 d抗压强度为35.5 MPa，满足承重构件强度要求；坍落度为78 mm，和易性满足30～80 mm要求。     

泡沫混凝土配合比的正交试验研究

通过正交试验研究表观密度、纤维掺量、减水剂掺量3个因素对泡沫混凝土强度的影响。结果表明,影响其抗折强度的各因素主次顺序为:表观密度纤维掺量外加剂掺量;影响抗压强度的各因素主次顺序为:表观密度减水剂掺量纤维掺量。并分别分析了3个因素对泡沫混凝土强度的影响,提出最优组合为:表观密度900 kg/m3、外加剂用量0.6%、纤维掺量0.6%。     

短切纤维对透水混凝土性能的影响

研究了3种短切纤维(聚丙烯纤维PPF,聚乙烯醇纤维PVAF和玻璃纤维GF)掺量及长度对透水混凝土力学性能和透水性能的影响.结果表明:随着PPF长度的增大,透水混凝土的抗压强度先增大后减小,当PPF长度为12mm时,不同掺量的PPF均使透水混凝土的抗压强度低于空白对照组;透水混凝土的抗折强度随PPF长度和掺量的增大而增大;PPF的掺入导致透水混凝土的空隙率和透水系数减小;当掺入长度为6mm的PVAF时,透水混凝土的抗压强度和抗折强度均得以提高,但掺入长度为6mm的GF时,透水混凝土的抗压强度降低;PVAF和GF的掺入均降低了透水混凝土的空隙率和透水系数.     

硅酸盐水泥熟料和硅灰对磷建筑石膏耐水性和水化行为的影响

研究了单掺硅酸盐水泥熟料和复掺硅灰对磷石膏复合胶凝材料绝干强度、表观密度、吸水率、软化系数及SO₄^2-离子浸出浓度的影响，并对其水化行为进行了讨论。结果表明，复掺时，随着硅灰掺量的增加，试件表观密度、绝干强度和软化系数先增加后降低，而吸水率和SO₄^2-离子浸出浓度先降低后增加；最优配比为磷石膏85%、熟料15%、硅灰10%，比纯磷石膏绝干抗折、抗压强度提高182.8%、180.8%，吸水率降低37.7%，软化系数提高130.6%,SO₄^2-离子浸出浓度降低13.4%；单掺和复掺均提高了磷石膏浆体累积放热量，且随着硅灰掺量的增加，累积放热量降低；单掺和复掺均增多了硬化体小于10 nm的凝胶孔数量，减少了大于100 nm的大孔数量，且随着硅灰掺量的增加，孔隙率先减小后增大。     

玄武岩纤维掺量对页岩陶粒混凝土性能的影响

为研究玄武岩纤维掺量对轻质陶粒混凝土性能的影响,制备了4种不同纤维掺量的陶粒混凝土试件,测试了不同龄期试件的抗压强度、抗折强度和表观密度。结果表明:陶粒混凝土立方体试件抗压强度随着玄武岩纤维掺量的增大先增加后降低;陶粒混凝土表观密度随着纤维掺量的增大而逐渐降低,但不显著;陶粒混凝试件抗折强度随纤维掺量增大不断提高。