聚丙烯纤维对桥面铺装轻骨料混凝土性能影响

试验研究了聚丙烯纤维对桥面铺装轻骨料混凝土工作性能和强度的影响,探讨了对轻骨料预湿、掺入聚丙烯纤维及钢纤维与开裂时间、开裂面积、裂缝数量的关系.结果表明:聚丙烯纤维的掺入降低了轻骨料混凝土的流动性,当聚丙烯纤维掺量为1.2 kg/m3时,混凝土初始坍落度和扩展度仅为未掺聚丙烯纤维混凝土的69%和64%,当聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m3时,混凝土分层度较小;聚丙烯纤维在轻骨料混凝土中存在一个最佳掺量,当聚丙烯掺量为0.6 kg/m3时,混凝土28 d抗压强度变化不大,28 d抗折强度有一定提高.抗裂试验表明:对轻集料进行预湿处理和掺入纤维可以阻止和延缓混凝土早期塑性收缩产生的裂缝,提高混凝土的早期抗裂性能.     

全再生骨料混凝土收缩性能试验研究

为了最大程度地利用废旧混凝土再生骨料并取得最佳综合效益,采用100%再生细骨料和再生粗骨料配制全再生骨料混凝土。考虑再生骨料是否进行预湿处理并变换水灰比、水泥强度进行配合比设计,开展了全再生骨料混凝土工作性能、抗压强度和收缩性能的试验研究。结果表明:通过合理的配合比设计和再生骨料预湿处理,全再生骨料混凝土的工作性能和抗压强度均可达到设计要求;自收缩增长率曲线具有不受水灰比和水泥强度影响的同一变化路径,但自收缩终值明显受水灰比影响;水泥强度相同时,干缩随水灰比的增大而增大;混凝土强度相近时,干缩随水泥强度的增大而减小;再生骨料不做预湿处理将导致全再生骨料混凝土的强度降低、收缩增大。该研究可为全再生骨料在预拌混凝土中的推广和应用奠定基础。     

矿渣微粉再生骨料混凝土力学性能试验研究

以矿渣微粉等量取代水泥和使用再生粗骨料等质量取代天然粗骨料2个因素作为变量,利用均匀设计法设计16组试验方案,配制强度等级为C35的再生混凝土,对其抗压强度和工作性能进行试验,研究不同配方下再生骨料混凝土性能的影响规律,找出满足工程技术要求的最佳再生混凝土配合比。研究认为水胶比为0.4,水泥标号为P.O 42.5,矿渣微粉掺量为50%,废混凝土取代率为100%时,再生骨料混凝土实测28 d的强度为40.0 MPa,60 d的强度为42.1 MPa。     

饱水轻集料内养护对高性能混凝土收缩的影响

混凝土内养护可以明显改善高性能混凝土自收缩,阐述了饱水轻集料内养护的作用机理,研究了饱水轻集料取代粗骨料对混凝土收缩的影响,试验结果表明:10%、30%、50%等体积取代粗骨料,有效降低混凝土自收缩和干缩, 1 d自收缩分别降低了12.5%、35%和65%,28 d自收缩分别降低了9%、29%和49%;混凝土干缩降低幅度随轻集料取代率的增加而增加,50%等体积取代时,1 d、3 d、7 d、14 d和28 d干缩分别降低了21%、26%、25%、26%和24%.     

废玻璃粉对混凝土力学性能的影响试验研究

为提高玻璃废弃物的有效利用率,顺应可持续发展要求,将废玻璃粉作为辅助胶凝材料替代混凝土中的水泥,研究不同玻璃粉掺量下混凝土的力学性能,并探讨粉煤灰与玻璃粉复掺对废玻璃粉混凝土力学性能的影响.试验结果表明:废玻璃粉的掺入降低了混凝土的坍落度和抗压强度,但其后期火山灰活性效应增强,玻璃粉掺量为10%～20%的混凝土28 d抗压强度接近基准混凝土;随着粉煤灰在玻璃粉混凝土中掺量的增多,混凝土7 d、28 d的强度均呈减小趋势,掺量为20%～25%时可提高混凝土的和易性;废玻璃粉作为掺合料在混凝土中具有良好的应用前景.     

湿磨工业废渣制备混凝土浆状掺合料的研究

鉴于搅拌磨研磨效率高及工业废渣一般含有水分的特点,提出用搅拌磨湿磨处理工业废渣制备含有一定水分的浆体状混凝土矿物掺合料(浆状掺合料)。采用自制搅拌磨对掺合料水固比(矿浆浓度)、球料比等湿磨实验参数进行研究,利用沉降方法和马歇尔筒实验分析了制备的浆状掺合料的分散稳定性及流变性能,并对用浆状掺合料配制混凝土进行了研究。结果表明,采用搅拌磨湿磨可制得分散性及流变性良好的浆状掺合料;采用粉煤灰、矿渣浆状掺合料,可配制出强度等级为C15~C60、坍落度为(200±20)mm的混凝土;掺量(质量分数)为40%~60%的粉煤灰浆状掺合料混凝土28 d强度可超过纯水泥混凝土。     

高强页岩轻集料混凝土的力学性能

目的探索影响高强页岩轻集料混凝土力学性能的主要因素,为制备高强页岩轻集料混凝土提供依据.方法配制高强度页岩轻集料混凝土,并利用微观手段观察页岩轻集料混凝土微观结构特征.选择水胶质量比0.34～0.38、砂率38%和粉煤灰掺入量10%,提前预湿轻集料和选用高强度等级的页岩轻集料.结果配制出28 d抗压强度为55～60 MPa的页岩轻集料混凝土.水胶质量比、砂率、粉煤灰掺入量对轻集料混凝土的抗压强度有着不同程度地影响.页岩轻集料混凝土抗压强度随着水胶质量比减少而增大;合理砂率为38%和最佳的粉煤灰掺量10%.结论轻集料本身的强度对配制高强度等级轻集料混凝土起到非常重要的作用,同时通过预湿轻集料可以有效提高轻集料混凝土的后期强度.     

透水植生混凝土的研制及工程应用

通过改变水灰比、水泥用量以及添加矿物掺合料研究浆体性质对透水混凝土性能以及混凝土pH值对植生性能的影响。结果表明:水灰比对透水混凝土强度有很大影响,当水灰比为0.3时所得混凝土28 d强度达20.4 MPa,孔隙率达22.9%,渗透系数达2.87 cm/s,符合设计要求。矿物掺合料中硅灰可显著降低混凝土的pH值。综合考虑水灰比为0.3,水泥掺量为300 kg/m~3,硅灰掺量在5%～10%时,强度大于20 MPa,有效孔隙率达到20%,渗透系数在2.3～2.8 cm/s之间,同时pH值可降至7.5～8.5之间,满足植物生长的环境要求。高羊茅对优选条件下制备的多孔透水植生混凝土有良好生物相容性。     

粉煤灰沉珠超高性能混凝土研究

基于颗粒密实紧密堆积原理通过修正的Andereson和Anderson模型方程,采用粉煤灰沉珠作为胶凝材料部分取代硅酸盐水泥配制出超高性能混凝土。研究了沉珠掺量为20%、25%和30%情况下超高性能混凝土的流动度和力学性能,同时通过湿密度试验验证不同沉珠掺量的超高性能混凝土干密实度,并通过XRD、DTG和SEM对沉珠超高性能混凝土的组成及微观结构进行分析。结果表明:粉煤灰沉珠和普通粉煤灰相比具有更加优异的滚珠效应以及减水效应,当沉珠掺量为20%时,混凝土扩展度提高了8.5%,28d抗压强度可达到169.3 MPa;粉煤灰沉珠作为优质矿物掺合料,采用紧密堆积理论可以配制成工作性能优异的沉珠超高性能混凝土。     

再生混凝土粘结性能试验研究

为进一步在实际工程中推广应用再生混凝土,通过再生混凝土拔出试验,研究再生粗骨料、细骨料取代率,水灰比及锚固条件对再生混凝土抗压强度、粘结性能的影响.结果表明:再生混凝土的粘结强度随再生粗骨料取代率增加而增加,在粗骨料取代率约为60%时取得最大值,随后降低;再生混凝土的粘结强度随再生细骨料取代率增加而降低;再生混凝土的粘结强度优于普通混凝土;过多掺入再生粗、细骨料会降低再生混凝土抗压强度;降低水灰比可提高再生混凝土抗压强度及粘结强度,水灰比变化对再生混凝土抗压强度的影响较普通混凝土小;适当增加保护层厚度(≤3 d)及锚固长度可以提高再生混凝土粘结强度.     

硅灰掺量对活性粉末混凝土(RPC200)性能的影响

为了解硅灰对活性粉末混凝土性能的影响,以及硅灰在活性粉末混凝土中的增强机理,通过试验分析,讨论了活性粉末混凝土中硅灰掺量变化对混凝土密度、相对密度和抗压强度等性能的影响.硅灰的微填充效应有利于提高活性粉末混凝土的密度和相对密度,而火山灰效应有利于提高其强度.当硅灰掺量约为水泥掺量的25%~35%时,可获得性能较好的RPC200.为降低成本而又不大幅度损害活性粉末混凝土的强度,超细粉煤灰等矿物掺合料替代硅灰的量不宜超过20%.     

C40玻璃自密实再生混凝土配合比的设计研究

为研究废弃玻璃与粉煤灰在自密实再生混凝土中的最佳取代率,在再生粗骨料取代率为20%的基础上,利用废弃玻璃取代天然细骨料(比例分别为0%、10%、20%、30%),同时等梯度增加粉煤灰取代水泥的比例(分别为20%、30%、40%).通过测定混凝土坍落扩展度判定混凝土的流动性,并测定混凝土的7、14、28、56 d抗压强度.试验结果表明,当废弃玻璃与粉煤灰的最佳取代率分别为20%和30%时,自密实再生混凝土的力学性能和经济性达到最佳.     

转炉钢渣对矿渣-硅酸盐水泥混合胶砂的收缩补偿效应

大掺量矿渣混凝土比硅酸盐水泥混凝土表现出更大的收缩,影响混凝土的耐久性.研究了转炉钢渣粉对矿渣粉-硅酸盐水泥混合胶砂硬化体收缩特性的影响.研究表明:转炉钢渣粉部分替代矿渣粉,可显著降低矿渣粉-水泥混合胶砂的收缩.钢矿复合掺合料中钢渣的掺量越高,掺合料对硅酸盐水泥的替代比例越高,收缩补偿效果愈好.当掺合料对水泥的替代比例为70%、掺合料中钢渣粉(比表面积576 m2/kg)掺量分别为20%和40%时,所制备胶砂的4 d和80 d干缩值比矿渣粉(比表面积565 m2.kg-1)-硅酸盐水泥混合胶砂分别降低18.9%,12.8%和36.5%,33.4%.     

单掺废玻璃再生混凝土的最优取代率试验研究

目前我国大多数的废弃玻璃在处理时采用填埋的方法,造成了环境的污染和资源的浪费。因此为实现废玻璃的资源化,现研究将其应用于建筑原材料混凝土中。将废弃玻璃破碎后得到的不同粒径颗粒分别取代混凝土中的部分粗骨料、细骨料或凝胶材料制成标准试件,按照标准试验法测试不同玻璃颗粒掺量下玻璃混凝土试件的力学性能和工作性能,讨论废弃玻璃掺量与废弃玻璃混凝土坍落度及抗压强度的关系,并同时测试了龄期变化对玻璃混凝土强度的影响。试验发现,将废玻璃颗粒加入混凝土后会降低混凝土的抗压强度,但在最优取代率下与基准混凝土相似,最后以力学强度和废弃玻璃取代率为考量指标得到的最优废弃玻璃再生混凝土的取代率为：废弃玻璃粗骨料25%、废弃玻璃细骨料25%、玻璃粉0%;最优取代率掺量下废弃玻璃混凝土工作性能优于基准配比混凝土;另外当用75um的玻璃粉替代混凝土的水泥会降低玻璃混凝土强度,但当替代量小于10%的时候,对试件的强度影响不大。本试验结果表明将废玻璃颗粒按一定比例替代混凝土的天然骨料是可行的,并为玻璃混凝土应用于实际工程中提供了参数。     

大流动性粉煤灰轻骨料混凝土的工作性

为了提高大流动性混凝土的工作性和减轻混凝土对模板的侧压力,用粉煤灰和陶粒分别取代水泥和石子配制轻骨料混凝土,研究其施工性变化。发现采用陶粒部分取代石子可以发挥石子抑制骨料上浮的作用,达到部分轻骨料混凝土工程所需要的强度和表观密度,但是轻骨料混凝土的抗离析性仍需进一步改善。     

高性能混凝土的配制及其影响因素的分析

使用兰州地区的原材料配制出了强度等级达C60－C70级的粉煤灰复合掺合料高性能混凝土，分析了粗骨料种类、水泥用量、粉煤灰复合掺合料等几种重要因素对混凝土抗压强度及工作性能的影响，明确了利用当地原材料配制C60－C70级高性能混凝土所必然遵循的原则。     

石粉对水泥湿堆积密度和混凝土性能的影响

石灰岩机制砂的用量越来越大,相应地,它的副产物石灰岩石粉也越来越多。如果不能合理地将石粉加以利用,势必给环境造成很大的负担。以石粉做矿物掺合料取代水泥为研究目的,对比了在0%、10%、15%、20%时的比例等质量取代水泥,对混凝土工作性能、抗压强度和抗渗性能的影响,得出石粉取代水泥的比例为10%左右时,对混凝土的性能有较好的改善作用。通过测其石粉和水泥混合后的湿堆积密度,得出石粉的质量比为10%时,二者的密实度最大。表明石粉做掺合料时,可通过二者混合后密实度的变化来判断二者的最佳比例。     

多固废混凝土抗压性能及渗透性能试验

针对铁尾矿存量大、活性低及利用率低的问题,提出了通过制备铁尾矿-粉煤灰-矿渣粉三元体系掺合料的方式消纳铁尾矿.利用三元体系掺合料取代30%水泥,铁尾矿砂及铁尾矿废石取代天然骨料制备多固废混凝土,进行混凝土抗压强度和毛细吸水试验,并利用压汞和SEM测试了混凝土的微观结构.结果表明：随着铁尾矿比表面积增大,掺加掺合料的混凝土强度、渗透性能及孔结构均优于普通混凝土;灰色关联及SEM分析结果揭示了混凝土抗压性能及渗透性能的变化主要与掺合料中铁尾矿比表面积相关.     

再生骨料级配对混凝土抗压强度的影响

对再生粗细骨料进行级配调整,并将调整前后的再生骨料分别用于制作再生混凝土立方体试块,研究级配调整对再生混凝土立方体抗压强度的影响,并探索级配调整前后再生混凝土立方体抗压强度变异现象及其规律。结果表明：按现行规范再生粗细骨料的级配不良时,人工级配调整可优化再生粗细骨料的级配,提高再生粗细骨料的堆积密度并降低压碎指标。级配调整前后的再生混凝土的立方体抗压强度总体上均随着再生粗骨料取代率的增加而下降,但再生粗骨料取代率50%时存在变异现象。相同再生粗骨料取代率下抗压强度基本上呈正态分布,标准差在1.0-3.0MPa之间。再生粗骨料的取代率为50%时,再生混凝土立方体抗压强度标准差比其他取代率下的标准差稍大,但仍小于3.0MPa。骨料级配调整后的抗压强度标准差有大幅下降,意味着抗压强度的离散性得到大幅抑制。另外,将再生细骨料的取代率从0%增加到30%,出现强度提高的变异现象。     

重晶石粉对防辐射超高性能混凝土性能的影响

超高性能混凝土具有高密实度、超高强度和高韧性的特点,是建设超高强射线屏蔽建筑的理想材料,掺入少量重骨料后表观密度较小,且其胶凝材料用量高,水化放热大。因此,采用重晶石粉取代部分胶凝材料(替代粉煤灰微珠体积比例为0%、10%、20%、30%、40%)制备了防辐射超高性能混凝土。结果表明,随着重晶石粉取代粉煤灰微珠量的增加,混凝土工作性能和力学性能逐渐降低,表观密度逐渐增加,水化放热量先增加后逐渐降低,水化放热量在取代量为10%时达到最大,3d的水化热值为139.526J/g。综合考虑,推荐重晶石粉取代粉煤灰微珠量为20%,坍落度/扩展度达到255mm/620mm,表观密度为2 660kg/m~3,28d抗压强度135.4MPa,28d抗折强度25.9MPa,3d的水化放热量为121.650J/g,长期耐久性能良好,~(137) Cs放射源(0.662MeV)线性吸收系数为0.182cm-1,预湿高钛重矿渣砂的内养护作用促进了周围水泥浆体的水化,从而加强了界面过渡区,显著提高了多孔集料制备的UHPC的力学性能和耐久性能。