不同纤维及掺量对混凝土的强度影响规律分析

为研究不同纤维与混凝土基质的协同变形作用,针对单掺ＰＶＡ纤维、单掺ＵＰＥ纤维以及两者混合掺入3类情况的试样不同龄期不同掺量的强度特性进行了试验分析,研究显示:ＵＰＥ纤维与混凝土的结合性比ＰＶＡ纤维好,但难分散,试样的离散性较大;混合纤维（ＵＰＥ和ＰＶＡ纤维体积掺量1∶1）混凝土比较经济,综合力学性能也最高,其抗折强度最佳掺量为0．4％,此时抗折强度为6．6ＭＰａ,提高率为24．1％;抗压强度达49ＭＰａ,提高率为8％;折压比为0．135,提升14．4％。     

国产某 ＰＶＡ纤维对混凝土早期开裂和干燥收缩的影响

目前,聚乙烯醇纤维混凝土（ＰｏｌｙｖｉｎｙｌＡｌｃｏｈｏｌＦｉｂｅｒＣｏｎｃｒｅｔｅ）主要使用进口ＰＶＡ纤维,其高昂的成本限制了其工程应用,使用国产ＰＶＡ纤维可以有效降低成本。以纤维掺量（０％、０．９％、１．２％、１．６％）及纤维长度（８ｍｍ、１２ｍｍ）为参数,设计制作了６组ＰＶＡ纤维混凝土平板法早期开裂试件及６组干燥收缩试件,研究了ＰＶＡ纤维对混凝土早期抗裂性能和抗干燥收缩性能的影响。结果表明:ＰＶＡ纤维混凝土早期抗裂性能高于普通混凝土,且在掺加纤维长度为８ｍｍ,掺量为１．６％时,纤维抗裂性能提升最大;抗干燥收缩性能高于普通混凝土,且存在最佳纤维掺量,使抗干燥收缩性能提升最大。     

植物纤维增强型EPS陶粒混凝土配合比设计

为改善陶粒混凝土和易性差、脆性大等缺点,采用正交试验设计方法,考虑棉花秸秆纤维、ＥＰＳ、 水泥及砂率在三水平的影响下,配制植物纤维增强型ＥＰＳ陶粒混凝土试块。对试块的抗压及劈裂抗拉 强度进行极差和方差分析,确定满足一定考察指标的材料最优组合。结果表明:ＥＰＳ颗粒掺量是影响试 块抗压强度的最显著因素;棉花秸秆纤维能显著提高陶粒混凝土试块的抗劈拉强度,延缓混凝土开裂。 最终确定水泥掺量４０％、ＥＰＳ颗粒掺量０．４５％、棉花秸秆纤维掺量１．０％、砂率２．５％时抗压强度在８．０ ＭＰａ～１０．０ＭＰａ范围内为各种因素的最优组合。     

再生粗骨料和矿物掺合料对再生混凝土抗冻性影响的研究

试验研究了不同再生粗骨料取代率对再生混凝土抗冻性的影响,并且以再生粗骨料取代率为100%的再生混凝土作为基准混凝土,分别研究单掺钢渣粉、硅灰以及复掺钢渣粉、硅灰对再生混凝土抗冻性的影响。试验分别从表观特征、质量损失率、相对动弹性模量和抗压强度来分析。试验结果表明:随着钢渣掺量的增多再生混凝土的抗冻性降低;硅灰明显的提高再生混凝土的抗冻性,掺量5%为宜;复掺钢渣和硅灰不同的比例对再生混凝土的抗冻性影响不同,得到复掺硅灰5%+钢渣15%再生混凝土的抗冻性优于基准混凝土。     

相同设计强度下凝灰岩粉对水工混凝土性能的影响

目前对矿物掺和料的研究大多采用单因素分析法,试验并非在相同设计强度下进行,为此,有必要设计新的试验方案研究掺加粉煤灰和(或)凝灰岩的水工混凝土其拌和物性能、力学性能、绝热温升以及自生体积变形随养护龄期的变化规律。结果表明:在相同设计强度等级情况下,相较于掺粉煤灰碾压混凝土而言,掺凝灰岩粉碾压混凝土的7 d抗压强度较高,但28 d后增速变缓,360 d时其抗压强度比单掺粉煤灰混凝土低约8MPa;单掺凝灰岩粉碾压混凝土早期绝热温升值明显高于单掺粉煤灰碾压混凝土,7 d后两者差距逐渐缩小。对于C25常态混凝土来说,不同掺和料方案的混凝土在28 d前的抗压强度发展规律基本一致,而后单掺凝灰岩粉混凝土的抗压强度增速明显下降;不同掺和料方案的混凝土绝热温升和自生体积变形的时变规律均无显著差异。     

钢渣基矿物掺合料混凝土长期耐久性能研究

针对钢渣应用于混凝土中,特别是和其他掺合料复合时抗氯离子、碳化以及抗硫酸等耐久性能展开研究。试验研究表明,单掺钢渣粉混凝土抗氯离子渗透性能较差,提高钢渣粉的比表面积以及复掺钢渣粉、矿渣粉对于抗氯离子渗透性能有利;单掺钢渣粉混凝土的抗碳化性能和抗硫酸盐侵蚀性能较差,可以通过提高混凝土强度等级和复掺矿粉进行优化。     

NSF剂在水口水电站船闸工程中的应用

水口水电站船闸工程抗磨蚀部位通过使用ＮＳＦ剂和粉煤灰共掺混凝土，在单方水泥用量仅２５５ｋｇ／ｍ＾３情况下配制出９０ｄ抗压强度达８６．３ＭＰａ（机口采样平均值）的混凝土，其抗冲磨能力比普通混凝土提高１倍，抗空蚀能力提高４倍。通过掺用的ＮＳＦ剂中的膨胀剂补偿硅粉混凝土的早期收缩及加强早期潮湿雾化养护、解决了硅粉混凝土早期收缩偏大的难题，在水口工程的成功应用证明ＮＳＦ剂是一种可以推广应用的新材料。     

某新型三层复合盾构输水隧道精细化有限元分析

以一种新型的外衬管片－内衬混凝土－输水钢管三层复合衬砌输水隧道为例,采用ＡＢＡＱＵＳ有限元软件建立精细化模型结构,研究了在外部水土压力和内部水压力作用下管片、螺栓、内衬混凝土、输水钢管的受力情况。研究表明,正常通水工况下,输水隧道结构满足承载力要求。研究结果可为输水隧道结构的优化设计提供参考依据。     

混凝土锂盐渣复合掺合料活性试验研究

混凝土锂盐渣复合掺合料是以锂盐渣、粉煤灰双掺作为活性掺合料的，通过锂盐渣粉煤灰复合掺合料进行系统的试验研究，试验结果表明，由于锂盐渣掺量的不同对复合掺合料的火山灰活性影响较大，因此对混凝土7，28，60d各龄期的强度影响程度也较大，于是提出复合掺合料中锂盐渣存在较佳掺量，本项研究对大掺量复合掺合混凝土及大掺量粉灰混凝土的研究与应用都具有一定的实用价值。     

LJ养护剂与UEA膨胀剂在阎王鼻子水库工程中的应用

阎王鼻子水库工程溢流坝溢流面、冲沙闸堰面和闸门槽二期混凝土设计，考虑了大凌河泥沙含量大冲刷严重的情况，采用了硅粉混凝土，其本身脱水快，易产生龟裂和裂缝．为防止和减少混凝土龟裂和裂缝，施工时引进了LJ养护剂进行溢流面压光后到流水草帘养生前的保水养生，同时在原设计为硅粉混凝土层中掺加了UEA混凝土膨胀剂，以增强混凝土的抗裂性，收到了较好的效果．     

聚丙烯纤维混凝土抗冲耐磨试验研究

聚丙烯纤维掺和混凝土中能有效抑制混凝土塑性收缩开裂，改善混凝土抗渗、抗冻、抗冲磨、抗冲击、柔韧性和抗疲劳等性能。试验中，混凝土设计为三级配C40，混凝土试验有5组，即聚丙烯纤维掺量分别为0，0．6，0．9，1．2kg/m^3试验组，以及掺0．9kg/m^3聚丙烯纤维同时掺37kg/m^2，HLC－Ⅲ硅粉混凝土抗磨蚀剂试验组，抗冲磨试验仿照ASTMC1138－89方法进行。结果表明，掺加聚丙烯纤维能够显著地改善混凝土的抗冲磨和抗冲击性能，当聚丙烯纤维和HLC－Ⅲ硅粉抗磨蚀剂共掺时可使混凝土的抗冲磨和抗冲击性能有进一步的提高。     

磷渣粉在沙沱水电站大坝碾压混凝土中的研究及应用

对磷渣粉的化学成分、微观性能及磷渣粉作为掺和料对沙沱水电站大坝碾压混凝土的力学、热学、变形、耐久性能的影响进行了试验研究.结果表明,与掺粉煤灰的混凝土相比,掺磷渣粉的混凝土的早期强度相当或略低,后期强度增长率高,极限拉伸值略高,干缩率、自生体积变形略高;磷渣粉对混凝土的抗渗、抗冻性能无不利影响;复掺粉煤灰和磷渣粉的混凝土性能优于单掺磷渣粉的混凝土.本文研究成果在沙沱水电站大坝得到成功应用.     

高掺量矿渣砂浆的力学强度、耐久性及生态效率评价

为充分发挥矿渣混凝土的绿色环保的优点,加快高掺量矿渣混凝土的应用,使用矿渣取代80%水泥制备了矿渣生态砂浆,利用硅粉作为基本性能调控材料,研究了硅粉掺量与矿渣砂浆力学和耐久性能的关系,并评价了矿渣砂浆的生态效率。研究结果表明,硅粉有助于缓解高掺量矿渣砂浆的缓凝问题,在10%硅粉掺量下,矿渣砂浆的凝结时间与基准组相近。另外,硅粉可显著改善矿渣砂浆的力学强度和耐久性,在最优掺量组 (5%)中,矿渣砂浆的28 d抗压强度和抗折强度均高于基准组。矿渣与(2.5%~10%)硅粉复掺时,砂浆的毛细吸水率降幅为8.83%~26.81%,电通量降幅为5.28%~36.87%。本研究通过使用矿渣和硅粉共同取代80%水泥,有效改善了矿渣砂浆的基本性能,提升了其生态效率,可为矿渣生态混凝土的应用与发展提供理论依据。     

无约束多条件下钢渣水泥砂浆的长期干缩性能

工业钢渣中含有部分C₂S、C₃S等矿物,具有与水泥熟料相似的胶凝性能,但因其含有一定量的f-CaO和f-MgO,掺量过大易引起安定性不良。为了更好地将钢渣细集料应用到水泥砂浆中,采用水泥胶砂干缩试验,研究其在不同养护条件及不同龄期下对水泥砂浆长期干缩性能的影响。试验结果表明:在标准养护条件下,单掺钢渣粉60%和单掺钢渣砂70%时,钢渣水泥砂浆的干缩率最小。复掺钢渣粉与钢渣砂时,观察到掺量控制在钢渣粉20%、钢渣砂40%和钢渣粉30%、钢渣砂60%时,钢渣水泥砂浆的干缩率最小。在恒温养护条件下,单掺钢渣粉35%与单掺钢渣砂40%时,水泥砂浆的长期干缩值最小。     

风速对混凝土内部湿度场分布的影响

双块式无砟轨道道床板结构在铁路运营早期出现了的裂缝病害较为严重，对结构的耐久性产生了不利影响。为保障道床板结构的服役年限，基于混凝土湿度场展开了相关研究。试验探索了不同风速条件下，混凝土试件内部相对湿度的分布规律，结果表明:风速对混凝土试件内部相对湿度的分布具有较大的影响，其增加了混凝土试件内部水分迁移的速率，距离干燥面不同深度处的水分扩散程度不同，内部湿度呈梯度分布，风速加剧了湿度的分布梯度。且伴随风速的增加混凝土内部相对湿度值降低的开始时间逐渐缩短，且在距干燥面一定范围内的湿度梯度将是最大的。此外，借助ＡＮＳＹＳ有限元软件模拟分析了混凝土的湿度场，进一步对试验结果进行了验证分析和补充说明。     

SAP对膨胀混凝土力学性能及孔隙结构的影响

高性能膨胀混凝土水胶比较低,膨胀剂因混凝土内部缺少足够的水分而不能充分反应。内养护技术的出现实现了从内部为混凝土补水,在混凝土中掺入适量的高分子吸水性树脂(SAP),让其从内部为混凝土提供水分,既可为膨胀剂反应提供水分,又达到内养护的双重效果。通过试验研究了SAP的掺量对膨胀混凝土力学性能和孔隙结构的影响。试验结果表明:掺量为0.3%的SAP对膨胀混凝土力学性能的改善效果最好,混凝土强度提高5.4%;适量SAP的掺入可以改善膨胀混凝土内部孔隙结构,提高膨胀剂与混凝土有关组分反应的充分性,同时促进水泥二次水化,使得混凝土内部孔隙变小、结构更加致密;但是,当掺量超过0.3%时,SAP会在混凝土内部产生不利的孔隙,致使强度降低。研究结果可为膨胀混凝土内养护提供科学依据。     

低湿度大温差环境下矿物掺合料混凝土早期断裂性能试验研究

针对我国西北地区干燥少雨、昼夜温差大,混凝土易出现早期裂缝的问题,为了降低混凝土开裂风险并有效应用矿物掺合料混凝土,采用实验室环境箱模拟低湿度、大温差的恶劣环境,通过对不同养护龄期、不同掺量的矿物掺合料混凝土断裂性能的测试,考察了低湿度大温差环境下复掺粉煤灰和矿粉对混凝土早期断裂性能的影响。结果表明,粉煤灰、矿粉复合取代水泥后,混凝土早期断裂性能与基准组相比均有所提升,其中复掺10%粉煤灰、20%矿粉效果最优,28 d时其起裂韧度、失稳韧度和断裂能分别是基准混凝土的125.25%、145.3%和122.6%。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及孔结构分析试验对混凝土试样进行微观结构分析,初步揭示了恶劣环境下矿物掺合料对混凝土早期断裂性能影响的机理。     

石粉对碾压混凝土性能及微观孔结构的影响

粉煤灰资源短缺及不经济问题日益突出，石灰石粉可否替代粉煤灰需深入研究。试验研究了不同掺量石粉取代粉煤灰对碾压混凝土工作性、抗压强度、劈裂抗拉强度及抗渗性的影响规律；同时通过吸水动力法测试砂浆孔结构，开展了石粉取代粉煤灰对砂浆微观结构的影响研究。试验结果表明:石粉取代粉煤灰，可细化砂浆平均孔径，使砂浆微观结构更密实，可提高碾压混凝土工作性及抗渗性；但石粉的掺入降低了胶凝材料活性，不利于碾压混凝土强度的发展。综合考虑石粉取代粉煤灰对碾压混凝土各性能的影响，试验推荐石粉取代率不宜超２７％。     

SH-Y新型混凝土养护剂在防浪墙施工中的应用

由我公司中标承建的某标准海塘混凝土防浪墙，长1640m、高3．6m、厚0．65m，断面型式为曲面形（见图1），在防浪墙基础内外侧为粘土填筑。混凝土防浪墙结构属薄壁曲面形式，混凝土养护较困难：一方面要保证曲面上混凝土及时有效充分养护，确保防浪墙混凝土外观质量及强度；另一方面要尽量减少用水量，减少养护水对土方施工的影响。为了解决以上矛盾，我公司在防浪墙施工中采用了SH-Y新型养护剂进行混凝土养护，取得了良好的效果。     

硅粉和大理石石粉取代粉煤灰对碾压混凝土性能的影响研究

矿物掺合料对水工碾压混凝土的性能存在显著影响,文中通过室内试验的方式,探讨了大理石石粉和硅粉单掺或复掺取代粉煤灰对碾压混凝土强度的影响,试验结论对理论研究和工程实践具有重要的支持和借鉴作用。