低干燥收缩性能的工程水泥基复合材料配合比研究

为了降低传统工程水泥基复合材料(ECC)的干燥收缩应变,减小混凝土与ECC之间的收缩差异,首先确定水胶比和砂胶比,使得ECC的尺寸变化率与混凝土变形协调;其次,基于正交法研究粉煤灰掺量、矿粉掺量和PVA纤维掺量对ECC干燥收缩率的影响,进一步优化干燥收缩值。最后,研究该配合比ECC的拉、压、弯性能,以保证结构构件的力学性能。结果表明：ECC的收缩应变随着水胶比和砂胶比的增加而增大,且水胶比对干燥收缩的影响远大于砂胶比;另外,随着粉煤灰掺量、矿粉掺量和PVA纤维掺量的增加而减小,其中粉煤灰对干燥收缩的抑制效果最佳,矿粉次之,PVA纤维对其影响最小。低干缩ECC的抗压强度达44.5 MPa以上,抗拉和抗弯强度分别超过2.5,10 MPa,极限拉应变稳定超过3%。     

掺粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透性试验研究

本文对不同水胶比、不同粉煤灰掺量下的混凝土,利用ASTM C1202试验方法,测定了在标准养护条件下14d、28d和90d的6h电通量值。结果表明,标准养护28d时,适当粉煤灰掺量下,低水胶比的混凝土比高水胶比的混凝土具有更好的抗氯离子渗透性能;水胶比0.5以上时,水化早期随着粉煤灰掺量的增加混凝土电通量增加,水化后期则随着粉煤灰掺量的增加电通量急剧下降;0.35以下水胶比的混凝土氯离子抗渗透性能高于0.5以上水胶比的混凝土,且掺粉煤灰混凝土更适合采用长龄期的电通量来评价混凝土的抗氯离子渗透性能。     

双掺橡胶粒、粉煤灰的再生混凝土基本性能研究

在再生混凝土中双掺橡胶粒和粉煤灰,通过试验研究了橡胶粒、粉煤灰掺量和橡胶粒径对再生混凝土工作性和抗压强度的影响规律,并初步探讨了其作用机理。结果表明:随着橡胶粒或粉煤灰掺量的增加,再生混凝土的坍落度逐渐增强,28d立方体抗压强度不断减小,且粉煤灰对强度的降低幅度大于橡胶粒;由于两者的超叠效应,双掺橡胶粒、粉煤灰的再生混凝土坍落度比单掺或不掺时有较大的提升,而立方体抗压强度则出现较大幅度的下降;在橡胶粒、粉煤灰掺量相同的情况下,随着橡胶粒径的减小,再生混凝土的坍落度和28 d立方体抗压强度均随之降低;双掺橡胶粒、粉煤灰后,再生混凝土仍具有良好的黏聚性和保水性。     

组成对泡沫混凝土性能影响研究

本文研究了发泡剂用量、粉煤灰掺量、水胶比、膨胀珍珠岩外加量对泡沫混凝土性能的影响,研究结果表明:试样的密度、导热系数随着发泡剂用量增大而降低,强度却先降低、后增大,发泡剂用量在0.6%较适宜;试样的密度、导热系数随着粉煤灰掺量增大而小幅降低,强度先增大、后减小,粉煤灰的适宜掺量为35%;试样的密度、导热系数降低随着水胶比增大而减小,强度却是先增加,然后较大幅度下降,水胶比0.45较适宜;试样的强度随着膨胀珍珠岩用量增大先增加、后下降,3%较适宜。     

含气量对大掺量粉煤灰混凝土强度的影响

为了研究含气量对大掺量粉煤灰混凝土强度的影响,制备了掺量为30％、40％、50％及水胶比为0.41、0.36、0.34、0.28的粉煤灰引气混凝土标准试件,进行了3、7、28 d抗压强度试验.结果显示,随着含气量增加,混凝土抗压强度下降1.07％～7.49％,不同掺量及水胶比的混凝土在不同龄期强度下的降低幅度存在差异.     

等强度条件下水胶比和粉煤灰掺量对混凝土自收缩的影响

在保持混凝土7d抗压强度不变的条件下，研究了水胶比和粉煤灰掺量变化对混凝土的自收缩的综合影响。降低水胶比会增大自收缩，而增加粉煤灰掺量会减小自收缩，在一定范围内，增加粉煤灰掺量所带来的减缩效应大于降低水胶比所带来的增缩效应。可以同时调整水胶比和粉煤灰掺量，使大掺量粉煤灰混凝土在满足强度要求的前提下，自收缩较小。     

沙漠砂高强混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、砂率和水胶比对沙漠砂高强混凝土7d、28d、56d和100d抗压强度的影响;在正交试验基础上,保持砂率和水胶比不变,进一步揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对沙漠砂高强混凝土28d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明,随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为15%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。     

正交试验在耐热混凝土设计中的应用研究

通过正交试验研究水胶比、砂率、粉煤灰掺量和外加剂掺量对耐热混凝土性能的影响。研究表明,水胶比是影响耐热混凝土强度性能的主要因素;耐热混凝土28d抗压强度小于110℃烘干后抗压强度,大于400℃煅烧后抗压强度;粉煤灰有利于降低耐热混凝土的抗压强度损失率,提高耐热混凝土耐热性能。     

养护条件对粉煤灰地聚物混凝土 早期收缩性能的影响

为推进粉煤灰地聚物混凝土的应用,通过与粉煤灰混凝土对比,探究了粉煤灰地聚物混凝土包裹养护条件下早期抗压强度和不同养护条件下收缩性能的发展情况。结果表明:相较于粉煤灰混凝土,粉煤灰地聚物混凝土包裹养护条件下28 d微观结构密实,且抗压强度增长速率在7～28 d较为显著。干燥养护条件下粉煤灰地聚物混凝土早龄期1 d收缩率较大,此后随着龄期的增长收缩幅度先增大后减小,90 d收缩率大于粉煤灰混凝土;包裹养护下90 d收缩率均小于干燥养护,归因于塑料薄膜隔绝了试件内部水分的蒸发;水中养护14 d龄期前均发生有害膨胀,之后呈现不同程度的收缩,90 d粉煤灰地聚物混凝土收缩率略低于粉煤灰混凝土。此外,进一步拟合出干燥和包裹养护条件下两种混凝土的经时收缩关系式,以期为工程构件的早期裂缝预防提供理论依据。     

龙湖公路隧道混凝土早期收缩性能研究

龙湖公路隧道是郑东新区的重要交通枢纽,建成通车后,将在郑州市交通体系中发挥至关重要的作用。采用国内先进的非接触法混凝土收缩变形测定仪,开展了试验室和施工现场混凝土收缩试验,深入研究了膨胀剂掺量、养护条件对混凝土早期收缩性能的影响。结果表明:随着膨胀剂掺量的增加,混凝土早期收缩率减小;随着养护湿度的降低,混凝土收缩率增大;膨胀剂掺量为6%和8%时,混凝土28d抗拉强度基本相同;膨胀剂掺量达到10%时,混凝土28d抗拉强度明显降低。随着养护相对湿度的降低,相同膨胀剂掺量的混凝土28d抗拉强度亦降低。混凝土收缩率在混凝土浇筑成型后的12 h内增长极为显著,之后混凝土收缩率趋于平稳。     

掺超细灰混凝土早龄期体积稳定性研究

利用超细粉磨设备将粉煤灰原灰进行超细磨后,进行了混凝土轴心抗压强度试验、混凝土半绝热温升试验和净浆干燥收缩试验研究。试验结果表明,与普通粉煤灰不同,超细粉煤灰对于混凝土早龄期7d抗压强度也有所提高,随着超细粉煤灰掺量的提高,混凝土28d和60d抗压强度提高更多;掺超细粉煤灰对降低混凝土温升的效果不明显,其降低水化热效果不如普通粉煤灰;随着超细粉煤灰掺量提高,水泥净浆试件的干燥收缩有减小的趋势,对体积稳定性是有利的。     

水胶比和粉煤灰掺量对粉煤灰活性因子的影响

考察了混凝土配合比中水胶比和粉煤灰掺量的变化,以及养护龄期的增长对粉煤灰活性因子的影响.研究结果表明:随着水胶比和粉煤灰掺量的增加,粉煤灰的活性因子减小;随着养护龄期的延长,粉煤灰的活性因子增大.同时,采用多元非线性同归方法,得出了粉煤灰的活性因子随水胶比、粉煤灰掺量和养护龄期的变化规律,随着水胶比和粉煤灰掺量的增加,粉煤灰的活性因子呈线性下降,随着养护龄期的延长,粉煤灰的活性因子呈二次曲线增长.     

C50再生骨料混凝土的试验

试验采用正交设计的方法,利用再生骨料配制高强(C50)混凝土,同时研究水胶比、再生骨料取代量、硅粉和粉煤灰掺量对再生骨料混凝土和易性和抗压强度的影响。试验结果表明:坍落度随着水胶比的增大、再生骨料取代量和硅粉掺量的减小而增大;粉煤灰掺量对坍落度的影响较小;再生骨料混凝土的抗压强度随着水胶比和再生骨料取代量的降低、硅粉掺量的增加而提高,粉煤灰对抗压强度的影响较小。随着水化的发展,再生骨料对混凝土抗压强度的不利影响将逐渐减小。     

自密实混凝土配合比试验设计与实践

为了研究水胶比对自密实混凝土强度和粉煤灰掺量对自密实混凝土早期强度的影响,结合研究生创新试验开展,本文设定标准立方体抗压强度为35~45MPa的普通混凝土和自密实混凝土,通过调整水胶比或粉煤灰掺量得出2组普通混凝土和4组自密实混凝土的配合比方案并进行配制,其中水胶比变化范围为0.49~0.41,普通混凝土不掺粉煤灰,自密实混凝土粉煤灰掺量为0.3~0.46。混凝土抗压强度表明:配合比选用普通混凝土的水胶比为0.49,自密实混凝土水胶比为0.43,粉煤灰比例为0.46;随着水胶比降低,自密实混凝土抗压强度增大,但增大的幅度在减少;粉煤灰添加会不同程度地影响混凝土的早期强度,当掺量低于30%,对早期强度影响不明显。     

粉煤灰及含气量对混凝土抗冻性能影响的试验研究

采用快速冻融循环试验方法,研究了不同的水胶比、粉煤灰掺量及含气量对混凝土抗冻性能影响.结果表明:混凝土的抗冻性能随着水胶比的变大、粉煤灰掺量的增加而降低,随着含气量的增加而显著改善,但是含气量的增加会对混凝土抗压强度造成不利影响,其中含气量为6.1％的混凝土可比含气量为1.8％的混凝土的28 d抗压强度降低12 MPa...     

粉煤灰掺量对高性能混凝土力学性能和渗透性能的影响

本文研究了粉煤灰掺量、水胶比对混凝土的力学性能及抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,不同粉煤灰掺量的混凝土,其早期强度随着粉煤灰掺量的增加而降低越显著,后期掺量对强度的影响逐渐减弱,水胶比越大,粉煤灰对混凝土抗压强度的降低幅度越显著。设计粉煤灰混凝土强度等级,应考虑参考90d的强度值。标准养护1年的混凝土,6h通电量随着粉煤灰掺量的增加而减少,且初始电流和6h通电量有显著的相关性。为快速平价粉煤灰混凝土的渗透性能,可利用初始电流代替6h通电量作为评价指标。     

某隧道工程大体积混凝土早期收缩性能及强度实验研究

采用非接触法混凝土收缩变形测定仪,在实验室和施工现场进行了混凝土早期收缩测试,分析了膨胀剂掺量、养护条件对混凝土早期收缩性能和强度的影响。结果表明,混凝土收缩率在浇筑成型后的12 h内增长极为显著,之后趋于平稳;随着膨胀剂掺量的增加,混凝土早期收缩率减小;当膨胀剂掺量为6%和8%时,混凝土28 d抗拉强度基本相同;当膨胀剂掺量达到10%时,混凝土28 d抗拉强度明显降低。另外,随着养护湿度的降低,混凝土收缩率增大,相同膨胀剂掺量的混凝土28 d抗拉强度亦降低。建议了合理的膨胀剂掺量(8%)和湿度要求,将实验结果用于指导龙湖公路隧道混凝土施工,取得了较好的效果。     

火成岩石粉对混凝土抗压强度的影响研究

针对机制砂生产过程中产生的石粉问题,从矿物掺合料对比、石粉掺量、石粉细度、水胶比和复合掺合料的角度,研究了火成岩石粉对混凝土抗压强度的影响。结果表明:掺加火成岩石粉混凝土与掺加粉煤灰和矿粉的混凝土相比,各龄期强度最低,3d～7d龄期强度发展和粉煤灰混凝土相当,后期强度发展较为缓慢,与粉煤灰和矿粉混凝土相差较多;火成岩石粉掺量在20%以内时,对混凝土28d前的抗压强度影响较小,建议工程中单掺火成岩石粉的掺量控制在胶凝材料的20%以内;火成岩石粉细度越细,混凝土各龄期抗压强度越高,但是抗压强度提高幅度并不明显;火成岩石粉混凝土随着水胶比的降低抗压强度增大,可以配制一般工程所需的不同强度等级混凝土;火成岩石粉与矿粉复合比和与粉煤灰复合对混凝土抗压强度贡献高,火成岩石粉与矿粉、粉煤灰6∶2∶2三元复合对混凝土抗压强度的提高效果最佳。     

沙漠砂混凝土抗压和抗折强度试验研究

通过设计重复试验的四因素三水平正交试验,进行了水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率不同沙漠砂混凝土28 d抗压强度和抗折强度试验,分析各因素对沙漠砂混凝土28 d抗压强度和抗折强度影响。通过极差分析可知,沙漠砂混凝土最优配合比为水胶比0.4,粉煤灰掺量10%,砂率30%,沙漠砂替代率25%。通过方差分析可知,水胶比和粉煤灰掺量对沙漠砂混凝土28 d抗压强度影响高度显著,砂率和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土28 d抗压强度影响不显著;水胶比对沙漠砂混凝土28 d抗折强度影响高度显著,粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土28 d抗折强度影响不显著,该研究可为沙漠砂混凝土在实际工程中应用提供理论依据。     

泡沫混凝土强度性能提升研究

通过降低水胶比、掺入活性粉料以及改善养护条件等方法,可以显著改善泡沫混凝土(Foam Con-crete-缩写FC)的基体强度和内部孔隙结构,提升FC力学性能.结果表明:随着水胶比增加,FC强度先增加后减小,900级和1200级FC的最优水胶比分别为0.22和0.18;随着硅灰掺量的增加,FC强度逐渐上升,综合成本等因素最优掺量为20％;随着陶粒掺量的增加,FC的28d强度先增加后减小,最优掺量为50％;随着养护温度的增加,陶粒FC28d强度升高.