养护制度及掺合料掺量对混凝土力学性能的影响研究

矿渣和粉煤灰作为掺合料在混凝土中的应用日益普及,掺量也不断提高,尤其在硫酸盐、氯离子和海水侵蚀环境的混凝土中,掺合料是不可或缺的重要组分。该文研究了大掺量矿渣和粉煤灰混凝土的力学性能与掺合料种类、掺量以及养护制度之间的关系。结果表明,矿渣粉和粉煤灰混凝土试件抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均比不掺的低,且随掺量的增加,呈线性降低;掺合料的种类、掺量对混凝土的拉压比和折压比无明显影响。养护对混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的增长均非常重要,对粉煤灰和矿渣粉混凝土尤其重要。     

聚丙烯纤维高强混凝土的配制及基本力学性能试验研究

本文选用合适的地方材料,采用正交试验设计法得出C60高强混凝土的最优配合比.在高强混凝土中掺加不同掺量的聚丙烯纤维,进行混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度试验.试验发现:聚丙烯纤维对混凝土抗压强度几乎没有影响,劈裂抗拉强度和抗折强度则有显著的提高.     

大掺量粉煤灰与聚羧酸外加剂双掺时对水工混凝土耐久性影响试验

利用单因素法,通过对不同水胶比和粉煤灰掺量下的大掺量粉煤灰与聚羧酸外加剂双掺时混凝土的抗压强度、抗渗性、抗碳化及抗冲磨等耐久性能的试验结果分析,探讨了大掺量粉煤灰混凝土的特性与机理,为工程设计提供参考。     

大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能研究

采用快速碳化试验方法研究了粉煤灰超量取代水泥量分别为0、20%、40%、60%、80%的粉煤灰混凝土在不同水胶比情况下的碳化性能。试验研究表明:粉煤灰掺量和水胶比是大掺量粉煤灰混凝土抗碳化的重要因素,其中水胶比是关键因素。在保证低水胶比的情况下,大掺量粉煤灰混凝土的抗碳化性能可以满足工程要求;大掺量粉煤灰混凝土的碳化深度随龄期的延长而增加。     

水胶比对掺粉煤灰混凝土强度的试验研究

本试验以C30为设计强度,选定粉煤灰掺量为30%,取水胶比为0.36、0.4和0.5,考核指标为7 d、28 d和90 d混凝土试件的抗压和抗拉强度。研究表明,随着龄期的增长,试件抗压强度和劈拉强度基本上逐渐增大;随着水胶比减小,混凝土试件抗压和劈拉强度随之增加。经本次试验数据分析,粉煤灰掺量为30%的最优水胶比为0.4。     

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。     

水胶比和粉煤灰对砼层面砂浆抗折抗压强度影响

通过实验对比分析了在相同水胶比下,粉煤灰掺量对层面处理砂浆抗压、抗折强度的影响,以及在相同粉煤灰掺量下,不同水胶比对层面处理砂浆的抗压、抗折强度的影响。通过对实验数据进行分析,得出了不同水胶比、不同粉煤灰掺量对碾压混凝土坝层面处理砂浆抗折和抗压强度的影响规律。     

C25喷射聚丙烯纤维混凝土试验研究

根据聚丙烯纤维的作用机理,通过试验,研究了聚丙烯纤维的不同掺量对C25混凝土拌合物性能、混凝土早期和后期的抗压强度、抗渗性能、劈裂抗拉强度及塑性裂缝的影响。研究表明,聚丙烯纤维具有增稠、显著降低混凝土塑性裂缝的作用,适量的掺量能改善混凝土的强度。     

正交试验的大掺量粉煤灰混凝土强度影响因素分析

正粉煤灰是从煤粉炉排出的烟气中收集到的细颗粒粉末,是工业"三废"之一。目前,我国火电行业发展迅速,每年都有数量惊人的粉煤灰被排放出来,不但大量占用本已非常宝贵的土地,还对环境造成了严重的污染,由于我国今后相当长一段时期内,燃煤发电仍是主体,所以对粉煤灰的综合治理已势在必行。目前,粉煤灰已在高性能混凝土、碾压混凝土、泵送混凝土及大坝混凝土中得到广泛应用,因此,因地制宜地研究粉煤灰在混凝土中的应用有着重要的经济和社会效益。本研究采用正交试验设计对不同掺量的粉煤灰混凝土进行抗压强度及抗折强度试验研究,分析粉煤灰混凝土在不同的粉煤灰掺量、水胶比和胶凝材料掺量组合时,各因素对粉煤灰混凝土强度的影响情况。     

渠道衬砌混杂纤维混凝土的应用研究

针对普通混凝土抗裂能力差,采用四因子[1/2实施]二次正交回归设计,研究了水胶比、粉煤灰掺量、聚丙烯纤维掺量和碳纤维掺量对层布式碳纤维--聚丙烯混杂纤维混凝土28 d抗折强度的主要影响.结果表明:水胶比W/C=0.25,粉煤灰掺量为3%,聚丙烯纤维掺量为1.09%时,层布式碳纤维--聚丙烯混杂纤维混凝土28d抗折强度最高.     

再生混凝土在硫酸盐与干湿循环耦合作用下的耐久性能研究

为了研究再生混凝土在硫酸盐与干湿循环耦合作用下的耐久性能及寿命预测,以再生粗骨料取代率、水胶比、粉煤灰掺量为影响因素,通过试验的方法,将试件放入浓度为5%的Na₂SO₄溶液中浸泡3 d,然后取出置室内环境下晾干3 d,为一个干湿循环。分别在干湿循环0,5,10,20,30,40,50,60次时,测定其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、质量损失率,以此判定再生混凝土在硫酸盐与干湿循环耦合作用下的耐久性能,并基于质量损失率考虑再生粗骨料取代率、水胶比、粉煤灰掺量的影响,预测再生混凝土在硫酸盐与干湿循环耦合作用下的使用寿命。结果表明,无论是抗压强度还是劈拉强度均随着水胶比的增大而降低;相比未掺粉煤灰的再生混凝土,当粉煤灰掺量在20%~30%时,可以改善再生混凝土的抗硫酸盐干湿循环侵蚀性能;当粉煤灰掺量在40%时,达不到很好的抗硫酸盐干湿循环侵蚀效果;当再生粗骨料取代率为70%、水胶比为0.3、粉煤灰掺量为30%时,能达到比较好的抗硫酸盐干湿循环侵蚀效果,并将此条件代入预测模型求得T=128 a,相比重要建筑物设计使用年限为100 a,认为耐久性良好。     

基于二元方差分析的钢纤维混凝土力学特性研究

通过室内试验开展了钢纤维体积率、基体混凝土强度等级两种不同试验因素对钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、抗折强度和抗剪强度指标的影响分析，并采用二元方差分析方法进行了对比验证。研究结果表明：钢纤维体积率、基体混凝土强度等级是影响钢纤维混凝土力学性能的重要因素；随着混凝土强度等级、钢纤维体积率的增加，钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、抗剪强度和抗折强度均呈增长趋势，但增幅会逐渐趋缓；基体混凝土强度等级对混凝土劈裂抗拉强度作用更明显，而钢纤维体积率对钢纤维混凝土抗剪和抗折强度作用更明显；二元方差分析验证结果与钢纤维混凝土指标影响实验一致。研究成果可为实际工程中优化钢纤维混凝土配合比设计提供参考依据。     

高寒地区筑坝碾压混凝土配合比优化设计方法研究

碾压混凝土配合比参数优化是保障筑坝安全的重要技术措施。依托高原区碾压混凝土筑坝工程,重点探讨了外加剂掺量和粉煤灰品质在碾压混凝土配合比设计中的控制机理,拟合了不同工况下碾压混凝土胶水比与抗压强度的关系曲线。结果表明:在不影响碾压混凝土品质的情况下,提高外加剂掺量可以有效降低胶凝材料的用量;粉煤灰的等级对混凝土用水量有很大的影响;碾压混凝土胶水比与抗压强度有较好的线性相关性,其各龄期抗压强度发展系数先增长较快,后增速放缓并趋于平稳。该设计经验可为类似工程的碾压混凝土配合比优化设计提供参考。     

粉煤灰掺量对高水胶比混凝土抗裂能力的影响

通过试验对高水胶比(w/b=0.45)条件下,不同粉煤灰替代率(0、20%、50%、80%)对混凝土材料参数和早龄期阶段开裂行为的影响进行了研究。材料参数试验结果表明,随着粉煤灰替代率由0增至80%,混凝土28 d龄期的弹性模量、劈拉强度和抗压强度分别降低了49.4%、68.4%和75.1%。混凝土温度应力试验结果表明,随着粉煤灰替代率由0增至20%、50%和80%,混凝土2d龄期绝热温升分别降低了7.1%、53.6%和72.6%,混凝土开裂时刻的应力与劈拉强度的比值分别为0.62、0.75、0.74和0.64,第二零应力点温度与最高温度的比值平均值为0.9;开裂时刻的温度(即开裂风险)随粉煤灰替代率由0增至50%逐渐减小,继续提高粉煤灰替代率至80%对混凝土开裂温度影响不大。考虑高水胶比混凝土温度开裂风险时,建议粉煤灰替代率不宜超过50%。     

粉煤灰掺量对泵送混凝土碳化及抗冻性的影响

为了研究不同水胶比、不同粉煤灰掺量对泵送混凝土的碳化及抗冻性能的影响,进行了相关试验。试验结果表明:泵送混凝土的碳化深度随粉煤灰掺量、水胶比、龄期的增长而增长;相比常态混凝土,粉煤灰对泵送混凝土抗碳化性能较为有利;掺SP-8N泵送混凝土的抗碳化及抗冻性能略高于掺JM-2混凝土;粉煤灰掺量为30%,水胶比从0.30变化至0.50时,泵送混凝土均具有较好的抗冻性能;水胶比是影响泵送混凝土碳化及抗冻性能的主要因素。     

冻融条件下水工混凝土渗透性演化试验研究

寒冷地区的混凝土面板堆石坝在经历长期冻融作用后,其面板渗透性逐渐增大,从而影响大坝安全稳定。为此,通过解决冻融作用下混凝土表面不平整等问题,利用Autoclam渗透性测试仪测试了不同水胶比、掺粉煤灰以及引气剂下混凝土渗透性随冻融次数的变化规律。结果表明,不同水胶比混凝土的渗透系数随冻融次数的增加均呈指数增长趋势,水胶比较小的混凝土其渗透系数增长的最缓慢;高冻融循环次数后,同时掺粉煤灰和引气剂对增强混凝土的抗渗性效果最明显。此外,还探究了冻融条件下混凝土渗透性与其抗压强度之间的相关性。     

南水北调东线工程水工混凝土抗拉强度的长期性能研究

通过劈拉强度试验研究了南水北调东线宝应站工程水工混凝土抗拉强度在180d龄期内的增长趋势，初步探讨了粉煤灰掺合料和低掺量合成纤维对水工混凝土抗拉强度的影响。研究结果表明，掺人合成纤维不仅减少了混凝土的早期缺陷，而且有利于混凝土后期抗拉强度的持续增长。粉煤灰与合成纤维复掺对混凝土抗拉强度的提高具有显著的双重复合效应。     

纤维素纤维矿物掺合料改善高性能混凝土抗裂性能

利用极差分析和方差分析,研究纤维素纤维、粉煤灰、煤矸石、硅灰等对混凝土抗压强度、劈裂强度和拉压比的影响。在保证混凝土劈裂强度的基础上,优选混凝土配合比进行混凝土抗裂性能试验。试验结果表明,纤维素纤维对混凝土的强度无明显影响,但可显著改善混凝土抗裂性能;矿物掺合料也可以改善混凝土的抗裂性。     

泵站工程C25混凝土配合比优化研究

针对南水北调工程泵站最常用的C25等级混凝土,按照配合比优化原则,通过原材料筛选,采用掺加优质粉煤灰降低水泥用量、添加高效减水剂降低水胶比、掺优质引气剂提高抗冻性等措施,设计出优化的混凝土配合比。物理力学性能和耐久性试验研究表明,优化配制几组的混凝土性能均能满足设计要求。综合试验结果,提出了泵站C25W6F100混凝土优化配制措施和控制参数,包括水泥和粉煤灰选用、粉煤灰掺量、水胶比、用水量、含气量、高效减水剂和引气剂掺量等。