渣土对C50混凝土力学性能的影响

针对地铁盾构出来的渣土大量堆砌、利用率低、附加值低现状,本文将渣土作为矿物掺合料,研究了渣土掺量(0、2.5％、5.0％、7.5％和10.0％)对C50混凝土工作性和力学性能的影响.结果表明:(1)c50混凝土初始坍落度和坍落度损失均随着渣土掺量的增加而逐渐降低;(2)掺有不同渣土掺量的C50混凝土早期(3d、7 d)抗压强度均低于基准组抗压强度,而28 d抗压强度均高于基准组抗压强度;渣土掺量对C50混凝土抗压强度的影响存在最佳值,当渣土掺量为水泥掺量的7.5％时,发现其28d抗压强度最高;(3)不同渣土掺量的C50混凝土28 d微观结构表明,随着渣土掺量的增加,C50混凝土微观结构逐渐密实,孔隙逐渐减少.     

WGS掺料对混凝土力学性能及其抗渗性能影响的试验研究

WGS掺料是一种混凝土外加剂。本实验将混凝土的强度等级定为C40,为了探究WGS掺料对混凝土力学性能和抗渗性能的影响规律,通过改变WGS掺料的含量进而改变混凝土的抗压能力与抗渗能力,并通过抗压试验与抗渗试验测定了混凝土的抗压强度与电通量。分析结果表明:在WGS取代率在0‰-1‰的范围内时,当WGS掺料取代率为0.75‰时,混凝土抗压强度值达到最大,为51.33Mpa;当WGS掺料取代率为0.75‰时,混凝土电通量最小,为1452C。最后综合其抗压能力与抗渗性得知在WGS取代率在0‰-1‰的范围内时,当WGS掺料的取代率为0.75‰时,WGS掺料混凝土的力学性能与抗渗性能最佳。     

粉煤灰对桥梁混凝土抗渗性能的影响规律研究

为研究粉煤灰对桥梁混凝土抗渗性能的影响,制备了不同粉煤灰掺量的混凝土样品,测试分析了桥梁混凝土抗压强度、孔隙结构、渗透高度和抗氯离子渗透性能随粉煤灰掺量和养护龄期的变化规律。研究结果表明:(1)当桥梁混凝土养护龄期为7d时,桥梁混凝土的抗压强度随着粉煤灰掺量的增多而逐渐降低;当混凝土龄期大于28d时,桥梁混凝土的抗压强度在粉煤灰掺量为30%左右时最大。(2)粉煤灰掺量为30%时,桥梁混凝土密实度达到最大,此时其内部小孔隙增大而大孔隙减小。(3)桥梁混凝土抗氯离子渗透系数随着粉煤灰掺量的增大先减小后增大,在粉煤灰掺量为30%时取得最小值。     

渣土掺量对粉煤灰地聚合物力学性能的影响

研究了不同渣土掺量对粉煤灰地聚合物力学性能的影响并对试样的微观结构进行分析.研究结果表明:(1)当渣土掺量为0时,粉煤灰地聚物试样的28 d抗压强度可达到43.6 MPa,当渣土掺量为100％时,无法合成地聚合物;(2)粉煤灰地聚合物的抗压强度随着渣土掺量的增加而降低;当渣土掺量低于60％时,水化产物中N-A-S-H凝胶的含量随着渣土掺量的增加而降低,而C-S-H凝胶、钙矾石晶体和石膏晶体的含量随着渣土掺量的增加而增加;当渣土掺量高于60％时,水化产物中的C-S-H凝胶、N-A-S-H凝胶、钙矾石晶体和石膏柱状晶体的含量均随着渣土掺量的增加而降低,且抗压强度随着养护龄期的增加而降低.     

粉煤灰对二次衬砌混凝土性能的影响

二次衬砌混凝土的设计标号一般为C25，如果以强度为设计基点，往往会造成混凝土的工作性能差、抗渗性能也不好。本文分别在粉煤灰掺量为10％、20％、30％的比例时，等量和超量取代水泥，对比研究了粉煤灰作掺合料时，对二次衬砌混凝土工作性能、抗压强度、抗渗性能的影响。试验结果表明：粉煤灰在取代水泥时，超量取代优于等量取代；在超量取代时，可将粉煤灰的掺量确定为10％～15％，甚至适当放宽到20％。     

磷渣-石灰石复合掺合料对机制砂混凝土性能的影响

研究了磷渣与石灰石复合比例和复合掺合料取代粉煤灰的质量比对C30和C50机制砂混凝土工作性能和抗压强度的影响。结果表明:磷渣与石灰石复合取代粉煤灰可改善机制砂混凝土的工作性能,降低混凝土坍落度经时损失;复合掺合料部分或完全取代粉煤灰,不同强度等级机制砂混凝土早期抗压强度均与基准混凝土相当,甚至略高于基准混凝土;取代50%粉煤灰,且复合掺合料中磷渣掺量为60%,各强度等级的复合掺合料混凝土后期抗压强度均高于基准混凝土,但随粉煤灰取代量增大,复合粉中石灰石粉掺量增加,机制砂混凝土的抗压强度呈降低趋势。     

芳纶纤维、粉煤灰对混凝土性能的影响

研究了掺加芳纶纤维、粉煤灰对混凝土的力学、抗渗性能的影响。结果表明,芳纶纤维、粉煤灰对混凝土的抗压强度影响不明显,抗折强度、抗渗性能得到明显提高。掺加0．6％的芳纶纤维和10％的粉煤灰时,试样的力学性能和抗渗性能最优,抗折强度提高了30．77％,抗压强度提高了5．69％,抗渗性能提高了24．6％。     

金尾矿复合砂对不同强度等级混凝土性能的影响

将金尾矿复合砂作为细集料替代天然砂，研究了金尾矿复合砂替代率对C30～C50混凝土和易性、抗压强度及耐久性的影响，并对力学性能较优组进行了微观结构分析。结果表明：当金尾矿复合砂替代率低于50%(质量分数)时，混合砂具有较优级配；当金尾矿复合砂替代率由0%增加至50%时，需通过调整外加剂掺量来保证金尾矿复合砂混凝土良好的工作性；当金尾矿复合砂替代率为20%～30%时，C30～C50混凝土不同龄期抗压强度、抗碳化性能和抗冻性能较未掺金尾矿复合砂基准组均有较大提升，微观水化产物相互交织增强了结构密实性。     

盐卤腐蚀环境中纳米SiO2对混凝土性能的影响

对冻融循环和干湿循环分别与盐卤溶液浸泡的共同作用下,纳米SiO2(Nano-SiO2,NS)改性混凝土的耐久性能进行了试验研究,并且通过XRD对各条件作用下的试样进行了物相分析.研究结果表明:随着NS掺量的增加,标准条件养护下的混凝土抗压强度、抗盐卤-冻融和抗盐卤-干湿循环性能均呈现先增大后减小的变化,NS掺量为2％时,混凝土56 d抗压强度提高了27％,盐卤-冻融循环300次与盐卤-干湿循环70次后,混凝土的抗压强度和质量较基准试样分别提高了17％、1.6％和22％、5.1％;氯离子渗透系数随NS掺量增加逐渐减小,NS掺量为2％时,混凝土的氯离子渗透系数较基准试样降低了55％,当NS掺量超过2％时,氯离子渗透系数变化不明显;掺入NS的试样,经盐卤-冻融循环与盐卤-干湿循环作用后,石膏和钙矾石以及其他的腐蚀产物含量较基准试样明显降低.综合以上,掺入NS能够提高混凝土耐久性能,且NS的合适掺量为2％.     

纳米SiO2对不同强度等级混凝土性能的影响

通过纳米SiO2与粉煤粉复掺,用纳米SiO2等量替换水泥,分别配制强度等级为C35的普通混凝土和强度等级为C60的高强混凝土,对混凝土试件进行主要性能测试.结果表明28 d龄期立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量在纳米SiO2掺量为2％～3％范围内取最大值,对C35级别与C60级别的试件28 d龄期的力学性能影响为:立方体抗压强度最大增幅分别为14％、10％;轴心抗压强度最大增幅分别为18％、14％;弹性模量最大增幅分别为17.5％、11.2％.混凝土的工作性随纳米SiO2掺入量的增加均呈快速降低趋势,相同纳米SiO2掺量的混凝土C35级别的坍落度和扩展度下降速度比C60级别的更快.混凝土的抗渗性能随纳米SiO2掺入量的增加而提高,低强度等级的抗渗透能力的提高幅度明显高于较高强度等级的混凝土.     

掺合料对硫铝酸盐水泥基混凝土抗压强度和抗渗性的影响

主要研究了掺合料[m(矿渣):m(粉煤灰)=2:1]、水灰比对硫铝酸盐水泥基混凝土抗压强度、抗渗性的影响,并与普通硅酸盐水泥基混凝土进行对比。结果表明掺合料使硫铝酸盐水泥基混凝土早期和后期强度都明显降低,抗渗性降低,且掺量越高,其抗压强度、抗渗性降低越明显;另外,硫铝酸盐水泥基、普通硅酸盐水泥基混凝土的抗压强度、抗渗性都随着水灰比的减小,其抗压强度、抗渗性明显提高。     

磷渣粉对机制砂混凝土性能影响研究

研究了不同掺量下磷渣粉对C30、C60强度等级机制砂混凝土的工作性与力学性能影响,并与同掺量的粉煤灰机制砂混凝土进行了比较。研究表明,磷渣粉具有一定的减水作用,能有效改善机制砂混凝土的工作性能,对高强度等级机制砂混凝土更为明显。掺入磷渣粉后,不同强度等级机制砂混凝土早期抗压强度均较基准混凝土低,且随着掺量增大,强度下降明显。各掺量下C30磷渣粉机制砂混凝土后期强度均较基准混凝土高,而C60混凝土后期强度与掺量有关。与同掺量粉煤灰混凝土相比,磷渣粉机制砂混凝土初始坍落度及各龄期抗压强度均较高。     

掺合料对硫铝酸盐水泥基混凝土耐久性影响的研究

研究了掺合料复掺(矿渣∶粉煤灰=2∶1)、单掺矿渣、单掺粉煤灰对硫铝酸盐水泥基混凝土强度、抗渗性、抗冻性的影响,并与相同水灰比下掺合料复掺对普通硅酸盐水泥基混凝土对应性能的影响进行对比。结果表明:在硫铝酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期和后期强度都明显降低,抗渗性稍微降低,抗冻性明显降低,且掺量越高,其强度、抗渗性、抗冻性降低越明显;但复掺时的效果比单掺时的效果好,粉煤灰的效果最差;而在普通硅酸盐水泥基混凝土中,掺合料的加入使混凝土的早期强度降低,但后期强度超过空白样的强度,抗渗性、抗冻性明显提高,但是,在无掺合料时其抗渗性、抗冻性大大低于相同水灰比下硫铝酸盐水泥基混凝土的抗渗性、抗冻性。     

持压荷载下剑麻纤维-ECC的毛细吸水性能

为解决地下结构侧墙等混凝土构件开裂渗漏问题,选取了绿色经济型剑麻纤维-工程水泥基复合材料(ECC)取代混凝土提高构件的抗渗性能。根据正交试验进行方案设计得到剑麻纤维-ECC的最优配合比;改进了实时吸水试验装置,实现了持压荷载与水分传输的同步耦合过程;对剑麻纤维-ECC开展了持压荷载下的毛细吸水性能试验,分析了压应力水平(10%~40%)对剑麻纤维-ECC试件的破坏形态、累计吸水量及毛细吸水率的影响规律,并与普通混凝土试件进行对比。结果表明:在10%~40%压应力水平下,随着压应力水平的提高,剑麻纤维-ECC的毛细累计吸水量和平均吸水率均先减小后增大,发生变化的压应力水平阈值为20%;在10%~30%压应力水平下,剑麻纤维-ECC的毛细累计吸水量及吸水率要明显小于同条件时的普通混凝土,剑麻纤维-ECC能够更好地阻碍水分传输,表明对压应力水平为10%~30%的结构而言,剑麻纤维-ECC可明显改善抗渗效果。研究成果可为剑麻纤维-ECC在地下结构侧墙抗渗中的应用提供理论支持。     

持续荷载和锂渣取代量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

为考察受载锂渣混凝土抗氯离子渗透性能,本文设计了锂渣取代水泥质量0%、10%、20%和30%的C20、C30和C40混凝土,对混凝土试件施加极限压荷载的10%、30%和50%,作为持续压应力,进行氯离子渗透性能试验。结果表明：水灰比范围在0.40～0.62时,电通量随着水灰比的增大而增大;对于施加不同压应力的混凝土,当压应力比达到0.3时,C20和C30混凝土电通量有明显的提升,当压应力比达到0.5时,C40混凝土电通量有明显的提升;对于不同锂渣取代量的混凝土,电通量随着锂渣取代量的增大而减小。结合Fick第二定律和质量守恒定律,建立在持续荷载作用下锂渣混凝土氯离子渗透模型,结果表明,氯离子在浸泡环境下的渗透性能符合试验规律,模拟结果与试验结果一致。     

含渣土的EPS轻质混凝土用于复合夹芯墙板芯材的研究

为提高地铁渣土资源化利用率,将其掺入膨胀聚苯乙烯(EPS)轻质混凝土中,并用此混凝土为芯材制备复合夹芯墙板,研究了浆体的流变性,并探讨了硬化EPS混凝土的抗压强度、导热系数及EPS颗粒在浆体中的面分布。结果表明:随着渣土掺量增加,浆体屈服应力增加,流动度降低;浆体塑性黏度随渣土掺量增加大幅度增加,使得EPS颗粒分布更加均匀;EPS混凝土的干密度、抗压强度与导热系数随渣土掺量增加而逐渐降低。当干渣土与水泥质量比为0.8时,EPS混凝土的干密度为857 kg/m³,抗压强度为4.16 MPa,导热系数为0.231 W·m^-1·K^-1;采用干渣土与水泥质量比为0.8的EPS混凝土制备复合夹芯墙板(硅钙板作面板),墙板粘结性能良好,面密度为81 kg/m²,抗压强度为3.75 MPa,软化系数为0.83,耐火极限大于1 h,其性能满足轻质隔墙条板国家标准要求。     

再生骨料构成对混凝土性能的影响

通过测试混凝土力学性能和耐久性指标,分析再生骨料构成变化对混凝土性能的影响规律.结果表明:再生砂浆块混凝土28 d前抗压强度较高,长期强度则天然骨料混凝土最高.经过100次冻融循环后,再生骨料混凝土质量损失率均低于5%.天然骨料和再生砂浆块混凝土的抗压强度损失率低于25%,而由30%砖块与70%砂浆块组成的混合骨料混凝土及再生砖块混凝土均超过了限值.各类再生骨料混凝土均可满足P10的抗渗等级要求.其中,天然骨料混凝土抗渗能力最强,其次为再生砂浆块混凝土、再生混合骨料混凝土和再生砖块混凝土;各类混凝土抗氯离子渗透能力与抗渗能力排列顺序一致.以上研究表明,再生骨料中的砖块对混凝土力学性能影响较小,但对耐久性能的负面影响较为显著.     

双掺粉煤灰及偏高岭土对混凝土性能的影响研究

通过测试混凝土抗压强度、劈拉强度、抗渗、抗碳化、抗冻性能,研究了粉煤灰和偏高岭土单掺、复掺时对混凝土性能的影响。同时分析了粉煤灰和偏高岭土对混凝土性能的作用机理。研究结果表明:当粉煤灰掺量为胶凝材料的15%、偏高岭土掺量为胶凝材料的12%,相比普通混凝土,复掺粉煤灰及偏高岭土混凝土28d抗压强度提高了15.8%、劈拉强度提高了20.4%、渗透系数降低了69.1%、碳化深度降低了29.3%,200次冻融循环后,相对动弹性模量提高了33.1%、混凝土质量损失降低了43.8%。复掺粉煤灰及偏高岭土适用于制备高性能混凝土。