外掺剂对水泥土改性效果的试验研究

将外掺剂应用于水泥土改性研究,在水泥加固土的基础上添加硅粉、天然浮石粉、钠盐、表面活性剂等材料,有效地改善了水泥土的力学性质,明显增强了水泥土的耐久性。试验表明,一定掺量下的硅粉、天然浮石粉、钠盐、表面活性剂等外掺剂能够显著提高水泥土的抗压强度及耐久性。通过室内试验探讨了外掺剂水泥土的强度特性,分析了外掺剂对水泥土的改性效果,旨在为硅粉等外掺剂应用于工程实践开展理论和试验研究探索。     

硅粉对中低掺量水泥土早期强度的影响

以内蒙古河套地区粉质黏土为研究对象,通过对室内掺硅粉水泥土进行的无侧限抗压强度试验,探讨不同硅粉掺量、不同龄期对水泥土无侧限抗压强度的发展规律。试验研究表明:在水泥掺量一定的条件下,硅粉水泥土的无侧限抗压强度基本上是随龄期和硅粉掺量的增加而不断增加,可以明显地提高水泥土的强度。其中硅粉主要起微集料效应和形态效应。     

纳米硅水泥土强度研究和经济分析

在试验的基础上,建立了纳米硅水泥土抗压强度与几个主要影响因素间的关系模型,分析了几种条件下纳米硅掺量对抗压强度的贡献和作用程度.在此基础上,对纳米硅水泥土在工程中的应用进行了经济分析,结果表明:在维持现有水泥价格和施工费用的情况下,当纳米硅价格降至4.5元/kg以下,相同强度的水泥土成本最小者不是普通水泥土,而是纳米硅掺量在某一水平上的纳米硅水泥土.     

水泥土流变特性的试验研究

利用土体流变试验机对温州地区水泥土进行了流变试验,研究结果显示:水泥土具有较强的流变性,水泥土的流变特性随轴向应力水平的增大而加剧;同一围压下,轴向应力水平越大,应变速率也越大;水泥土的瞬时变形非常显著;随着围压的增大,流变变形有减小的趋势,围压对水泥土的流变变形起限制作用。水泥土的流变特性可以采用经验模型和三维Burgers模型进行描述。对水泥土的电镜照片进行分析,发现水泥土内部存在着许多裂纹、孔隙等初始损伤。随着应力水平提高,水泥土体内部出现新的损伤;应力水平越大,持续时间越长,损伤积累越多,因此水泥土流变特性随应力和时间增加而加剧,稳态速率增加。     

掺纳米SiO2和掺硅粉高强混凝土性能的比较

对掺纳米SiO2和掺硅粉高强混凝土性能进行了研究，同时应用XRD和SEM对纳米SiO2、硅粉与水泥硬化浆体／大理石界面中氢氧化钙的反应程度进行了探讨。结果表明，掺入1％～3％纳米SiO2能显著提高混凝土的抗折强度、提高混凝土早期抗压强度和劈裂抗拉强度。掺3％纳米SiO2的混凝土，与掺10％硅粉的混凝土相比，其抗折强度约提高4％～6％，而与不掺硅粉的混凝土相比，其抗折强度约提高31％～57％。在3％相同掺量的条件下，与硅粉比较，纳米SiO2能更有效地吸收水泥硬化浆体／大理石界面中所富集的氢氧化钙，更有效地细化界面中的氢氧化钙晶粒，从而起到改善界面的积极作用。     

双掺粉煤灰硅粉对水泥土抗压强度影响试验研究

以吉林省延吉市砂土作为研究对象,对双掺硅粉—粉煤灰水泥土进行了无侧限抗压强度试验,分析不同粉煤灰、硅粉掺量以及各龄期对硅粉—粉煤灰水泥土抗压强度的影响,结果表明:随粉煤灰与硅粉掺量的增加,水泥土后期强度基本呈增大趋势,随着粉煤灰掺量的增加,早期抗压强度逐渐减小,后期抗压强度则明显提高,掺硅粉不仅显著改善水泥土早期抗压强度,且明显提高其后期抗压强度。     

纳米水泥土研究进展概述

对已有纳米水泥土的研究现状和研究成果(如纳米水泥土的强度特性、损伤特性、固化机理、抗腐蚀性等)进行了分析和总结,并提出了在纳米水泥土研究中亟待解决的一些问题,为其进一步研究和工程应用提供了方向。     

海水环境下镍铁渣粉水泥土的抗渗性能

为研究镍铁渣粉对水泥土渗透性能的影响,采用加压型渗透装置对镍铁渣粉水泥土在清水环境和海水环境下进行渗透试验,并用压汞试验和扫描电镜-能谱分析试验对镍铁渣粉水泥土进行微观分析.结果表明：清水环境和海水环境下镍铁渣粉的掺入均能提升水泥土的抗渗性能,而海水环境下尤为明显;镍铁渣粉掺量超过20%后,镍铁渣粉掺量增加对水泥土抗渗性能的影响逐渐变小;镍铁渣粉能发挥微集料效应和活性效应,减小水泥土的最可几孔径和总孔隙率,增强其抗海水侵蚀性能;镍铁渣粉能使水泥土的微细观结构更加致密,同时能促进水泥土生成具有低钙硅比的水化产物,增强其抗渗性能.     

三轴应力作用下水对岩石应力松弛特性影响作用试验研究

 采用RLJW–2000岩石三轴流变伺服仪,在相同试验条件下分别对干燥与饱水状态下的粉砂质泥岩进行室内三轴压缩应力松弛试验。依据试验结果,分析了松弛稳定后水对岩石总应力松弛量、总应力松弛度、松弛稳定时间、平均应力松弛速率的影响作用,并且分析了松弛过程中随时间的增加水对岩石应力松弛量、应力松弛度、应力松弛速率影响作用的变化趋势。考虑粉砂质泥岩流变参数的损伤劣化效应,以Hooke-Kelvin模型为基础,引入损伤变量对模型进行改进,建立了岩石的非线性应力松弛损伤模型。应用Levenberg-Marquardt算法,辨识得出干燥与饱水岩石的应力松弛损伤模型参数。基于辨识结果,研究了水对岩石非线性应力松弛损伤模型参数的影响作用。研究结果表明：(1) 由于水的影响作用,松弛稳定后粉砂质泥岩的总应力松弛量减少、总应力松弛度增大、松弛达到稳定的时间增长;松弛过程中,随时间的增加,水对粉砂质泥岩应力松弛量与应力松弛度的影响作用减弱。(2) 由于水的影响作用,粉砂质泥岩的平均应力松弛速率减小,各时刻岩石的应力松弛速率降低;松弛过程中,随时间的增加,水对粉砂质泥岩应力松弛速率衰减的影响作用增强。(3) 粉砂质泥岩应力松弛过程中,水对岩石的黏性力学特性影响作用较大,而对岩石的瞬时弹性和黏弹性力学特性影响作用相对较小。(4) 粉砂质泥岩的应力松弛损伤受应变水平、时间以及水3种因素的共同影响,而非线性应力松弛损伤模型可以有效地反映3种因素对岩石应力松弛参数的综合损伤弱化作用。(5) 水对粉砂质泥岩应力松弛特性的影响作用是极其显著的,水极大地增强了岩石的时效特征,改变了粉砂质泥岩的应力松弛特性。因此,在重大工程设计和施工中,不能忽视水对岩石应力松弛特性的影响作用。     

氯盐干湿循环耦合作用下水泥土的力学性能

为研究氯盐-千湿循环耦合作用下水泥土的力学性能,针对纤维改良水泥黏土进行无侧限抗压强度、超声波检测、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)试验,分析了水泥土质量损失率、相对波速、峰值应力、残余应力、变形模量的变化规律和微观结构特征.结果 表明:随着氯盐质量浓度和干湿循环次数的增加,水泥土的内部微观结构更加疏松,质量损失率增大,纵波波速下降;在氯盐-干湿循环耦合作用下,水泥土的应力-应变曲线存在压密阶段、弹塑性阶段、破坏阶段和残余阶段;水泥土的峰值应力和残余应力均符合指数函数下降规律,在清水、4.5、18.0、30.0 g/L NaCl溶液中经历28次干湿循环后,水泥土的峰值应力、残余应力和变形模量分别下降48.79％、57.71％和49.33％,52.63％、48.76％和54.37％,56.88％、59.70％和57.50％,57.89％、57.71％和65.67％,水泥土破坏后的残余应力为峰值应力的20％～40％.     

硅灰对混凝土耐硫酸腐蚀性能试验研究

为了探究硅灰掺量对酸性环境下混凝土耐久性的影响,以一定浓度的硫酸溶液作为腐蚀介质,研究了硅灰掺量分别为0、5%、10%和15%的混凝土试样随腐蚀时间的变化规律。结果表明:随着腐蚀时间的延长,试样均经历从“返霜”到严重破坏的过程,但硅灰的掺入能较好地保持腐蚀过程中试样的完整性;硅灰的掺入可有效减小腐蚀过程中抗压强度的损失,但其掺量的改变对试样抗压强度损失的影响并不显著;随着腐蚀时间的增加,试样质量均呈先增加后减小的变化趋势,但硅灰的掺入提升了附着物的附着速率;硅灰能有效抑制混凝土强度退化深度的增加,硅灰掺量为10%时抑制效果最明显。     

铁路泥石流导流槽抗冲磨混凝土研究

泥石流冲磨会对建筑物构成较大破坏,不同材料组成的混凝土受泥石流冲磨影响不同。为减少冲磨破坏对建筑物的影响,提升建筑物的耐久性,本文对不同强度等级、纤维掺量及表面处理、硅灰掺量的混凝土进行冲磨试验,研究其对混凝土抗冲磨性的影响规律。结果表明,通过提升混凝土强度等级、掺入纤维、表面强化处理及掺入硅灰,可显著提升混凝土的抗冲磨性能。     

微硅粉改性磷酸镁水泥砂浆试验研究

以过烧镁砂和磷酸二氢铵为主要原料,掺入少量微硅粉和石英砂来制备磷酸镁水泥(MPC)砂浆,研究了微硅粉掺量对磷酸镁水泥砂浆性能的影响,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其水化产物进行分析.结果表明:随着微硅粉掺量的增加,磷酸镁水泥砂浆的凝结时间和流动性呈下降趋势,而早期强度先增后减;微硅粉的掺入可大幅提高磷酸镁水泥砂浆的耐水性;微硅粉的掺入大幅提高了磷酸镁水泥砂浆水化产物结构的密实性,同时生成了麻花状硅酸镁晶体,该晶体将鸟粪石和未反应的MgO连接在一起,提升了磷酸镁水泥砂浆的力学性能和耐水性.     

四川省某水电站湿喷混凝土室内配合比试验

首先对湿喷混凝土的各种原材料性能做了相应的品质检测和试验分析,然后通过拌和湿喷、纳米、硅粉三种类型的混凝土,考察其坍落度、抗压强度及抗渗能力,通过反算相应条件的水胶比,并配制进行相似性试验的混凝土,最后对混凝土拌合物性能、硬化加以检验。     

不同掺合料对高性能混凝土工作性能影响的试验研究

通过在C50高性能混凝土中以等量取代水泥用量的方法单掺粉煤灰、硅粉,双掺粉煤灰硅粉及同时掺粉煤灰、硅粉和聚丙烯纤维,研究了不同掺合料及不同掺量对HPC拌合物工作性的影响。结果表明:在高性能混凝土中加入粉煤灰,能使混凝土具有更好的工作性能,使拌合物黏聚性和可塑性提高;在6%硅粉掺量内,硅粉的加入提高了高性能混凝土的工作性能,但随着掺量进一步增大后,硅粉高性能混凝土的流动性将降低,稠度增大,整体工作性能降低,需要提高高性能减水剂的用量;双掺粉煤灰和硅粉后,粉煤灰高性能混凝土的工作性能随着硅粉掺量的增加而呈降低趋势;聚丙烯纤维对高性能混凝土的工作性能影响不明显,但聚丙烯纤维的掺入,提高了混凝土黏聚性,能抑制拌合物的离析和泌水。     

硅灰对高性能混凝土强度的作用机理研究

本文分析了硅灰本身的特性及其对高性能混凝土强度的作用机理 ,同时表明 :掺入硅灰 ,可显著提高高性能混凝土的抗压强度     

硅灰、偏高岭土对无机人造石材强度的影响

硅灰和偏高岭土作为无机粘结材料掺入无机人造石中,不仅能替代部分水泥,还能改善无机人造石的强度。本文研究了不同掺量硅灰和偏高岭土对人造石材工作性能和力学性能的影响趋势。结果表明,利用偏高岭土和硅灰制备无机人造石会降低其工作性能,且偏高岭土对混合料工作性能的影响较硅灰略大;随着掺量的增加,强度呈先增大后降低趋势,在掺量为3%时,弯曲强度和压缩强度达到最大。同时,偏高岭土和硅灰对人造石的压缩强度影响显著,其中偏高岭土对人造石早期压缩强度影响更显著,其在对早期强度要求较高的工程中有一定的优势。     

超细矿粉对高性能混凝土强度的影响

选取2种超细矿粉,采用正交试验方法,制备工作性良好的高性能混凝土,研究了超细矿粉代替硅灰对高性能混凝土强度的影响.结果表明:用超细矿粉替代硅灰配制的高性能混凝土强度得到明显提高,某些配比的试验效果优于硅灰,是硅灰优良的替代品.     

Structural shear behaviour of recycled concrete with silica fume

This paper is the outcome of the second stage of studies carried out on the structural behaviour of recycled concrete. The first stage determined, using beams specimens, the shear behaviour of recycled concrete with which 50% of the coarse aggregate was replaced by recycled coarse aggregate (obtained from concrete demolition waste). This stage revealed minor differences (recycled concrete – conventional concrete) in ultimate loads and these differences were found to increase when cracking was taken into account. In this study, it was determined that the addition of 8% silica fume to recycled concrete (recycled concrete with silica fume) improved this behaviour. Moreover, the use of this material in recycled concrete produced changes in its structural behaviour similar to those induced in conventional concrete (conventional concrete with silica fume). Finally, experimental results were compared using current codes and it had been seen that all of them were conservative so t can be used for the shear design of recycled concrete beams with silica fume.     

掺稻壳灰/硅灰混凝土的性能研究

研究了稻壳灰、硅灰、稻壳灰+粉煤灰、硅灰+粉煤灰对混凝土抗压强度、抗折强度、抗硫酸侵蚀能力和抗碳化能力的影响。结果表明:掺加5%~10%稻壳灰或硅灰有助于提升混凝土的抗压强度和抗折强度,且稻壳灰、硅灰掺量越高抗压强度越高,掺硅灰混凝土相对于掺稻壳灰混凝土的抗压和抗折强度更高,掺稻壳灰+粉煤灰、硅灰+粉煤灰试件的抗压和抗折强度低于基准组;稻壳灰相较于硅灰能更好地降低混凝土的干密度,而硅灰相较于稻壳灰能更好地降低试件的吸水率,粉煤灰的摻入会降低试件的干密度,但吸水率明显增加;掺加稻壳灰、硅灰有助于提升试件的抗硫酸侵蚀能力,且硅灰的提升效果优于稻壳灰,掺入粉煤灰后试件的抗硫酸侵蚀能力进一步提高;掺稻壳灰、硅灰试件的抗碳化能力均优于基准组,且硅灰的改善效果优于稻壳灰,而掺入粉煤灰的试件抗碳化性能最差。