聚丙烯纤维和丁苯乳液对水泥砂浆性能的影响

研究了掺量为0~0.3%(体积分数)的聚丙烯纤维,掺量为0~12%(质量分数)的丁苯乳液在单掺、复掺情况下对水泥砂浆3,28,90 d抗压、抗折强度,以及28 d龄期时磨损、冲击性能等的影响.研究结果表明,纤维的掺入大幅度提高了丁苯乳液砂浆的抗冲击和抗磨损性能,提高丁苯乳液砂浆抗磨损性能的最佳纤维掺量为0.1%;纤维掺量越大,对提高丁苯乳液砂浆的抗冲击性能越有利.丁苯乳液的掺入改善了聚丙烯纤维与基体之间的界面粘结,增强了掺纤维砂浆的长期力学性能.丁苯乳液、聚丙烯纤维的复掺效果优于这两者单掺的情况,复掺对水泥砂浆起到了双重改性的效果.     

丁苯乳液对水泥砂浆吸水率和碳化深度的影响及其机理

研究了丁苯乳液对水泥砂浆吸水率及碳化深度的影响,并提出了吸水率、碳化深度的多因素预测模型.测定了丁苯乳液改性砂浆的微观孔结构参数,包括开口、闭口孔隙率大小及总孔隙率、孔径分布及特征孔径;以扫描电镜的测试结果表征了丁苯乳液改性砂浆的微观形貌特征;根据测试结果,分析了丁苯乳液对砂浆吸水率及碳化深度的作用机理.研究结果表明,丁苯乳液的掺入明显降低了砂浆的吸水率以及碳化深度.当丁苯乳液掺量超过3%(丁苯乳液总质量与水泥质量的百分比)后,水泥石中20 nm以下的小孔数量明显增多,而50 nm以上大孔数量则有所减少,平均孔径、最可几孔径以及中值孔径都有较大幅度的下降;当丁苯乳液掺量超过6%之后,改性砂浆的开口孔隙率显著降低,闭口孔隙率增多,但总孔隙率变化不大.     

硅灰对钢纤维混凝土力学性能及结构特征的影响

在混凝土基准配合比相同的情况下,掺入体积掺量为0~1.2%的钢纤维以及取代水泥质量为0~12%的硅灰,测试了标准养护28d钢纤维硅灰混凝土的抗压、抗折及劈裂强度,并通过氮吸附实验测试得到了混凝土孔结构特征参数,分析了硅灰对钢纤维混凝土力学性能及孔结构特征的影响。结果表明,对于钢纤维混凝土,随着硅灰的掺入,其抗压、抗折及劈裂强度显著提高,且硅灰掺量越高,提高幅度越大。在测试与分析的基础上,建立了混凝土28d抗折强度与钢纤维、硅灰掺量之间的定量关系,并预测了硅灰和钢纤维对混凝土28d抗折强度的影响趋势。     

基于影像及传感器的粗集料形态特征研究

为分析粗集料的形态特征,采用Image-Pro Plus数字图像处理技术及高精度电感传感器Digital Tread Depth Gauge对集料进行研究.从二维、三维层面对集料形态特征进行量化分析,二维形态特征由凸度(P)、轴度(AS)、圆度(R)表征,采用电感传感器深度仪Digital Tread Depth Gauge对集料测量得出集料厚度,引入三维形态特征指标参数厚宽比ζ,对集料三维形态特征指标进行量化分析.三维形态特征指标采用针度(ND)、片度(CS)、球度(DS)和形状因子(SF)进行表征.通过对粗集料形态特征指标统计分析,建立集料二维、三维形态特征数学模型.     

SBR乳液改性水泥砂浆断裂性能

通过对带有切口的砂浆试样进行三点弯曲试验测试,得到了掺量为0-18%的SBR(styrene-butadiene rubber,简称SBR)乳液改性水泥砂浆荷载-变形曲线及相应裂缝嘴张开位移(CMOD),并通过理论计算得到了不同掺量下改性水泥砂浆的有效裂纹长度(αeff)、临界应力强度因子(KSIC)及裂纹尖端张开位移(CTOD)等断裂特征参数.结果表明:SBR乳液改性水泥砂浆的临界荷载、相应变形及裂缝嘴张开位移随着乳液掺量的增加而增大,临界荷载随乳液掺量的增加仅增加13.4%,而变形及裂缝嘴张开位移则分虽增加了68.4%和64.5%;裂缝嘴张开位移、有效裂纹扩展长度、临界应力强度因子及裂纹尖端张开位移等则随着乳液掺量的增加呈指数增加;采用裂纹尖端张开位移较裂缝嘴张开位移更能体现出SBR乳液对砂浆作用效果的差异性.     

再生混凝土磨耗性能改善技术研究

基于磨耗试验,并以单位面积磨损量为评价指标,研究了再生粗集料取代率、掺加粉煤灰和聚合物乳液、对再生粗集料界面进行改性等4种方法对再生混凝土耐磨性能的影响。研究结果表明:对于再生混凝土宜采用磨损量作为其耐磨性能的评价指标。为改善再生混凝土的磨耗性能,可采取的技术措施有:掺入适量粉煤灰(等量取代水泥10%,超量取代系数不超过1.4)、掺入聚合物乳液及对再生集料进行界面改性。再生混凝土磨耗性能随再生粗集料取代率的增加而降低,且与集料的洛杉矶磨耗损失密切相关;聚合物乳液的掺入显著改善再生混凝土的耐磨性能,且随着聚合物乳液掺量增加抗磨耗性能越好;采用水泥浆包裹法进行再生集料界面改性处理有利于改善再生混凝土的磨耗性能。     

SBR乳液对水泥砂浆长期收缩性能影响及机理分析

采用螺旋弓形测量仪分别测量了普通水泥砂浆和SBR（styrene butadiene rubber）乳液改性水泥砂浆长期（1～90 d）收缩变形,并通过孔径分布法、密度法和SEM图像法对28 d砂浆的微观形貌及孔结构特征进行了分析,并对SBR乳液水泥净浆的水化热进行了测试。结果表明,乳液掺量超过水泥质量的3%后能有效改善砂浆长期收缩性能,特别是改善砂浆28 d龄期前的收缩性能,且乳液掺量越大,砂浆收缩长期变形越小。SBR乳液对砂浆收缩性能改善机理主要有以下几点：1）SBR乳液的掺入减小了砂浆早期（72 h前）水化热,起到减少收缩开裂的效果;2）在水泥水化过程中,乳液水分的丧失,形成了聚合物薄膜,起到了“微纤维”作用,限制了收缩;3）SBR乳液的掺入使砂浆的平均孔径、最可几孔径及中值孔径等特征孔径减小、有害孔及多害孔数量减少,而无害孔增多。表明乳液的掺入起到了改善砂浆微观结构的作用效果;4）使砂浆的总孔隙率略有下降,闭口孔隙率在总孔隙中所占比重大幅度增加,起到了保持砂浆内部水分的作用。     

砂砾石作为路基基层的施工技术探讨

在道路工程建设中,砂砾石作为一种工程建筑材料直接应用于路基基层是一种新型技术,可显著降低工程造价.通过对砂砾石作为路基基层的理论研究成果分析和结合工程实践经验,从材料的特性和环境出发,分别就砂砾石材料的级配要求、砂砾石颗粒压碎值要求、摊铺及压实工艺、路基压实指标及现场测定方法和养护及面层施工几大方面进行了探讨,得出了砂砾石路基基层施工工艺流程图和相应参数的控制指标,提出了砂砾石路基基层的施工技术体系.     

纤维聚合物水泥砂浆与基体界面粘结性能研究

通过实验研究钢纤维、聚丙烯纤维、碳纤维等三种不同种类纤维和SBR乳液在单掺、复掺时对新拌砂浆与水泥混凝土基体之间界面粘结强度的影响,寻求适合于混凝土结构修补的新材料。在预先处理的基体表面浇筑不同类型的新拌水泥砂浆,在温度为(20±2)℃,湿度为(60±5)RH%的养护室中养护28d后,测试粘结面的粘结强度,通过粘结强度来反映不同种类纤维和乳液单掺、复掺对新旧水泥基体料粘结效果的影响。同时分析了纤维和乳液对新旧水泥基界面粘结性能作用的机理。研究结果表明,掺量为0.1%的碳纤维砂浆以及掺量不小于0.3%的钢纤维砂浆在复掺SBR(styrene-butadiene rubber)乳液的情况下对界面粘结性能作用效果比纤维、乳液单掺情况下均要好,而聚丙烯纤维与乳液复掺效果不明显。不同种类的纤维砂浆在复掺SBR乳液的情况下,均能有效改善新拌纤维砂浆与基体之间界面结性能,且随着乳液掺量的增加作用效果越好。钢纤维聚合物砂浆和碳纤维聚合物砂浆适用于混凝土结构修补。     

基于车桥耦合振动的现浇混凝土渗透性能研究

针对车桥耦合振动影响桥梁混凝土渗透性的问题,在室内采用特制的振动台模拟车桥耦合振动的方法,研究车桥耦合振动对现浇混凝土渗透性能的影响。以铺装层为代表进行水泥混凝土配合比优化设计并验证,采用正交试验方案在室内对现浇混凝土模拟车桥耦合振动作用,测试其渗透性能。研究表明:不同振动方案对氯离子迁移系数主要的影响因素是起振时间,其次是频率,振幅和振动施加时间影响最小,影响最大的试验组合是频率为10 Hz,振幅为9 mm,振动施加时间为30 min,起振时间为5 h;不同振动方案对渗水高度主要的影响因素是起振时间,其次是振动施加时间,频率和振幅影响最小,影响最大的试验组合是频率为10 Hz,振幅为3 mm,振动施加时间为60 min,起振时间为5 h。