制备工艺对再生骨料混凝土性能的影响

考虑水灰比为0.50、0.25及用量只有最前者一半的水泥净浆浸泡再生粗骨料混凝土制备工艺、普通工艺和两阶段制备工艺,测定了由其拌制的再生混凝土的性能。结果发现,水灰比为0.50的全部水泥净浆浸泡再生骨料制备工艺,可提高再生混凝土28 d的抗压强度,但效果并不显著;56 d抗压强度反而有所降低,这两种龄期的劈拉强度均较低,且抗压强度离散性大;水灰比为0.25的全部水泥净浆浸泡再生骨料制备工艺,抗压、拉强度均最低,抗压、拉强度离散性大。用量一半的水泥净浆浸泡再生骨料工艺,有较高的抗压、拉强度,且强度离散性较小,但不及普通工艺和两阶段制备工艺。两阶段制备工艺不但能提高再生混凝土的抗压强度、劈拉强度,还能改善其工作性能,且强度离散性小,是制备再生混凝土的一种最优工艺。由普通工艺制备的再生混凝土,抗压、抗拉强度值均较高,强度离散性也较小,且工艺简单,也是一种较好的制备工艺。     

地质聚合物界面剂对新老混凝土粘结强度影响研究

采用地质聚合物水泥浆界面剂,研究了不同种类水泥的初凝老混凝土与新混凝土7d与28d粘结劈拉强度的变化规律。结果表明,混凝土粘结劈拉强度随着地质聚合物掺量的增加呈现先小幅减小后增大的趋势;普通硅酸盐水泥7d与28d粘结劈拉强度相对值大致相当,矿渣硅酸盐水泥28d相对值则小于7d相对值,复合硅酸盐水泥28d相对值有大于7d相对值的趋势;地质聚合物水泥浆界面剂对普通硅酸盐水泥的增强效果最好,对矿渣水泥与复合水泥增强效果大致相当;与同水胶比水泥净浆界面剂相比,在地质聚合物掺量较小时其粘结劈拉强度小于水泥净浆界面剂,随着地质聚合物掺量的增大逐渐超过水泥净浆界面剂。     

不同龄期老混凝土与新混凝土粘结性能研究

结合不同的界面剂,不同的老混凝土断面粗糙度的情况下,研究老混凝土在初凝至28 d龄期与新混凝土粘结时的粘结劈拉强度与粘结斜剪强度。研究发现使用界面剂提高了新老混凝土的粘结劈拉强度与粘结斜剪强度;新型界面剂的粘结劈拉强度与粘结斜剪强度要高于水泥净浆界面剂时的粘结劈拉强度和粘结斜剪强度;老混凝土的断面为毛面时的粘结劈拉强度要高于断面为光面时的粘结劈拉强度。     

新混凝土与碳化混凝土黏结的劈拉强度试验研究

试验研究了新混凝土与碳化混凝土黏结的劈拉强度,分析了碳化对黏结劈拉强度提高作用的原因,通过7、28、60、90 d养护龄期时的黏结劈拉试验结果,系统考察了水泥净浆界面剂、硅灰界面剂、减水界面剂、减缩界面剂和膨胀界面剂对粘结劈拉强度的影响变化规律,并从机理上给予了阐述.     

高温水泥对混凝土路面性能影响试验研究

通过试验分析水泥温度与净浆稠度、初凝时间、终凝时间、抗折强度以及混凝土工作性能的关系.指出净浆稠度和抗折强度均与水泥温度呈明显的线性关系,而且随着水泥温度的提高,净浆初、终凝时间均逐渐缩短.另外,为了保证混凝土坍落度、弯拉强度等工作性能,水泥温度应控制在60℃以下.根据试验结果,提出改进水泥装卸工艺、利用骨料吸热、严格控制水灰比等混凝土路面高温水泥的施工控制方法.     

短龄期老混凝土与新混凝土粘结的劈拉强度研究

实际工程新老混凝土粘接时,老混凝土龄期可能从初凝至数十年。目前,对短龄期老混凝土与新混凝土粘接劈拉强度研究较少,本文在不同界面剂、不同浇筑结合方式下研究了老混凝土龄期从初凝至28d的新老混凝土的粘结劈拉强度,发现粘结劈拉强度随老混凝土龄期增大而减少,并逐渐趋于稳定;界面剂的使用提高了新老混凝土的粘结劈拉强度,水泥砂浆界面剂的效果略优于水泥净浆界面剂;水平结合的劈拉强度均远大于竖直结合的劈拉强度;在机理分析的基础上拟合出粘结劈拉强度随老混凝土龄期变化的公式。     

高性能水泥复合砂浆与混凝土粘结劈拉试验研究＊

为了解界面处理类型、水泥复合砂浆及混凝土的强度等级这三个因素对水泥复合砂浆和混凝土粘结性能的影响,对高性能水泥复合砂浆与混凝土粘结形成的标准试块进行劈拉试验。结果表明,随着混凝土强度和高性能水泥复合砂浆强度的提高,粘结劈拉强度随之提高,但粘结劈拉强度与它们的比值却随之下降,界面处理形成适当的粗糙度有助于粘结性能的改善。...     

再生骨料生态混凝土预测模型抗压强度试验研究

通过制备不同水灰比、骨料粒径、再生骨料取代率的生态混凝土,研究了再生骨料生态混凝土的抗压强度及其影响因素,并构建抗压强度表达式。结果表明:当水灰比为0.25~0.35时,脆性多孔材料孔隙率与强度关系式可适用于生态混凝土;当孔隙率介于20%~30%时,水泥净浆强度对生态混凝土抗压强度有较大影响,实际孔隙率可由目标孔隙率和水泥净浆强度较准确地表达;当目标孔隙率一定时,生态混凝土抗压强度随骨料粒径的增大而提高;再生骨料与水泥净浆的界面过渡区处易发生受压破坏;当再生骨料取代率大于25%时,生态混凝土的抗压强度随再生骨料取代率的升高而降低。所建立的抗压强度预测模型能够较好地反映出各因素对生态混凝土抗压强度的影响规律,可适用于水灰比为0.25~0.35且孔隙率介于20%~30%的再生骨料生态混凝土。     

水泥类型对人工鱼礁混凝土耐久性的影响

采用硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥以及两种水泥混合后配制人工鱼礁混凝土,研究水泥类型对人工鱼礁混凝土的耐久性的影响。试验中,采用氯离子渗透性和吸水率试验研究水泥类型对人工鱼礁混凝土渗透性的影响,结合孔结构和XRD等试验方法对混凝土微观结构进行测试和分析,研究不同水泥对混凝土性能的影响。研究结果表明:在标准养护下,采用硫铝酸盐水泥时海水海砂混凝土的骨料与水泥石界面得到明显改善,裂缝减少,孔结构优化;与普通混凝土相比,其抗压强度和劈拉强度分别增加了15.0%和11.9%,抗渗性也得到提高;而采用混合水泥会导致海水海砂混凝土内部的裂缝明显增多,骨料与水泥石界面变差,孔结构明显劣化,导致抗压强度、劈拉强度和抗渗性降低。     

再生混凝土的用水量和强度试验研究

研究了利用简单破碎再生粗骨料、细骨料,颗粒整形再生粗骨料、细骨料及天然骨料所配制的几组混凝土的用水量和强度。结果表明,再生细骨料对混凝土的用水量和抗压强度影响显著,颗粒整形可以显著改善再生骨料的性能,其中颗粒整形再生粗骨料性能基本接近天然粗骨料,而简单破碎再生细骨料性能最差。随着水泥用量的增大,混凝土的抗压强度和劈拉强度均有所增大,其中再生骨料对混凝土抗压强度的影响程度有所减小,而对劈拉强度比的影响规律基本不变。与抗压强度截然相反,颗粒整形粗骨料棱角少且表面光滑,因此,混凝土的劈拉强度比简单破碎的粗骨料低。     

尺寸效应对水泥净浆与粗骨料界面黏结性能的影响

分析了粗骨料的尺寸对混凝土过渡区界面黏结性能的影响,并通过劈裂抗拉试验、压剪试验获得了粗骨料和硬化水泥浆之间的劈裂抗拉强度及抗剪强度.结果表明:粗骨料的尺寸对界面过渡区的黏结性能有较大的影响,界面黏结强度随粗骨料尺寸的增大而减小;水灰比越低,界面黏结性能越好;粗骨料的类型对界面过渡区黏结性能也有较大性能的影响.     

废瓷砖再生骨料与水泥石的界面特征

以废瓷砖再生骨料(CRA)100%替代原生碎石骨料(NCA),制备了废瓷砖再生骨料混凝土(CRAC),测试了其工作性及力学强度.采用化学结合水法、扫描电子显微镜(SEM)及比表面积测试法(BET)等,研究了废瓷砖再生骨料-水泥石界面黏结强度、水化程度及显微结构,探讨其界面特征,并将其与原生碎石骨料(NCA)-水泥石界面相比较.结果表明:与原生碎石骨料相比,废瓷砖再生骨料具有表观密度较小、压碎指标较高及吸水率较大等特点;在相同配合比条件下,废瓷砖再生骨料混凝土具有更好的工作性和力学强度;在相同水灰比、相同龄期条件下,废瓷砖再生骨料-水泥石界面黏结强度较高,其界面区生成的水化产物较多、孔隙率更低、显微结构更加致密.     

梯度结构混凝土的界面力学性能与微观结构

采用界面劈裂抗拉、显微硬度、SEM等测试手段综合评价了梯度结构混凝土(无细观界面过渡区水泥基复合材料(MIF)-高性能混凝土(HPC),低渗透混凝土(LPC)-HPC)的界面力学性能与微观结构.结果表明:梯度结构混凝土进行两次浇注成型时,采用压印工艺可产生界面强化效应,提高界面黏结强度10%~35%,从而有效解决界面黏结强度降低的问题;整体上MIF-HPC净浆界面的显微硬度高于LPC-HPC,即MIF-HPC净浆界面的黏结状况好于LPC-HPC,这是因MIF-HPC净浆界面的水化产物结构比LPC-HPC的更为致密所致.     

新老混凝土粘结面的抗冻融劈拉性能试验研究

采用新老混凝土粘结复合立方体试件,通过快速冻融试验,对先冻融后粘结和先粘结后冻融两种情况的新老混凝土粘结试件在水饱和状态下的冻融劈裂性能进行了试验研究,探讨了冻融循环次数、粘结面粗糙度和界面剂类型对粘结面劈裂抗拉强度的影响。界面的粗糙度为0.23￣6.9 mm,界面剂选用水泥净浆、水泥砂浆和掺加10%UEA膨胀剂的水泥净浆。试验结果表明,无论是先冻融后粘结还是先粘结后冻融的新老混凝土粘结试件,其粘结面的劈裂抗拉强度均随冻融循环次数的增加而降低,表现为冻融初始阶段的缓降和冻融循环一定次数后的陡降,特别是先粘结后冻融试件,其下降程度更加显著。根据试验,适当的粗糙度和水泥砂浆界面剂对粘结质量有较好的改善作用。在试验的基础上,对粘结面的冻融损伤机理进行了初步分析。     

水泥浆包裹橡胶集料法配制混凝土的抗压强度

为提高橡胶混凝土的抗压强度,采用水泥浆包裹橡胶的方法配制混凝土,并进行抗压强度测试;利用SEM、EDXA和显微硬度等测试方法,对混凝土界面过渡区结构进行表征。结果表明:采用水泥浆包裹橡胶集料的方法,与基准混凝土相比较,随橡胶集料掺量的增加,混凝土7d和28d的抗压强度虽有所降低,但降低的幅度较小;橡胶集料掺量30 kg/m~3,混凝土7d和28d的抗压强度分别为普通成型混凝土的141%和136%。水泥浆包裹橡胶法配制的混凝土抗压强度高。     

纳米CaCO3对混凝土抗冲磨性能影响试验研究

试验研究了不同掺量纳米CaCO3对混凝土力学性能和抗冲磨性能的影响,并通过水化热测试方法研究了纳米CaCO3对混凝土性能影响的机理。试验结果表明,适量的纳米CaCO3可以提升混凝土的力学性能,提高混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗冲磨性能。当纳米CaCO3的掺量为1.5%时,混凝土抗冲磨强度提高约6倍;纳米CaCO3促进了水泥的水化反应,改善了水泥浆体微观结构,提升了整体的密实性。     

不同石粉含量的机制砂混凝土高温后力学性能

以受火温度、石粉含量为变化参数,设计并制作了210个100 mm×100 mm×100 mm的机制砂混凝土立方体试件,对其进行高温后的物理力学性能试验,获取了试件的质量损失率以及抗压强度和劈裂抗拉强度,建立了机制砂混凝土高温后抗压强度和劈裂强度的劣化模型,同时结合X射线衍射和扫描电子显微镜等技术,揭示了高温后机制砂混凝土力学性能劣化的微观机理。基于最高受火温度和质量损失率,分别提出了高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度评估计算式。结果表明:随着温度的升高,机制砂混凝土试件的表面颜色从灰色变成红褐色,最后呈白色,高温作用使试件表面出现了温度裂缝及剥落现象; 试件的质量损失率随着石粉含量的增加而增大; 混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随着温度的升高显著减小; 随着石粉含量的增加,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小,当石粉含量(质量分数)为10%时,混凝土强度达到最大值; 基于试验结果建立的高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的劣化模型拟合度较好; 混凝土中掺入适量的石粉能促进体系中钙钒石和氢氧化钙等水化产物数量,当经受700 ℃高温后,水泥水化物脱水分解使混凝土内部裂缝和孔隙增多。     

界面强度对混凝土拉伸断裂影响的数值模拟

采用数字图像的处理手段表征混凝土的三相(基质、骨料、界面过渡区)细观结构,获取混凝土界面过渡区的形状与分布,并引入到原有材料破坏过程分析(MFPA~(2D))系统中,建立了能反映混凝土真实细观结构的数值模型,并应用该模型模拟了界面强度对混凝土拉伸断裂过程的影响.研究表明,当界面过渡区强度较低时,混凝土的断裂过程表现为界面过渡区中萌生的局部裂纹相互作用、桥接贯通的过程;界面强度与抗拉强度之间存在非线性关系,界面强度的提高增大了混凝土的延性,导致单轴拉伸荷载作用下混凝土试件的宏观断裂模式由单一贯通裂纹向多条非贯通裂纹过渡;模拟结果与试验结果比较吻合.     

纤维增韧高强轻骨料混凝土力学性能与微观结构

采用碎石型高强页岩陶粒制备了不同纤维类型和体积分数的LC60级纤维增韧高强轻骨料混凝土,研究了其力学性能,并从微观尺度揭示了纤维增韧机理.结果表明:高强轻骨料混凝土界面的黏结性能优于普通混凝土;纤维能够有效阻止高强轻骨料混凝土裂缝的发展,还可适当提高其抗压强度,并明显提高其抗折强度和劈裂抗拉强度,起到增强增韧的作用;钢纤维与水泥浆体的黏结性能良好,碳纤维可在高强轻骨料混凝土中均匀分散且与水泥浆体的黏结性能良好;相同体积分数下,碳纤维的增韧作用优于钢纤维.