掺钢渣活性粉末混凝土的制备及其变形性能

进行了掺钢渣粉活性粉末混凝土配合比的正交设计试验,研究了钢纤维掺量与养护条件对掺钢渣RPC强度和体积变形的影响.结果表明:掺入总量为48%的钢渣粉、超细粉煤灰和硅灰,并以细河砂代替石英砂,同时掺入适量钢纤维,在0.18水胶比下制备了掺钢渣活性粉末混凝土(RPC200).经90℃热水养护72 h后,其抗压和抗折强度分别达152 MPa和27.9 MPa;钢纤维或热养护均有利于提高掺钢渣RPC的强度,且掺入钢纤维还能有效降低掺钢渣RPC的收缩率.     

掺合料对钢管混凝土柱承载性能的影响

为提高巷道底角大直径钻孔钢管混凝土联排桩基的稳定性,研究了混凝土中掺入掺合料超细粉煤灰、硅粉和钢纤维对钢管混凝土柱承载性能的影响。采用正交试验方法,对评价指标进行极差分析、方差分析和综合分析,并选出了掺合料的最优组合。结果表明:超细粉煤灰、硅粉和钢纤维三者组合能提高核心混凝土强度,当超细粉煤灰、硅粉和钢纤维掺量分别为20%、10%和1%时,核心混凝土强度最高。通过对钢管混凝土柱进行ANSYS数值模拟,验证了掺入掺合料后的钢管混凝土柱承载性能有较大提高。     

基于装配式建筑设计超高性能混凝土(UHPC)试验研究

：本文探究强度在150 MPa 以上的装配式墙体材料超高性能混凝土(简称UHPC),分析常用矿物掺合料 和钢纤维等对UHPC 流动性及强度发展的影响,通过原材料优化选择、正交试验设计,寻求最佳配合比。结果 表明钢纤维掺量对UHPC 强度性能影响较大,随着钢纤维掺量的增加,硬化UHPC 的抗折、抗压强度都有显 著提升;在UHPC 新拌物流动性方面减水剂掺量起到重要作用;当硅灰掺量25%、石英粉掺量15%、水胶比 0.18 时,即可获得试验所需的抗压强度大于150 MPa、扩展度大于180 mm 的超高性能混凝土。     

硅灰掺量对活性粉末混凝土(RPC200)性能的影响

为了解硅灰对活性粉末混凝土性能的影响,以及硅灰在活性粉末混凝土中的增强机理,通过试验分析,讨论了活性粉末混凝土中硅灰掺量变化对混凝土密度、相对密度和抗压强度等性能的影响.硅灰的微填充效应有利于提高活性粉末混凝土的密度和相对密度,而火山灰效应有利于提高其强度.当硅灰掺量约为水泥掺量的25%~35%时,可获得性能较好的RPC200.为降低成本而又不大幅度损害活性粉末混凝土的强度,超细粉煤灰等矿物掺合料替代硅灰的量不宜超过20%.     

120MPa超高强水泥基材料的研究

采用常规原材料，普通成型工艺，通过正交设计试验研究，配制出了抗压强度为120MPa的超高强水泥基材料，并给出了优选配比。超高强水泥基材料的杭压强度和抗折强度试验的极差方差分析结果表明：水胶比为影响超高强水泥基材料强度的最显著因素，超细掺合料硅灰的掺量和减水剂的掺量也有一定的影响。     

铁尾矿钢纤维混凝土复合材料流动性能与抗压性能试验研究

为研究钢纤维掺量对铁尾矿混凝土的影响,研究单掺钢纤维和复合掺加钢纤维与硅粉2种不同的工况中,不同取代率下铁尾矿混凝土的流动性能与抗压性能。试验结果表明:混凝土的流动性能随着钢纤维掺量的增加而大幅度降低;复掺工况能够使抗压强度随着钢纤维掺量的增加而持续增加,硅粉的掺入能够提高中早期的抗压强度值,使其性能得到改善;2种工况对28 d棱柱体与立方体抗压强度的比值α₁的影响大致相同,其取值范围大致为0.80~0.85。     

矿物掺合料对大流动性轻混凝土拌和物性能的影响

针对轻混凝土拌和物在大流动性条件下,易于分层而导致工作性不良的现象,采用L-800混凝土拌和物流动性能测定仪,结合混凝土拌和物性能测定方法,研究了粉煤灰和硅灰等矿物掺合料对大流动性轻混凝土(HFLC)拌和物在不同时间间隔时流过40 cm距离的流动时间t(40,T)、坍落度和扩展度等工作性能的影响.结果表明,掺加矿物掺合料是保证HFLC拌和物具有较好性能的关键因素,Ⅰ级粉煤灰和硅灰的最佳掺量分别为水泥总用量的30%和2%.     

混杂纤维高韧性水泥基复合材料抗压性能研究

为改善传统单掺有机纤维水泥基材料的抗压性能,采用钢纤维+聚乙烯纤维混杂方式制备了一种高韧性水泥基复合材料,在聚乙烯(PE)纤维体积掺量固定为1%的情况下,考虑钢纤维体积掺量分别为0、0.3%、0.6%、0.9%4种工况下该水泥基复合材料的抗压试验,分析了钢纤维掺量、长度、直径对其抗压性能的影响。结果表明,采用钢纤维与PE纤维混杂方式可显著提高水泥基复合材料的抗压性能,在采用较长钢纤维的情况下,较低的体积掺量可以有效提升试件的抗压强度,直径越小的钢纤维试件抗压性能越好。对比发现,钢纤维直径0.12mm、长度13mm、体积掺量为0.6%时混杂效应较好,其峰值压应力较未掺钢纤维的试件提升33.8%,极限压缩应变提升24.3%。     

白云石砂为骨料高强混凝土的制备

为了降低活性粉末混凝土的制备成本同时获得高强度制品,根据活性粉末混凝土的制备原理,采用价格相对较低的白云石砂、白云石粉取代其原料中价格较高的石英砂、石英粉来制备高强混凝土.利用水泥,硅灰,粉煤灰三元胶凝材料体系,在水泥,白云石粉,减水剂的相对掺量不变的条件下,用单元变量的方法分别改变水胶比,以及硅灰、粉煤灰、白云石砂和钢纤维的掺量,探讨了不同配合比设计对样品强度的影响.通过研究发现:水胶比,以及粉煤灰、硅灰、白云石砂的掺量变化对样品的抗压强度影响较大,抗折强度的影响较小,而钢纤维掺量变化对样品的抗压和抗折强度的变化都很明显.最后得出最佳配合比设计为:水胶比为0.16,硅灰、粉煤灰、白云石砂、白云石粉的掺量分别为水泥用量的0.3、0.3、0.9、0.2,钢纤维的掺量为体积分数的2%,减水剂的掺量为胶凝材料总量的2%.制备的混凝土样品脱模后先采用水泥砼标准养护2天,再于90℃热水中养护3天,测得样品的抗压强度超过150MPa,抗折强度达到30MPa.     

氯氧镁水泥基材料体积稳定性研究

采用不同掺合料与骨料配制氯氧镁水泥基材料,分别在干燥和潮湿环境下,对氯氧镁水泥基材料的干燥收缩和潮湿膨胀变形进行实验研究与变形机理分析.结果表明,在干燥状态下,氯氧镁水泥净浆42 d的收缩率达到1400×10-6,单掺稻壳粉后收缩率明显提高,单掺粉煤灰后收缩率提高不多.单掺砂和复掺硅灰及粉煤灰后收缩率明显降低;在潮湿状态下,氯氧镁水泥净浆42 d的膨胀率为6898×10-6,单掺稻壳粉水泥的膨胀率比氯氧镁水泥净浆略有提高,单掺粉煤灰、砂和复掺硅灰及粉煤灰的水泥膨胀率均明显降低.     

矿物掺合料对机制砂水泥基自流平砂浆性能的影响

试验选用普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥与半水石膏的三元胶凝体系,选用机制砂作为细集料,制备全机制砂水泥基自流平砂浆.选用粉煤灰、石粉与硅灰作为矿物掺合料,并研究矿物掺合料对全机制砂制水泥基自流平砂浆流动度、抗压抗折强度与尺寸变化率的影响.研究结果表明:矿物掺合料的火山灰效应对自流平砂浆力学性能的发展产生积极影响,自流平砂...     

150 MPa超高强水泥基材料的研究

采用常规原材料和工业废渣，普通成型工艺，通过正交设计试验研究，配制出了抗压强度为150MPa的超高强水泥基材料，并给出了优选配比。超高强水泥基材料强度试验的极差和方差分析表明：水胶比为影响超高强水泥基材料强度的最显著因素，硅灰和不锈钢纤维渣的掺量以及胶砂比也有十分显著的影响。     

活性粉末混凝土的强度影响因素试验研究

基于已有理论研究,采用42.5普通硅酸盐水泥、矿渣、硅灰、高效减水剂、消泡剂以及标准砂等原料,进行活性粉末混凝土的配制试验.为了得到比较合理的配合比,制作了多组试件供试验,并研究了不同水胶比、砂胶比、外加剂掺量、钢纤维掺量对于活性粉末混凝土抗压强度和抗折强度的影响.在保证活性粉末混凝土性能的前提下,探究采用常见材料的活性粉末混凝土配合比.     

Apparent Activation Energy of Concrete in Early Age Determined by Adiabatic Test

The apparent activation energy of concrete in early age was determined by adiabatic temperature rise test with different initial temperatures. The influence of mineral admixtures such as fly ash, slag and silica fume on the apparent activation energy of concrete was investigated. The equivalent age that expresses the maturity of concrete was calculated to evaluate the cracking risk of concrete in structures. The results reveal that a substitution of 20% fly ash for Portland cement obviously decreases the apparent activation energy of concrete, however, a substitution of 10% silica fume for Portland cement increases the apparent activation. Finite element method analysis of a simulating concrete wall shows that the concrete containing 20% fly ash has the lowest cracking risk.     

功能调整材料对水泥浆体流动性影响

使用自行研制的H管分别研究了不同功能调整材料对水泥浆体流动性的影响,得到不同种类矿物掺合料和增稠剂对水泥浆体流动性改性规律:粉煤灰掺量的增加引起浆体流动性先增加后减小;矿粉掺量越大,浆体流动性越大;硅灰和增稠剂掺量越大,浆体流动性越差。H管对水泥浆体流动性变化十分敏感,可以准确快速评价不同功能调整材料对水泥浆体流动性影响。     

天然硅质掺合料活性粉末混凝土(RPC)研究

研究了作为第6组分的天然硅质活性掺合料取代硅灰的比例、水胶比对活性粉末混凝土的流动度、抗压强度的影响;并利用火山灰效应数值分析方法定量地分析了活性掺合料和硅灰对RPC的抗压强度贡献率。研究表明,在控制一定的流动度,掺合料取代硅灰不超过50%的条件下,能够配制出强度高于120 MPa的活性粉末混凝土。     

Dynamic elastic modulus of cement paste at early age based on nondestructive test and multiscale prediction model

This paper introduced a nondestructive testing method to evaluate the dynamic elastic modulus of cement paste. Moreover, the effect of water-cement ratio and conventional admixtures on the dynamic elastic modulus of cement paste was investigated, in which three kinds of admixtures were taken into account including viscosity modifying admixture （VMA）, silica.fume （SF）, and shrinkage-reducing admixture （SRA）. The experimental results indicate that the dynamic elastic modulus of cement paste increases with decreasing water-cement ratio. The addition of SF increases the dynamic elastic modulus, however, the overdosage of VMA causes its reduction. SRA reduces the dynamic elastic modulus at early age without affecting it in later period. Finally, a multiscale micromechanics approach coupled with a hydration model CEMHYD3D and percolation theory is utilized to predict the elastic modulus of cement paste, and the predictive results by the model are in accordance with the experimental data.     

二次高温养护对高强混凝土抗Cl^-渗透性的影响

利用氯离子快速渗透法（RCM）研究了普通蒸汽养护后（80℃,0.1 MPa）再进行压蒸（180℃,1 MPa）养护,即二次高温养护,对不同胶凝材料体系的高强混凝土抗Cl-渗透性的影响。结果表明：对于纯水泥混凝土,与标养相比,＂蒸养-压蒸＂养护使混凝土抗Cl-渗透性能劣化。掺入粉煤灰、矿粉以及硅灰以等比例取代水泥时,＂蒸养-压蒸＂都较为充分地激发了上述混合材的火山灰活性,但不同掺合料对＂蒸养-压蒸＂后高强混凝土抗Cl-渗透性能影响差别较大。XRD和SEM研究表明上述结果的产生与高温下水化产物的种类和分布有关。