橡胶混凝土抗渗性能试验研究

试验以C25混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究了橡胶颗粒的不同粒径和掺量对混凝土抗渗性能的影响.结果表明:橡胶颗粒掺量为5％时提高了混凝土的抗渗性能;掺量大于5％时,总体上随橡胶掺量的增加混凝土的抗渗性能逐步降低,且橡胶颗粒粒径越大,抗渗性能降低的幅度越大;掺60目橡胶粉混凝土的抗渗性能在0％～30％的掺量范围内随掺量增加而提高,其中以20％掺量为最佳,渗透系数为基准混凝土的48％.     

石灰石粉和粉煤灰双掺对胶砂性能的影响初探

通过单掺粉煤灰、单掺石灰石粉及复掺石灰石粉与粉煤灰进行水泥标准稠度用水量、胶砂流动度和胶砂强度试验,分析了石灰石粉对胶砂性能的影响。以确定石灰石粉取代部分粉煤灰应用于山口水电站碾压混凝土坝的最佳掺量。     

掺石粉与石屑砂对碾压混凝土工作性和强度的影响

对掺有石屑砂与石粉的碾压混凝土拌和物性能和力学性能进行了研究。结果表明：为保证碾压混凝土拌和物性能在设计要求范围内,石粉含量每增加4％,需减少0.5％～1％的砂率,混凝土用水量基本不变。石屑砂掺量每增加20％,需增加1％～2％的砂率,同时用水量也相应增加1～2kg／m3。随着砂中石粉含量的增加碾压混凝土的强度先增后降,与抗压强度相比,掺石粉后,碾压混凝土劈裂抗拉强度的增长更为明显,石粉的适宜掺量在8％～16％之间。随着石屑砂替代天然砂比例的提高,碾压混凝土的强度不同程度地降低,在相同的石粉掺量下,石屑砂替代比例20％左右对碾压混凝土强度影响最小,石屑砂全部替代天然砂时,碾压混凝土强度最低。     

橡胶混凝土抗冲磨性能试验研究

为对橡胶混凝土的抗水冲磨性能开展研究,试验分别以C40和C50普通混凝土为基准,将3种不同粒径的橡胶颗粒以6种不同的掺量等体积取代砂配制成橡胶混凝土,研究了橡胶颗粒以及改性剂对混凝土抗冲磨性能的影响。试验结果表明:掺加橡胶颗粒后,混凝土强度降低,抗冲磨强度提高9.57倍,且橡胶颗粒掺量越大、粒径越大,橡胶混凝土抗冲磨强度越高,但存在一个最优掺量,推荐15%为最优掺量;改性剂处理橡胶颗粒后,与不处理的相比,在一定程度上提高了橡胶混凝土的抗压强度,更为明显地提高了橡胶混凝土的抗冲磨强度,最大值提高了60%。研究结果为应对水工混凝土的冲磨破坏问题提供一种新材料和新方法。     

抗腐蚀剂对水泥胶砂及混凝土性能的影响

研究了几种抗腐蚀剂对水泥胶砂力学性能、混凝土性能的影响,结果表明,水泥胶砂的早期强度随着抗腐蚀剂掺量的增加而降低,但适量掺入抗腐蚀剂有利于提高胶砂的后期强度及折压比,从而改善其抗裂性能;掺加混凝土抗腐蚀剂能有效提高混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能,但在选用混凝土抗腐蚀剂品种时,应考虑其抗裂性能,宜先进行试配。     

矿渣和粉煤灰对胶砂力学性能的影响研究

矿渣和粉煤灰作为掺合料在混凝土中的应用日益广泛,掺量也不断提高,尤其在硫酸盐、氯离子和海水侵蚀环境的混凝土中,掺合料是不可或缺的重要组分。该文研究了大掺量矿渣和粉煤灰对水泥胶砂力学性能的影响规律,结果表明,水泥胶砂的早期强度随着掺合料掺量的增加而降低,但掺合料的加入有利于提高水泥胶砂的后期强度,提高其折压比,降低其脆性系数,从而改善其抗裂性能。     

聚丙烯纤维自密实高性能混凝土的配制及性能

为提高自密实高性能混凝土的抗渗抗裂性,将聚丙烯纤维增强与自密实混凝土技术很好地结合起来,进行了聚丙烯纤维自密实高性能混凝土的配制及性能试验.试验表明:随着聚丙烯纤维掺量在一定范围内(0～1.2 kg/m3)的增加,通过调整砂率、增加胶凝材料用量、增加用水量、减小骨料最大粒径、增加高效减水剂用量等措施可以保证纤维自密实混凝土的高工作性.混凝土凝结硬化后,当聚丙烯纤维掺量较低时(0～0.9 kg/m3),它对自密实混凝土的力学性能没有明显影响;当聚丙烯纤维掺量较高(大于1.8 kg/m3)时,它对自密实混凝土的力学性能会产生不良影响.纤维增强自密实混凝土的抗渗抗裂试验表明:聚丙烯纤维掺量越大,混凝土的抗裂性越强;而抗渗性则随聚丙烯纤维掺量的增大先呈增强趋势,但当聚丙烯纤维超过一定量(1.8 kg/m3)时,混凝土的抗渗性呈下降趋势.聚丙烯纤维对混凝土性能的影响主要源于其阻裂效应和弱界面效应共同作用的结果.     

粉煤灰对碾压混凝土胶砂性能影响研究

通过长龄期的试验，研究了掺粉煤灰对碾压混凝土（RCC）的净浆性能、胶砂强度性能，脆性性质，胶砂水化热性能，胶砂干缩性能及PCC凝结时间的影响，并就粉煤灰掺量，品种的变化地各性能的影响进行分析，为碾压混凝土工程确定Ⅱ级粉煤灰合适掺量提供重要依据。     

脱硝粉煤灰中铵盐对水工混凝土性能的影响

利用脱硝粉煤灰拌制混凝土有时会产生刺鼻性气味,其对水工混凝土各项性能的影响尚不清楚。为此,制备了五个铵含量等级的粉煤灰样品,依据现行水工试验方法研究脱硝粉煤灰对混凝土拌和物、力学性能、抗冻性和孔结构的影响,测试了混凝土拌和与成型过程中铵盐的释放量。试验结果表明,粉煤灰铵含量在394 mg/kg以内,对水工混凝土的用水量、减水剂掺量、拌和物的坍落度没有影响,但随着铵含量增大新拌混凝土含气量增大,如果保持含气量不变,引气剂掺量需降低8%～13%。粉煤灰铵含量由6 mg/kg增加至394 mg/kg,混凝土抗压强度约降低5.8%～11.3%,降低混凝土引气剂掺量使拌和物含气量不变,则抗压强度不会降低、抗冻性能不降低。粉煤灰中铵盐引起硬化混凝土的气孔个数增加,气孔孔径减小,气孔平均弦长由0.159 mm降至0.082 mm。采用铵含量大于250 mg/kg的粉煤灰拌制混凝土,实验室内充满了强烈的刺鼻性气味。实测结果表明,混凝土在拌和与成型过程中铵盐的释放率为2.98%～10.91%,铵盐含量越高释放量越大。     

大掺量石灰石粉对水泥胶砂性能的影响

研究石灰石粉在20%、30%、40%和50%大掺量下的水泥胶砂性能。试验结果表明:石灰石粉可发挥微晶核效应,减少水泥净浆标准稠度用水量,缩短凝结时间,降低胶砂需水量比,具有一定的减水效应;石灰石粉可促进水泥早期水化放热,水泥胶砂的水化热和干缩率随石灰石粉的掺量增大而降低,故石灰石粉的掺入可降低混凝土开裂的风险;石灰石粉虽然在水化后期具有一定的活性,但大掺量的石灰石粉会使水泥胶砂后期强度损失较大,在实际应用中应当引起重视。     

掺再生塑料颗粒自密实混凝土的动态力学性能研究

将塑料废物制成塑料颗粒掺入混凝土中,不仅能减少环境污染减低能耗,而且能提高混凝土的韧性。为探究含塑料颗粒自密实混凝土的动态力学性能,通过改进的霍普金森压杆试验研究了塑料颗粒掺量对自密实混凝土的破坏形态、应力应变曲线、峰值应变、动态抗压强度以及能量耗散密度的影响。结果表明:塑料颗粒自密实混凝土的破坏形态更加有韧性,应力应变曲线有更大的峰值应变和更长的峰后反应,动态抗压强度随塑料掺量的增加而显著减小,能量耗散密度随塑料颗粒掺量的增加呈降低趋势,但存在最优塑料掺量,使得塑料颗粒自密实混凝土相对普通混凝土有更高的冲击韧性。     

低液限红黏土对混凝土和易性及力学性能的影响

为了探究低液限红黏土对混凝土和易性及力学性能的影响,采用低液限红黏土、碎石、机制砂制备塑性混凝土,探讨黏土掺量与水灰比对混凝土和易性、抗压强度、劈裂强度、弹性模量的影响。结果表明:低液限红黏土能改善混凝土的流动性、黏聚性和保水性,1 h后的坍落度仍能保持在173 mm以上,同时黏土能大幅度地延迟混凝土的初凝和终凝时间和显著降低混凝土的表观密度。黏土等质量替代水泥后,随着养护龄期的延长,混凝土抗压强度、劈裂强度呈对数关系增加。相对而言,黏土掺量对混凝土抗压强度的影响比水灰比要大。黏土掺量越大,混凝土的弹性模量越小,且可采用混凝土抗压强度的线性关系来预测。     

Characterization of microparticles in raw, treated, and distributed waters by means of elemental and particle size analyses.

The elemental composition and particle size distribution of suspended particles in raw water, treated water, and distributed water were determined to understand the behavior of particles during the water treatment-distribution process. The weight of suspended particles collected on a 0.6-microm filter was 1.1 times (raw water), 1.4 times (treated water), and 1.5 times (distributed water) that collected on a 2.7-microm filter, suggesting that smaller particles may remain after conventional water treatment. Organic suspended particles were removed less efficiently than inorganic suspended particles. After sand filtration, the Al content in the fixed suspended solids (FSS) markedly increased, indicating that either a small percentage of aluminium floc passed through during sand filtration or dissolved aluminum precipitated after sand filtration. The Mn and Fe concentrations increased after chlorination. The percentages of carbon and nitrogen in the volatile suspended solids (VSS) were roughly the same in the raw, treated, and distributed waters. The carbon/nitrogen/phosphate/VSS ratios indicated that the VSS of the suspended particles consisted of organic matter originating from microorganisms. The major constituents of the FSS in the treated and distributed waters were compounds of Fe, Al, Ca, Mg, and Mn, but these compounds accounted for only 16% or less of the FSS in raw water, indicating the existence of Si compounds. In distribution pipes, the total suspended solids concentration, especially the FSS concentration, was higher than that of water just after treatment. The Fe concentration in distributed water increased, probably due to oxidation and rusting of iron pipes.     

地震应变率下水饱和度对混凝土动力压缩效应的影响

为揭示地震应变率下不同含水量混凝土的力学性能变化规律,采用真空饱水设备快速制备不同水饱和度混凝土试件以消除水泥进一步水化对试验结果的影响;进行了3种应变率下(10-5s-1、10-4s-1、10-3s-1)的单轴压缩试验,测试分析了应变率和水饱和度对混凝土的应力应变曲线形态、抗压强度、弹性模量以及峰值应变的影响规律与影响机理。研究结果表明,随着应变率增加,混凝土动态抗压强度增大、弹性模量增加、而峰值应变减小;随着水饱和度增加,混凝土在静载以及动载下的抗压强度绝对值减小,但动载作用时动力强度增长因子增大;应变率越高混凝土峰值应变随水饱和度增大而减小的趋势越明显。综合考虑应变率效应以及水饱和度的影响,提出了混凝土力学性能指标的经验计算公式,与试验结果有着较好的吻合度。     

真空脱水工艺下的混凝土性能

为提高混凝土保护层的抗渗透性能并避免表面裂缝的产生，从而提升钢筋混凝土的耐久性，采用真空脱水工艺，通过宏观性能试验结合微观孔结构分析，研究了真空脱水混凝土的性能及其性能改善机理。试验结果表明:（1）真空脱水混凝土的配合比在试验设计范围内取较低的初始水胶比、较少的单位用水量和比非真空混凝土增加约20 %以上的适宜砂率，可以提高真空混凝土的真空脱水率和混凝土性能；（2）采用真空脱水工艺后，混凝土28 d抗压强度的提高值随着水胶比的增大而增加；混凝土72 h抗冲磨强度的提高值随着水胶比的增大而减小，低水胶比混凝土的抗冲磨性能的提高效果尤为显著；（3）与非真空混凝土相比，真空混凝土的干缩变形减小，抗渗透性能显著提高。孔结构分析结果表明:真空脱水主要增加了混凝土中20~50 nm这一孔级的体积含量，混凝土总孔隙率明显降低、最可几孔径减小、临界孔径和平均孔径均明显减小，从而优化和细化了混凝土孔结构。真空脱水工艺可以作为提高钢筋混凝土保护层性能的有效措施，供设计和施工参考。     

无机聚合物混凝土配合比设计方法研究

采用多因素正交试验分析各个因素对无机聚合物混凝土性能产生的影响,根据各个因素的影响主次,最终确定配合比各个参数的确定顺序,得出可以适用于工程使用的混凝土配合比设计方法。试验结果表明:(1)无机聚合物混凝土配合比参数对工作性能以及抗压强度的影响与普通混凝土类似,可以参照普通混凝土的混合设计过程,通过试验确定出配合比的设计参数,从而进行换算或直接选取;(2)无机聚合物混凝土的3 d抗压强度和灰水比(C/W)线性关系良好,28d抗压强度和灰水比的线性相关性较差;(3)在水灰比固定的条件下,无机聚合物混凝土的坍落度随单方用水量的增加而增加,且线性相关性较好,其对单方用水量较为敏感;(4)无机聚合物混凝土的砂率要比普通混凝土的砂率降低3%。     

水性环氧砂浆与混凝土界面剪切性能试验研究

针对水泥基修补材料与混凝土界面剪切强度没有标准测试方法的问题,设计了一种双L直剪试验装置,该装置能够有效避免弯曲应力的影响,使界面处发生纯剪破坏。采用该装置试验研究了混凝土表面粗糙度、含水率和界面剂类型对砂浆-混凝土界面剪切强度的影响。结果表明：适度的粗糙处理有利于剪切强度的提高,粗糙度过大剪切强度反而降低;混凝土表面含水率越高,界面剪切强度越低,含水率对剪切强度影响显著;使用界面剂能够加强界面过渡区的结构,依据混凝土表面干湿情况选取合适的界面剂有助于黏结界面抗剪性能的提高。     

橡胶混凝土力学性能的试验研究

橡胶混凝土因其优越的材料性能而具有较好的应用前景,而强度的降低成为关键问题。试验以强度C25的普通混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究不同橡胶颗粒粒径和掺量对混凝土力学性能的影响。研究结果表明:橡胶混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均较基准混凝土的小,且随着橡胶掺量的增加而逐渐减小。拉压比较基准混凝土的大,且随着橡胶掺量的增加有增大的趋势。另外试验结果也显示,橡胶的掺入增强了混凝土的韧性,可为橡胶混凝土的实际应用提供技术支持。     

纤维增强聚合物条带约束混凝土圆柱的耐久性

通过碳化、盐溶液干湿循环下碳纤维增强聚合物布(CFRP)和玻璃纤维布(GFRP)条带约束混凝土圆柱耐久性试验,对比分析了环境作用、纤维布类型、粘着剂类型(胶Ⅰ和胶Ⅱ)对混凝土圆柱轴压性能的影响.结果表明,无论是否受环境作用,纤维增强聚合物约束圆柱的轴向应力-应变关系基本呈双线性,其强度与延性都比无约束混凝土圆柱有一定提高.碳化环境对CFRP和GFRP约束圆柱基本没有影响,盐溶液干湿循环作用后FRP条带约束混凝土柱的强度、刚度和延性降低.CFRP约束柱比CFRP约束柱耐干湿循环性能好.此外,胶的种类对耐久性也有一定影响.     

不同拌合环境温度下聚羧酸减水剂固含量变化对混凝土性能的影响

减水剂作为混凝土的第六组份加入到混凝土中,可以有效的调节混凝土的工作性能,为制备高性能混凝土提供了技术条件.由于减水剂通过化学作用影响混凝土的性能,拌合环境温度对其加入到混凝土中的性能影响较大.该文研究了聚羧酸减水剂固含量变化以及不同拌合环境温度对混凝土拌合物工作性能以及混凝土硬化后的力学性能的影响.研究结果表明,聚羧酸减水剂作用对固含量和拌合环境温度敏感,改变二者对混凝土工作性能包括减水率,泌水率比、含气量与1h的坍落度保留值有明显的影响,对混凝土的早期和后期抗压强度也有影响,早龄期的抗压强度比影响更为显著.