玄武岩纤维对透水混凝土基本性能的影响研究

选取12、24 mm两种长度的玄武岩纤维，以0.05%、0.1%、0.15%、0.2%等四种体积掺量制备透水混凝土，通过测定透水混凝土28 d的抗压强度、抗折强度、孔隙率和透水系数，研究玄武岩纤维的长度和掺量对透水混凝土各项性能的影响。结果表明：玄武岩纤维的掺入有效提高了透水混凝土的强度，随着玄武岩纤维掺量的增加，抗压强度和抗折强度均呈现出先上升后下降的趋势；随着玄武岩纤维掺量的增加，透水性能逐渐下降，玄武岩纤维的掺入对透水性能产生不利影响；综合考虑强度和透水性能，适宜掺入的玄武岩纤维长度为24 mm,掺量在0.1%～0.15%之间。     

路用高性能聚合物透水混凝土试验研究

采用正交法进行试验设计,选取水灰比、水泥用量和聚合物掺量三种因素,设计制作了16组聚合物透水混凝土试块,分别进行了抗压、抗折、冻融、透水系数以及孔隙率试验,分析了各影响因素对其性能的影响.结果 表明,水灰比对聚合物透水混凝土的抗压强度、抗折强度和透水性能影响最大,其中水灰比存在最佳值.通过试验制备的聚合物透水混凝土试件最大抗压强度可达45.2 MPa,冻融循环次数达到150次.在试验的基础上,给出了聚合物透水混凝土抗压强度和抗折强度、抗压强度和透水系数以及透水系数与孔隙率之间的回归公式.     

粉煤灰对透水混凝土性能影响研究

为研究粉煤灰对透水混凝土的影响作用,通过在透水混凝土中加入粉煤灰,利用裹石法制作透水混凝土,研究了粉煤灰对透水混凝土抗压强度、抗折强度、孔隙率和透水系数的影响作用。结果表明:粉煤灰的掺入对透水混凝土的性能有明显的影响,抗压强度先降低后增高,粉煤灰掺量为20%的时候抗压强度达到最大值19.6 MPa,随着粉煤灰掺量的继续增加,抗压强度值又逐渐减小;粉煤灰掺量为20%的时候抗折强度达到最大值,说明粉煤灰的最佳掺量在20%左右;随着粉煤灰掺量的增加,孔隙率和透水系数都逐渐减低,早期降低的速率大,后期降低的速率小。     

聚丙烯纤维及橡胶颗粒对透水混凝土性能的影响

以聚丙烯纤维及橡胶颗粒掺量为影响因素,通过测定透水混凝土的28 d抗压强度、抗折强度、孔隙率及透水系数等性能指标,获取聚丙烯纤维及橡胶颗粒掺量与透水混凝土力学性能及透水性能的关系.试验结果表明:粗骨料粒径为4.75~9.5 mm时,掺入橡胶颗粒和聚丙烯纤维皆会使透水混凝土的28 d抗压强度、抗折强度提高,但会使透水系数减小,透水性能下降;与掺加橡胶颗粒相比,掺加聚丙烯纤维可以更加明显地改善透水混凝土力学性能;随着掺入聚丙烯纤维以及橡胶颗粒比例的增加,透水混凝土28 d抗压强度、抗折强度性能指标上升的幅度逐渐减小,透水性能则逐渐下降.     

酚醛树脂和环氧树脂改性透水混凝土性能演变规律研究

为制备高性能透水混凝土,在透水混凝土中分别掺入不同含量的酚醛树脂和环氧树脂,通过测试透水混凝土的抗压强度、抗折强度、抗冻性能及透水系数来分析其性能的演变规律。结果表明,随着2种树脂掺量的增加,透水混凝土的7、28 d的抗压强度、抗折强度先增加而后逐渐降低;透水混凝土的质量损失率和抗压强度损失率先减小而后逐渐上升;透水混凝土的渗水系数增加。2种树脂均能有效提高透水混凝土的4种性能,并且环氧树脂比酚醛树脂的效果更好。酚醛树脂的最佳掺量为2%,环氧树脂的最佳掺量为3%。     

纳米碳酸钙对透水混凝土力学与抗酸雨腐蚀性能的影响

为了分析纳米碳酸钙对透水混凝土力学性能和抗酸雨腐蚀性能的影响规律,制备了不同纳米碳酸钙添加量的透水混凝土试件,利用浓硝酸、硫酸铵和pH缓冲溶液配制了酸雨溶液,开展了不同酸雨溶液干湿循环下的力学性能测试,分析了纳米碳酸钙添加量和酸雨溶液干湿循环次数对混凝土透水系数、抗压强度、抗折强度的影响规律。研究结果表明：（1）随着纳米碳酸钙添加量的增大,混凝土的透水系数先增大后减小,而抗压强度和抗折值先减小后增大,拐点均出现在添加量为1.6%时;（2）随着酸雨腐蚀天数的增加,混凝土的透水系数先缓慢减小后快速增加,而抗压强度和弹性模量则先缓慢增大后快速减小;（3）添加4%以下的纳米碳酸钙均有利于透水混凝土抗酸雨腐蚀性能的提升,尤其是添加量为1.6%～2.4%时提升效应最为明显,性价比最高。     

基于正交试验设计的透水混凝土关键性能研究

通过正交试验,研究了孔隙率、水胶比以及硅灰掺量对透水混凝土抗压强度、抗弯拉强度、透水系数的影响.试验结果表明,孔隙率和硅灰掺量对透水混凝土的力学性能影响显著,水胶比影响较小.随着孔隙率的提高,透水混凝土的抗压强度和抗弯拉强度均显著降低,透水系数显著提高;随着硅灰掺量的增加,抗压强度和抗弯拉强度有升高趋势,透水系数降低不显著.随抗压强度的增加,透水系数有下降趋势,抗弯拉强度有增加趋势,折压比(ff/fc)在0.10 ～0.14之间.最后,通过多元线性回归,建立了不同因素对透水混凝土抗压、抗弯拉强度和渗透系数的数学表达式,通过权重评价不同因素的影响规律.     

超细粉煤灰制备C20露骨透水混凝土的试验研究

研究了超细粉煤灰对水泥净浆与胶砂性能的影响，在此基础上，分析超细粉煤灰对C20露骨透水混凝土性能以及表面露骨处理工艺的影响。结果表明：当超细粉煤灰掺量为25％时，能明显改善透水混凝土拌合物工作性能、延长表面露骨处理的可操作时间，同时提高混凝土的透水和力学性能。此时，混凝土透水系数为1．3mm／s，28d抗折强度为4．3MPa，抗压强度为25．4MPa，表面露骨处理可操作时间为32h，经处理后的混凝土表观装饰效果良好。     

砂取代率对季冻区纤维透水混凝土性能的影响

为了提高季冻区纤维透水混凝土的综合性能,采用不同掺量的细砂取代粗骨料,研究了砂取代率对季冻区纤维透水混凝土性能的影响。结果表明：随着砂取代率的逐渐增大,纤维透水混凝土的渗透性能逐渐变差,力学性能和抗冻性能则得到明显的改善。当砂取代率达到12%时,纤维透水混凝土的渗透系数和孔隙率分别为1.92 mm/s和4.33%,抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度分别达到30.68、5.13、5.68 MPa。透水混凝土试件经过冻融循环150次后,质量损失率仅为1.54%,相对动弹性模量仍能达到75.1%。结果表明,细砂的加入能够有效提高纤维透水混凝土的力学性能和抗冻性能。     

砂基透水混凝土路面砖胶结料试验研究

研究自主研制的胶结料不同掺量、水灰比、集料级配及灰集比对砂基透水混凝土路面砖强度、透水性的影响,并通过室内试验测试试件保水性、抗冻性、耐磨耗性、抗硫酸盐-干湿循环侵蚀.先将自主研制的胶结料Ⅰ与3种同类型胶结料通过胶砂试验比选.结果表明:胶结料Ⅰ(28 d)抗压强度59.2 MPa、抗折强度9.3 MPa,优于同类型胶结料;胶结料Ⅰ掺砂基透水混凝土路面砖最优掺量为水泥质量的5%,其强度为35.6 MPa,透水系数为3.5×10 -2 cm/s,并具有良好的保水性、抗冻性、耐磨耗性和抗硫酸盐-干湿循环侵蚀性能.     

铁尾矿砂基环氧树脂透水材料力学性能及界面特性研究

利用固体废弃物制备透水材料是海绵城市发展新方向,而力学性能差成为固废基透水材料应用的难点之一。为解决该问题,设计了一类用铁尾矿砂作为骨料,环氧树脂作为胶凝材料的聚合物透水材料,研究了环氧树脂含量对透水材料力学性能和透水性能的影响,并探讨了纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃和硅烷偶联剂KH-560等有机-无机材料对透水材料力学性能的影响。结果表明:当环氧树脂质量分数为6%时,可以得到兼顾力学性能和透水性能的透水材料,抗压、抗折强度和透水速率分别为17.5 MPa、5.3 MPa和1.12 mm/s;同时,当纳米SiO₂、TiO₂、Al₂O₃的添加量分别为环氧树脂的3%、4%、4%(质量分数)时,对透水材料力学性能的提升分别为33.1%、30.5%、28.6%,其原因是纳米粒子在透水材料受压过程中会吸收树脂基体中的部分能量,抑制或消除树脂中微裂纹的扩散;当硅烷偶联剂KH-560的添加量为环氧树脂的0.9%(质量分数)时,透水材料的强度可提升36.5%。SEM和FTIR分析表明,硅烷偶联剂KH-560对改善铁尾矿砂与环氧树脂界面具有显著作用。该研究对研发高性能的固废基透水材料具有重要意义。     

废弃烧结砖骨料制备渗蓄生态材料研究

从海绵城市建设理念着手,采用不同粒级的建筑垃圾废弃烧结砖为骨料,农业废弃物谷壳灰为填充料,研究骨料粒级、原料配合比、填充料掺量等对废弃烧结砖骨料蓄水透水材料的吸水率、渗透系数和抗压强度的影响,得到蓄水性好、透水性高、强度较大的渗蓄生态材料的优化配比.研究结果表明:骨料粒级为2.36~4.75 mm时,通过优化配比设计,材料的吸水率可达24.3%,渗透系数达5 cm/s,强度约为8 MPa;通过掺入约35 kg/m3的谷壳灰,可使渗蓄生态材料的吸水率达到30%,提高6%,渗透系数≥4 cm/s,强度≥5 MPa.该材料可用于海绵城市建设及堤岸护坡工程.     

Scrap tire/aggregate composite: Composition and primary characterizations for pavement material

A new type of pavement material using scrap rubber, the so-called elastic and permeable pavement material (EPPM), was proposed in this study. EPPM is a new material to overcome water permeability and brittleness, which are defects of the conventional rubber asphalt and cement concrete, respectively. Those problems could be solved by introduction of grounded scrap rubber and structural design of EPPM. Results showed that key factors affecting the compressive strength and the water permeability of EPPM were the size of grounded scrap rubber and aggregate, the amounts and property of the binder. The optimum level of binder was about 8 wt%. The compressive strength and water permeability of EPPM were 1.1 and 116 times higher than those of conventional porous cement concrete, respectively.     

磁化水钢纤维再生混凝土早期强度研究

为研究磁化水和钢纤维对再生混凝土早期强度的影响,以C40强度为基准,研究分析不同磁场强度(0 mT、200 mT、260 mT、320 mT)的磁化水和不同体积掺量的钢纤维(0%、0.6%、1.2%)对再生混凝土立方体早期抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并对其微观结构进行观察分析。试验结果表明:钢纤维能够显著提高再生混凝土早期抗压强度和劈裂抗拉强度;磁化水对于再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均有不同程度的提升,其中劈裂抗拉强度增幅较小;在0.6%钢纤维掺量和260 mT磁场强度下再生混凝土早期抗压强度增幅较为明显。     

再生混凝土透水砖试验研究*

针对建筑垃圾的处理的问题,提出了将废弃混凝土破碎、清洗、分级处理成再生骨料,采用正交试验方法用这种骨料制备透水砖,同时,考虑了粒径、水泥用量、砂率及水灰比等因影因素对透水砖性能的影响。研究结果表明,当骨料粒径为10-20 m,水泥用量为420 kg/m³,砂率为9%,水灰比为0.31时,满足再生混凝土透水砖的标准要求;分别建立了粒径、水泥用量、砂率及水灰比等影响因素与透水系数、抗压强度的回归方程;最后,建立了透水系数与抗压强度的二次曲线拟合方程。     

改性木素磺酸盐泵送剂GCL1-3的制备及性能研究

通过研究缓凝高效减水剂GCL1与保水剂、引气剂的配伍性能 ,研制了混凝土泵送剂GCL1- 3。GCL1与保水剂HEC、引气剂复配时 ,改善了水泥净浆的保水性能 ,提高了硬化水泥的早期及后期抗压强度。实验测试了GCL1- 3的水泥净浆流动度、减水率、流动度损失和抗压强度等性能。结果表明 ,当w (水 )∶w(水泥 ) =0 4∶1 0 ,w (GCL1- 3) =0 .5 %时 ,水泥净浆流动度可达2 30mm ,减水率达 18% ,且无离析现象 ;2h内流动度损失仅为 2 4% ,而掺FDN的净浆已经失去流动性 ;w(GCL1- 3) =0 .5 %时 ,水泥净浆硬化 3d、7d、2 8d的抗压强度比分别达 146 %、15 8%与148% ,均高于使用FDN     

Identification and quantification of cracks in concrete by optical fluorescent microscopy

Cracks in concrete structures can indicate major structural problems and can damage the appearance of monolithic construction. Cracking of concrete is a major factor affecting for the material strength and durability. The development of a crack pattern can contribute to increasing the permeability and the diffusivity of concrete, which is generally connected with a substantial reduction of its durability. This paper describes a method for identification and quantification of crack patterns in concrete by means of optical fluorescent microscopy and image analysis. Results obtained for undamaged and deteriorated specimens are presented. The range of investigation included several concrete mixes made in the laboratory. In order to induce cracks, concrete mixes were exposed to freezing action 0, 1 and 2 h after mixing. The concrete cubes of 100-mm and 150-mm size were frozen for 0 (reference specimens) and 2 days. Investigation of compressive strength, water permeability, chloride migration and analysis of cracks was made after 28 days. The low-temperature deteriorated specimens showed a significant reduction of compressive strength and resistance to water and chloride penetration in concrete. Correlations between density of cracks and compressive strength, depth of water penetration and depth of chloride penetration have been proposed.     

粉煤灰细度对不同强度等级混凝土抗CL^-性能的影响

通过新拌混凝土需水量、抗压强度、CL^-快速渗透试验和5%NaCl溶液浸泡试验,确定不同细度粉煤灰配置的低、中、高强混凝土的抗CL^-渗透能力。结果表明：粉煤灰细度可提高低、中强混凝土的早期强度;高强混凝土的早期强度下降较少;各强度等级混凝土的后期强度普遍提高。粉煤灰细度越高混凝土抗CL^-渗透能力越明显,高水胶比混凝土比低水胶比混凝土更明显。     

Experimental study of the mechanical behavior of plastic concrete in triaxial compression

This paper is going to present the results of an extensive experimental parametric study of the mechanical responses of various types of plastic concrete in unconfined and triaxial compression tests. Plastic concrete consists of aggregates, cement, water and bentonite, mixed at a high water cement ratio, to produce a ductile material. It is used for creating an impermeable barrier (cut-off wall) for containment of contaminated sites or seepage control in highly permeable dam foundations. A plastic concrete cut-off wall acts essentially as a barrier to stop or reduce the groundwater flow. In this study the effect of specimen age, cement factor, bentonite content and confining pressure on shear strength and permeability of plastic concrete were investigated. The observed behavior is more and more ductile for increasing confining pressure. It is shown, also, that any increase in confining pressure increases the compressive strength as well as the elastic modulus and the deformability of the specimen. It is shown that an increase in cement factor increases the shear strength as well as the elastic modulus. It is obtained that increase of bentonite content, decreases the compressive strength as well as the elastic modulus. Increasing the age of the specimens causes an increase of the compressive strength as well as the elastic modulus and also the shear strength parameters are affected. Also, it is obtained that increase in confining pressure and cement factor reduces the permeability.