褐铁矿混凝土力学性能及γ射线屏蔽性能试验研究

为探究褐铁矿混凝土的力学性能及防辐射屏蔽性能,采用褐铁矿石、褐铁矿砂及普通砂石作骨料,配制褐铁矿混凝土和普通混凝土,分别进行抗压强度试验及γ射线屏蔽性能试验.结果表明,同水灰比下,褐铁矿混凝土的抗压强度大于普通混凝土,且发现褐铁矿混凝土的抗压强度主要在养护前期发展.同普通混凝土相比,褐铁矿混凝土具有更好的屏蔽性能.     

不同骨料防辐射混凝土屏蔽性能试验

为研究不同骨料防辐射混凝土的屏蔽性能以及普通砂石骨料对防辐射混凝土屏蔽性能的影响,选用磁铁矿砂、磁铁矿石、重晶石、重晶石砂、钢珠以及普通河砂和碎石作为骨料,拌制得到四组防辐射混凝土,进行γ射线屏蔽试验。试验结果表明,以磁铁矿砂、钢珠、磁铁矿石作为骨料的防辐射混凝土,屏蔽性能最好;四组防辐射混凝土相互对比,可以发现试验所用的几种骨料当中,钢珠的屏蔽性能最好,磁铁矿和重晶石骨料的屏蔽性能优于普通砂石;在常用屏蔽γ射线的混凝土骨料当中掺入普通河砂和碎石,防辐射混凝土仍然具有良好的屏蔽性能。     

废弃阴极射线管玻璃对混凝土屏蔽性能的影响

用占细骨料总量0、20%、40%、60%的废弃阴极射线管(CRT)玻璃分别和100%、80%、60%、40%的普通河砂、磁铁矿砂配制出两种不同细骨料混凝土试件,进行了坍落度、抗压强度、γ射线屏蔽性能的测试。结果表明,随着细骨料中CRT废玻璃比例的提高,新拌混凝土坍落度随之变大,28d立方体试块抗压强度有所降低,混凝土对γ射线的屏蔽效果逐渐增强;当CRT在普通河砂混凝土中掺量达到60%时,配制出的混凝土屏蔽能力接近100%磁铁矿砂混凝土,说明CRT玻璃可以作为一种新型防辐射材料,为防辐射混凝土的研究提供一定参考。     

水灰比对再生混凝土强度影响的试验研究

研究了水灰比对普通与再生骨料混凝土强度的影响。结果表明,混凝土强度与水灰比密切相关。当水灰比大于0.57时,与普通混凝土相类似,再生混凝土的抗压强度随着水灰比的增大而减小;当水灰比小于0.57时,再生混凝土的抗压强度随着水灰比的增大而增大。基准混凝土和再生混凝土超声声速和回弹值随水灰比的变化规律与它们抗压强度值的变化规律基本一致。     

烧成制度对电镀渣泥防辐射功能集料性能的影响

研究了烧成制度对利用富含Cr,Zn等重金属电镀渣泥制备的防辐射功能集料矿物组成和性能的影响规律,探讨了电镀渣泥防辐射功能集料的烧成机理.采用预烧-焙烧的烧成方式成功制备出具有γ射线屏蔽性能的防辐射功能集料,其对0.662 MeV的γ射线线性衰弱系数≥0.220cm-1,单颗粒抗压强度≥5.00 MPa,表观密度为2.60g/cm3左右,重金属浸出浓度符合环境安全要求.     

聚羧酸高效减水剂对泡沫混凝土性能影响试验研究

以普通硅酸盐水泥为胶凝材料,掺入聚羧酸高效减水剂,采用物理发泡技术制备泡沫混凝土,研究了聚羧酸高效减水剂掺量对泡沫混凝土抗压强度、弹性模量、流值、气孔结构的影响。结果表明:在水灰比不变的条件下,泡沫混凝土的流值随着聚羧酸减水剂掺量的增加而增大,较小的掺量即可使泡沫混凝土获得较大的流值;聚羧酸高效减水剂可显著改善泡沫混凝土的气孔结构,使得气孔细小且分布较均匀,孔壁结构完整;随着水灰比的减小,聚羧酸减水剂掺量的增加,泡沫混凝土的抗压强度和弹性模量均呈现出先增大后减小的趋势,当水灰比为0.5,聚羧酸减水剂掺量为0.08%,较未掺减水剂试样的抗压强度提高44.1%。     

废弃阴极射线管玻璃对重晶石混凝土性能的影响

将废弃的阴极射线管玻璃(CRT玻璃)磨碎后作为细、粗骨料,分别以质量分数0%,25%,50%,75%,100%取代重晶石细骨料或以质量分数0%,10%,20%,30%取代5~10mm的重晶石粗骨料掺入重晶石混凝土中,并以粉煤灰作为矿物掺合料,研究CRT玻璃骨料对重晶石混凝土工作性能、力学性能、碱骨料反应、Pb浸出值和对γ射线屏蔽能力的影响.结果表明:随着CRT玻璃骨料取代率的增加,重晶石混凝土的坍落度、Pb浸出值逐渐增大,抗压强度、劈拉强度、弹性模量、防辐射性能逐渐减小.当用CRT玻璃骨料取代质量分数为10%的5~10mm的重晶石粗骨料或25%的重晶石细骨料时,重晶石混凝土各种性能良好.     

新型核电站赤铁矿屏蔽混凝土试验研究

为保证射线设备存储及试验的安全可靠,开展了新型核电站屏蔽混凝土应用的研究,开展了混凝土配合比和混凝土拌合物性能的研究,对屏蔽混凝土的屏蔽效果进行了射线比对试验。证明该屏蔽混凝土的屏蔽效果良好,证明本赤铁矿混凝土防辐射等综合性能良好。     

再生骨料混凝土强度指标试验研究

对再生骨料混凝土27组立方体试件和5组棱柱体试件进行了试验,主要研究了再生骨料混凝土的水灰比与立方体抗压强度的关系,以及立方体抗压强度与棱柱体抗压强度和弹性模量之间的换算关系。结果表明:相对于普通混凝土,再生骨料混凝土立方体抗压强度和弹性模量有所降低,但棱柱体抗压强度略为升高。     

防辐射混凝土高温稳定性研究进展

防辐射混凝土由于服役环境的特殊性，需长时间处于高温及高辐射之下，因此防辐射混凝土在高温下的力学性能和辐射屏蔽能力是限制其发展和应用的主要因素。本文从普通混凝土的高温性能、防辐射混凝土高温下的力学性能和辐射屏蔽能力方面对现阶段国内外防辐射混凝土研究进行了总结。结果表明，防辐射混凝土正朝着掺入不同类型的重型骨料以改善混凝土的辐射屏蔽性能、高温稳定性和低成本制备等方向发展。     

冻融损伤对混凝土断裂性能的影响研究

制备水灰比为0.4和0.5的普通混凝土和掺引气剂混凝土,通过冻融循环试验、楔形劈裂试验,及CONSOFT软件逆向分析和拟合,研究了冻融循环损伤对混凝土断裂能及其应变软化的影响。结果表明,100次冻融循环后水灰比为0.4和0.5的普通混凝土相对动弹性模量分别下降30%和55%,而掺加引气剂混凝土几乎无动弹性模量损失;冻融循环后,混凝土断裂能显著下降,水灰比为0.5的普通混凝土100次冻融循环后断裂能损失71%,水灰比0.4时下降超过50%,极大削弱了混凝土的软化韧性;掺加引气剂混凝土具有良好的抗冻能力,虽然断裂能也随冻融次数的增大而降低,但基体内部大量气泡的存在使混凝土弹性变形能力增大,从应变软化性能来看,其抗拉强度较普通混凝土高得多,呈现较好的韧性。     

补偿收缩钢渣混凝土应力-应变关系试验

以废弃钢渣为粗骨料制备补偿收缩钢渣混凝土试件,并对其进行抗压强度、弹性模量及泊松比试验,分析了水灰比对补偿收缩钢渣混凝土试件破坏形态、抗压强度、变形及应力-应变关系的影响.结果表明:补偿收缩钢渣混凝土试件破坏形态与普通混凝土相似,但前者出现裂缝时间较晚,裂缝发展速度较快,峰值应变较小;随着水灰比的减小,补偿收缩钢渣混凝土试件的抗压强度逐渐增大,弹性模量先增后减;补偿收缩钢渣混凝土试件的变形、应变和弹性模量均小于普通混凝土,泊松比是普通混凝土的2~3倍.由于补偿收缩钢渣混凝土内部含有的缺陷和空隙较少,其应力-应变关系曲线的线性阶段较长,曲线反弯点不明显.基于补偿收缩钢渣混凝土试验结果,提出了补偿收缩钢渣混凝土峰值应力、峰值应变、弹性模量和泊松比的计算方法,建立了补偿收缩钢渣混凝土应力-应变关系模型,此模型计算结果与试验结果吻合较好.     

矿渣代砂对混凝土性能的影响

研究了原状水淬矿渣代砂对新拌混凝土及硬化混凝土性能的影响。结果表明,矿渣代砂后混凝土工作性能变差;在相同坍落度下,矿渣代砂混凝土的泌水率更大,坍落度损失更快。对于同水灰比混凝土,其抗压强度和抗折强度随代砂率的提高而增大,且随养护龄期的增加,提高幅度加大;矿渣代砂后,混凝土的弹性模量也有一定程度的增长;矿渣代砂混凝土抗硫酸盐侵蚀的能力与普通混凝土差别不大。     

基于正交试验的透水混凝土性能试验研究

透水混凝土是"海绵城市"建设和发展的必要材料,通过正交试验研究水灰比、粗集料粒径、目标孔隙率三个因素对透水混凝土的强度和透水性能的影响规律。结果表明,影响透水性能的主次顺序为目标孔隙率、粗集料粒径、水灰比,透水性能随着目标孔隙率、粗集料粒径的增大而增大,随着水灰比的增大而减小。影响抗压强度的主次顺序为目标孔隙率、水灰比、粗集料粒径,抗压强度随着目标孔隙率、粗集料粒径的增大而减小,随着水灰比的增大先增大后减小。     

不同加热方式下高温后防辐射混凝土的性能研究

以磁铁矿为骨料制备了防辐射混凝土,研究了不同加热方式（微波辐射加热、马弗炉加热）和温度（25～800℃）对防辐射混凝土外观形貌、抗压强度、超声波波速和屏蔽性能的影响。结果表明：在相同加热方式下,随着温度的升高,试件的外观形貌劣化程度加重,抗压强度、超声波波速、屏蔽性能均降低;与马弗炉加热相比,微波辐射加热在各个温度区间内对试件造成的损伤均较大。     

防辐射混凝土的力学性能研究

该文系统研究了利用铁矿石、重晶石和金属骨料配制的不同强度等级和密度等级防辐射混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、弹性模量和钢筋握裹强度。相同水胶比参数条件下的对比结果表明:利用重晶石配制的混凝土各项力学性能指标最差;利用铁矿石配制的混凝土的7d龄期抗压强度最高;掺用金属骨料会降低混凝土的轴心抗压强度、增大弹性模量,对其他力学性能的影响无明显规律。     

水灰比、设计孔隙率和骨料粒径对透水混凝土的影响

为了研究水灰比、设计孔隙率和骨料粒径对透水混凝土透水系数和抗压强度的影响,实验设计了不同的配合比。结果表明,随着水灰比的增大,透水混凝土的透水系数和抗压强度成反比,在水灰比超过0.32时,对其综合性能产生不利影响;透水混凝土的抗压强度随着设计孔隙率的增大逐渐降低;骨料粒径为10～15mm的透水混凝土与骨料粒径为5～10mm的相比,透水性强,抗压强度低。水灰比在0.28、设计孔隙率在25%时透水混凝土的综合性能最好。     

再生混凝土力学性能试验研究

主要研究分别与普通混凝土水灰比相同和坍落度相同条件下再生混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、峰值应变、泊松比、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量以及高温后混凝土的残余抗压强度。试验结果表明,再生混凝土的泊松比与普通混凝土差别不大,但峰值应变增加。在水灰比相同时,再生混凝土的抗压强度与普通混凝土差别不大,但劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量降低,高温后的残余强度也有所降低。在坍落度相同时,再生混凝土的上述各基本力学性能均有所降低。同时根据理论计算与试验结果比较,普通混凝土各基本力学性能指标间的理论计算式,对应用于再生混凝土的力学性能计算时,其相关数据差异较大,因此,普通混凝土各基本力学性能的理论计算方法不能适用于再生混凝土。     

再生粗骨料对混凝土抗压性能的影响研究

参照国际规范标准,采用普通混泥土配置方法配置同水灰比、不同取代率的再生混凝土,研究再生粗骨料对混泥土的抗压性能。研究结果表明:三类再生骨料混凝土抗压强度大小的规律如下:天然混凝土Ⅰ类再生骨料混凝土Ⅱ类再生骨料混凝土Ⅲ类再生骨料混凝土,抗压强度随取代率增大而降低。     

再生粗细骨料混凝土基本力学性能试验研究

试验中配制了不同水灰比、粗骨料取代率、细骨料取代率的再生混凝土,对其进行了基本力学性能试验,测试了立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度,考察了受压破坏过程与破坏形态,分析了再生粗、细骨料、水灰比对再生混凝土破坏形态及抗压强度等的影响。试验结果表明:再生粗骨料、细骨料配制的再生混凝土的破坏形态与普通混凝土破坏形态相似;再生混凝土的抗压强度随着水灰比、再生粗、细骨料取代率的增大而降低;当再生粗骨料取代率大于75%时,再生混凝土抗压强度较普通混凝土有显著下降;当再生细骨料取代率小于30%时,再生细骨料对再生混凝土抗压强度的影响很小;当再生混凝土完全使用再生粗、细骨料时,各水灰比下再生混凝土抗压强度较普通混凝土下降了36%~42%;通过回归分析,提出了再生混凝土劈裂抗拉强度及轴心抗压强度与立方体抗压强度的换算公式。