闸室墙混凝土抗冲击和耐撞磨性能的影响因素研究

采用洛杉矶磨耗法和落锤法,分别测试了闸室墙混凝土的耐撞磨性能和抗冲击性能,分析了水泥、粉煤灰、外加剂、纤维等原材料和配合比参数对闸室墙混凝土耐撞磨和抗冲击性能的影响。结果表明,采用I级粉煤灰、聚羧酸类高效减水剂和PVAF三掺所配制的混凝土,不仅获得了良好的工作性和力学性能,还较好地改善了闸室墙混凝土的抗冲击和耐撞磨性能。     

纤维再生混凝土的抗冻性能试验研究

采用正交试验研究再生骨料掺量、粉煤灰掺量、减水剂掺量以及加入不同种类的纤维4个配合比参数对纤维再生混凝土抗冻性能的影响,得出满足再生混凝土(设计强度C35)良好抗冻性的最佳配合比。试验结果表明:当再生骨料掺量为50%、粉煤灰掺量为10%、减水剂掺量为0.5%,选用铣削波纹型钢纤维时,再生混凝土可满足强度及良好抗冻性能。     

掺加聚丙烯纤维对路面混凝土抗冲击韧性的影响

水泥混凝土是一种典型的脆性材料,如何改善承受车辆动荷载作用下的水泥混凝土路面板结构的抗冲击性能,是改善水泥混凝土路面使用性能的关键问题之一。参照美国混凝土协会混凝土抗冲击韧性试验方法,自制落锤冲击试验装置,在混凝土中掺加不同掺量的聚丙烯纤维,在满足工作性能的条件下,成型制作掺量不同的聚丙烯纤维混凝土进行冲击试验。采用初裂次数、终裂次数等指标对聚丙烯纤维混凝土的抗冲击韧性进行评定,并与基准混凝土试验结果进行对比。结果表明：当纤维掺量由0、0.6 kg/m3、0.9 kg/m3增加到1.2 kg/m3时,其抗冲击韧性最大增长4.3倍。聚丙烯纤维大大提高混凝土抗冲击韧性的特性,对于承受动荷载的路面结构是非常有利的。     

纤维增强橡胶混凝土路用性能试验研究

采用等体积置换法，将橡胶粉分别按10%、20%、30%、40%、50%取代细集料配制橡胶混凝土，并通过不同掺量的纤维对其进行增强，分析并评价了橡胶混凝土的力学性能、耐磨性能以及抗冲击性能。试验结果表明：纤维增强橡胶混凝土的抗压强度较基准混凝土有大幅度降低，抗折强度以及劈裂强度明显增大；随着纤维和橡胶粉的掺入，混凝土的耐磨性能和抗冲击韧性均有所提高，且随着纤维掺量的增加而增大；当纤维掺量0.9kg/m3左右，橡胶粉体积掺量不超过40%时，混凝土性能最为优异。     

掺合料对膨胀混凝土强度和抗冻性的影响

以普通硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰、UEA膨胀剂、聚丙烯纤维等为主要原料,用快冻法研究了双掺硅灰与粉煤灰的非引气高性能混凝土的抗冻性,探讨了聚丙烯纤维与掺合料对膨胀混凝土强度和抗冻性的影响规律。结果表明:双掺硅灰和粉煤灰能大幅提高混凝土的强度和抗冻耐久性,聚丙烯纤维在膨胀混凝土中的最佳掺量为0.9kg/m3。     

C40水工抗冲磨混凝土的制备及工程应用

结合工程实际,使用粉煤灰、AF抗冲磨剂、膨胀剂、聚丙烯纤维、聚羧酸高性能减水剂,配制出施工和易性良好的C40水工抗冲磨混凝土。经过原材料选择、工作性能评价、抗压强度及抗冲磨性能测试等方面的研究,确定了的C40水工抗冲磨混凝土最优配合比:胶凝材料总量410 kg/m^3,水胶比0.42,砂率为42%,膨胀剂、粉煤灰、AF抗冲磨剂、减水剂掺量分别为8%、30%、1.8%、1.6%,纤维体积掺量为0.12%。制备的C40水工抗冲磨混凝土抗冲磨强度≥15.0 h/(kg/m^2),磨损率≤2.0%,均能满足结构实体验收技术指标,生产工艺简单,生产成本较低。     

泡沫混凝土配合比的正交试验研究

通过正交试验研究表观密度、纤维掺量、减水剂掺量3个因素对泡沫混凝土强度的影响。结果表明,影响其抗折强度的各因素主次顺序为:表观密度纤维掺量外加剂掺量;影响抗压强度的各因素主次顺序为:表观密度减水剂掺量纤维掺量。并分别分析了3个因素对泡沫混凝土强度的影响,提出最优组合为:表观密度900 kg/m3、外加剂用量0.6%、纤维掺量0.6%。     

聚丙烯纤维自密实高性能混凝土的配制及性能研究

研究了纤维掺量、砂率、胶凝材料用量、用水量、骨料最大粒径、高效减水剂用量等对自密实高性能混凝土工作性的影响.试验表明,一定范围的纤维掺量、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保证自密实混凝土的高工作性.提出了抗压力水渗透要求和抗氯离子渗透要求工况的纤维最佳掺量范围分别为0.9～1.2 kg/m3和0.6～0.9 kg/m3.     

减缩剂和聚丙烯纤维对混凝土早期开裂性能的影响

采用平板刀口约束收缩开裂试验来评价混凝土的早期开裂性能,研究了减缩剂、聚丙烯纤维及二者复掺对混凝土早期开裂性能的影响。结果表明：减缩剂掺量在0.6%～1.2%范围,混凝土的早期开裂性能随掺量增加而降低。聚丙烯纤维掺量为0.6kg/m3时,纤维对混凝土早期开裂性能的抑制作用不明显;掺量增加至0.9kg/m3～1.2kg/m3时,纤维对混凝土早期开裂性能的抑制作用显著增强。减缩剂和聚丙烯纤维二元复掺显著提高混凝土的早期抗裂性能,其对混凝土早期开裂行为的抑制作用优于它们的单掺组分。     

大掺量粉煤灰钢纤维混凝土的性能及其构件受弯的试验研究

本文研究了粉煤灰的掺量对C50钢纤维混凝土强度、渗透性、碳化等方面的影响以及钢纤维对大掺量粉煤灰混凝土的影响。结果表明,水泥掺量340kg/m3,粉煤灰掺量130kg/m3,钢纤维掺量60kg/m3,可配制出抗压强度为60MPa以上,抗折强度7MPa以上,耐久性良好的钢纤维混凝土;当钢纤维用量一定时,粉煤灰掺量的增加对28d抗压强度影响不大,而抗折强度略有降低;粉煤灰用量在一定范围内增加有利于改善钢纤维混凝土的微结构,使其后期强度和耐久性有一定的提高;大掺量粉煤灰混凝土中加入适量钢纤维可有效改善受弯构件的抗弯性能:推迟中和轴的上升,延缓裂缝的发展,提高极限承载力以及增加梁的刚度。     

粉煤灰对混凝土抗冲磨性能的影响

研究了粉煤灰对混凝土强度和抗冲磨性能的影响,考虑了水胶比、粉煤灰掺量及引气剂等影响因素。结果表明:水胶比大于0.35的混凝土中掺入适量粉煤灰可以显著提高混凝土的抗压强度,但粉煤灰的掺入明显降低了混凝土抗冲磨强度。水胶比一定的情况下,粉煤灰掺量越大,混凝土抗冲磨强度越低。粉煤灰掺量一定时,混凝土的抗冲磨强度随水胶比的增加而降低。粉煤灰掺量对混凝土抗冲磨强度的影响大于水胶比。引气剂的掺入同时降低了混凝土的抗压强度和抗冲磨强度。     

采用响应曲面法的补偿收缩混凝土力学性能优化研究

采用响应曲面设计(Box-Behnken设计)优化补偿收缩混凝土力学性能。以膨胀剂掺量为8%～12%、粉煤灰掺量10%～20%、聚丙烯纤维掺量0.55～1.05 kg/m~3、减水剂掺量1.0%～1.4%为考虑因素,采用响应曲面法,以混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度为响应值,建立二次回归拟合模型,获得综合性能最佳的混凝土配合比。试验结果表明:膨胀剂9.82%、粉煤灰10%、聚丙烯纤维0.82 kg/m~3、减水剂1.13%时,补偿收缩混凝土抗压性能最佳,实测强度61.4 MPa;膨胀剂8%、粉煤灰19.98%、聚丙烯纤维0.55 kg/m~3、减水剂1.22%,补偿收缩混凝土劈裂抗拉强度最佳,实测值5.16 MPa。响应曲面法能较好的预测试验结果,抗压强度与预测值偏差6.8%,劈裂抗拉强度与预测值偏差5.6%,具有一定的工程应用价值。     

泡沫混凝土的抗压强度对比试验研究

介绍了泡沫混凝土的特点,通过试验,分析了粉煤灰和聚丙乙烯掺量对泡沫混凝土抗压强度的影响,指出使用粉煤灰代替部分水泥可以有效降低泡沫混凝土的自重,在泡沫混凝土中掺入纤维可增加其抗压强度,且聚丙乙烯的掺量为0.9 kg/m3时抗压强度最大,达到了减少水泥用量,增加抗压强度的目标。     

玄武岩纤维增强风积沙混凝土的抗冲击性能

为改善混凝土的抗拉强度和韧性,设计了不同掺量(0、1.0、1.5、2.0、2.5kg/m3)的玄武岩纤维风积沙混凝土,利用自制落锤装置开展玄武岩纤维风积沙混凝土不同养护龄期(标准养护7d和28d)的抗冲击性能试验研究,并分析纤维阻裂增韧机理。结果表明:玄武岩纤维提高了风积沙混凝土的抗冲击次数、冲击功、抗冲击韧性比和冲击延性指标。标养7d的冲击延性指标值均大于28d,掺量为1.0kg/m3时,7d的延性指标最大,为素混凝土的1.76倍;掺量为1.5kg/m3时,冲击功和抗冲击韧性比最大;玄武岩纤维在风积沙混凝土中的最佳掺量为1.0～1.5kg/m3。纤维增强混凝土抗冲击性能依靠纤维与水泥基体之间的锚固作用实现,破坏主要发生在纤维与水泥界面区的水泥石处。     

聚丙烯纤维对粉煤灰混凝土的抗裂性试验研究

试验研究了聚丙烯纤维对大掺量粉煤灰混凝土的抗裂性及其他性能的影响。结果表明,在粉煤灰混凝土中掺入聚丙烯纤维可使混凝土的坍落度减小、稠度增大,抗压强度有所下降,但早期劈裂抗拉及抗折强度有明显的提高,尤其掺量1.5kg/m3最为显著。结构试验进一步表明,掺聚丙烯纤维能够有效地提高混凝土结构的抗裂性,改善韧性,延缓裂缝的发展。当纤维掺量为1.5kg/m3时,可有效地提高混凝土结构的抗破坏能力。     

玄武岩纤维高性能混凝土轴拉和抗冲击韧性试验研究

研究了玄武岩纤维掺量对混凝土轴拉性能和抗冲击韧性的影响,观察了试件拉伸与冲击的破坏形态,测得了试件的轴拉强度、破坏冲击次数等指标。结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土的轴拉强度先增大后减少;当玄武岩纤维掺量为5 kg/m³和10 kg/m³时,试件的轴拉强度相比素混凝土的轴拉强度分别提高了24.41%和50.17%;当玄武岩纤维掺量为15 kg/m³时,试件的轴拉强度相比素混凝土的轴拉强度降低了3.73%;各试件的冲击破坏裂缝均出现在试件中部;与素混凝土相比,玄武岩纤维掺量为5 kg/m³和10 kg/m³试件的破坏冲击次数分别增加了46.29%和69.66%,抗冲击韧性的改善效果明显;当玄武岩纤维掺量为15 kg/m³时,由于纤维分散不够均匀,导致试件的破坏冲击次数降低。     

涤纶纤维混凝土的正交试验研究

通过混凝土的正交试验,分析了粉煤灰取代率、涤纶纤维长度、涤纶纤维掺量对于混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗冲击强度的影响,并确定混凝土的最优配合比。试验结果表明:在掺入粉煤灰的涤纶纤维混凝土中,涤纶纤维的长度是影响混凝土性能的最大因素,其次是涤纶纤维的体积掺量,最后是粉煤灰取代率。通过按最优组配合比生产的混凝土,其劈裂抗拉强度及抗冲击强度皆强于素混凝土,只有抗压强度低于素混凝土。     

聚丙烯纤维水泥混凝土试验性能研究

通过试验,分析了聚丙烯纤维用量为0.5 kg/m~3,0.7 kg/m~3,0.9 kg/m~3时,混凝土抗压强度、抗折强度及抗冲击强度的变化规律,结果表明,聚丙烯纤维掺量为0.7 kg/m3时,混凝土的抗压与抗折强度达到了最大值,且聚丙烯纤维可有效提高混凝土的抗冲击强度。     

单掺粉煤灰对自密实混凝土抗冲磨性能的影响

通过改变粉煤灰掺量配制自密实混凝土,并进行抗冲磨强度和磨损率试验,研究分析了不同粉煤灰掺量对自密实混凝土抗冲磨性能的影响。结果表明,自密实混凝土抗冲磨强度随着粉煤灰掺量的增加而降低,6h磨损率随着粉煤灰掺量的增加而增大,说明粉煤灰掺量不宜过大,各掺量自密实混凝土的60d抗冲磨强度小于28d抗冲磨强度,表明粉煤灰对于自密实混凝土后期抗冲磨性能有所改善。     

基于响应面的路用高性能水泥混凝土配合比优化研究

如何充分利用当地材料,确定水泥混凝土最优配合比是路面结构设计的重要环节。水泥混凝土配合比优化对提高材料性能、延长路面使用寿命有着重要的影响。利用响应面法对影响混凝土路用性能的砂率、粉煤灰和减水剂三个主要因素进行了Box-Behnken中心组合设计,从而获得了上述三个因素对高性能水泥混凝土28 d抗折强度的影响规律和两两因素之间的交互作用关系。结果表明:随着粉煤灰和砂率的增加,高性能混凝土28 d抗折强度出现先升高后降低的趋势,在中间水平范围存在一个峰值,形成典型的二次曲面。当砂率为0.34左右的范围时,粉煤灰的掺量在38~42 kg/m3范围内可以得到较高的抗折强度。随着减水剂的增加,28 d抗折强度响应值缓慢增大,但幅度不是很大。研究结论可为高性能水泥混凝土配合比设计提供参考依据。