纤维增强混凝土韧性及声发射特征分析

针对地下开采所引发的建筑物开裂、破坏等问题,研制了具有较强抗变形能力的混凝土材料。对添加端钩形钢纤维、波浪形钢纤维、微丝镀铜钢纤维、仿钢纤维和丝状聚丙烯纤维5种不同纤维的纤维混凝土(FRC)进行抗压、劈裂、轴心抗压和四点弯曲试验,研究了FRC的抗压韧性评价指标和抗弯韧性评价指标变化规律。并通过声发射试验,对波浪纤维混凝土四点弯曲时裂缝的萌生和扩展进行监测,将声发射相关参数与混凝土的弯曲韧性联系起来,分析了FRC在整个弯曲破坏阶段的力学行为,基于现有弯曲韧性评价方法,提出了一种包含5个指标的新型弯曲韧性评价方法。该方法可以定量分析纤维混凝土的峰前、峰后弯曲性能。研究结果表明：微丝镀铜钢纤维对混凝土的抗压韧性改善最大,能有效抑制混凝土开裂剥落,端钩形钢纤维、波浪形钢纤维对C40和C50混凝土抗弯韧性改善最大,改变了裂纹生长方式。纤维的掺入减小了开裂宽度和早期微裂缝的产生,延长裂缝扩展的时间,拉伸裂纹向剪切裂缝的转变是FRC韧性提升和裂缝以不规则形式攀升的主要原因。声发射特征参数能够准确监测FRC裂缝萌生阶段、稳定增长阶段、失稳开裂阶段、残余破坏阶段与特定挠度下的特征点。由此改进的弯曲韧性评...     

合成纤维混凝土梁弯曲韧性研究

通过与ASTM-C1018和JSCE-SF4两种韧性分析方法的比较,Nemkumar等定义了新的纤维混凝土韧性指标。基于这个韧性指标,对纤维增强混凝土梁的弯曲韧性进行了研究。实验结果表明:Nemkumar等定义的韧性指标合理描述了荷载峰值后纤维混凝土能量吸收情况,和挠度曲线变化规律符合完好。     

合成纤维混凝土梁弯曲韧性研究

通过与ASTM—C1018和JSCE—SF4两种韧性分析方法的比较，Nemkumar等定义了新的纤维混凝土韧性指标。基于这个韧性指标，对纤维增强混凝土梁的弯曲韧性进行了研究。实验结果表明：Nemkumar等定义的韧性指标合理描述了荷载峰值后纤维混凝土能量吸收情况，和挠度曲线变化规律符合完好。     

氯氧镁水泥喷射混凝土研究

对白云石控温煅烧、氯氧镁水泥反应机理、微观结构、抗水性等方面进行了分析研究，并进行了该水泥喷射混凝土的现场试验。试验表明，氯氧镁水泥喷射混凝土强度高、回弹率低（５．２８％）、粉尘小（１７ｍｇ／ｍ３）。经初步核算，氯氧镁水泥成本只相当于普通水泥成本的８０％。因此，将氯氧镁水泥用于喷射混凝土有着广阔的应用前景和显著的经济效益。     

白云石在氯氧镁水泥中的应用开发

白云石是一种重要的非金属矿产，在耐火材料、冶金、建材、化工、橡胶、制药。玻陶。农牧等行业获得了广泛应用。1白云石的组成及分布状况1．1白云石矿物特征白云石是菱镁矿（MgCO3）和方解石（CaCO3）组成为1：1的复盐，其化学式为CaMg（CO3）2，其中CaO30．4％、MgOZI．7％、CO。47．9％（或Ca-CO。54．2％，MgCO。45．8％）。白云石、菱镁矿、方解石有许多性质相似，常共生在一起。白云石是白云岩的最基本矿物。天然白云岩中，除有白云石外，还常有一些白云石和方解石之间的过渡组成。一般而言，只有当Mg-CO3的含量大于25％时…     

氯氧镁水泥及其制品的研发进展

本文总结了氯氧镁水泥自被发明以来的一些研究应用情况,着重综述了对氯氧镁水泥制品的改性研究,并总结了其在国内外的应用现状。     

改善氯氧镁喷射混凝土胶凝材料抗水性研究

测定了掺入粉煤灰前后氯氧镁水泥的强度和抗水性，利用ＸＲＤ，ＤＴＡ，ＳＥＭ和ＥＤＡＸ等方法，研究了其水化产物及显微结构，对粉煤灰增强氯氧镁水泥抗水性的机理进行了探讨。发现适量掺入粉煤灰可使其水化产物５．１．８（５Ｍｇ（ＯＨ）２．ＭｇＣｌ２．８Ｈ２Ｏ）相的结构，形态有所改变，固溶了Ｓｉ，Ｃａ，Ｆｅ等元素，生成了５．１．８相凝胶，具有较好的水稳定性和较高的致密性，从而使氯氧镁水泥抗水性得以改善。     

氯氧镁水泥钢筋混凝土轴压构件力学性能

基于近年来氯氧镁水泥基材改性研究的进展,在当前已解决镁水泥吸潮返卤、腐蚀钢筋等问题的前提下,制作氯氧镁水泥钢筋混凝土轴心受压构件并实验测定承载力及力学曲线。依据实验数据,采用现有混凝土结构规范方法推定混凝土各项力学指标（如弹性模量、抗压强度标准值等）,进一步得出构件承载力理论值,并与实测构件承载力对比。同时,依据测得的基本力学指标,采用有限元软件ADINA,选用规范给出的应力-应变关系建立有限元模型,模拟构件加载-破坏全过程。结果表明,采用规范公式计算的构件承载力与实验数据吻合,且有限元模拟的构件力学行为与实验结果拟合良好,模拟极限承载力数据亦与实验数据吻合。这些事实充分证明,运用现有规范预测氯氧镁水泥钢筋混凝土构件力学性能是可行的。     

改性氯氧镁胶凝材料制品在煤矿的应用前景

本文从氯氧镁胶凝材料的技术特性、在煤矿井下环境的使用特定条件，以及节约矿用坑木的必要性为出发点，就其技术、经济及社会效益概要论述其应用前景。     

磷石膏改善氯氧镁水泥耐水性的可行性研究

探索磷石膏中含有的可溶性磷杂质改善氯氧镁水泥(MOC)耐水性的可行性。研究可溶性磷杂质含量及外加磷酸对MOC的抗压强度、耐水性的影响规律,并对硬化体的微观结构进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析。结果表明,磷石膏中可溶磷含量为0.136%,磷石膏可以改善MOC的耐水性,体系中可溶磷含量是影响耐水性的最重要因素。120%掺量磷石膏可使MOC的14 d和28 d软化系数分别达到0.81和0.64;80%磷石膏和1%磷酸复合使用时,MOC的28 d抗压强度为76.1 MPa,28 d软化系数达到0.92。可溶磷和磷酸在MOC中发生化学反应,通过阻止5相的溶解来提升耐水性。掺入磷石膏可以降低MOC的成本,为利用磷石膏提供了新途径。     

钢渣基多固废掺合料制备水泥砂浆及其力学性能研究

为解决钢渣粉作为单一掺合料的活性指数低的问题,将钢渣与粉煤灰、锂渣、磷渣复掺制备钢渣基多固废水泥砂浆。通过力学性能测试,讨论掺合料配合比对二元、三元钢渣基多固废掺合料活性的影响。利用XRD、SEM手段对典型掺合料水化产物及微观形貌进行分析。结果表明:钢渣早期和后期均表现出较低的活性,锂渣具有良好的早期活性,而磷渣早期强度较差;二元掺合料中钢渣-锂渣活性最高且大于两者单掺,钢渣、锂渣在碱性环境下发生水化并提供不同的活性组分,有利于砂浆强度的提升;三元掺合料中钢渣-磷渣粉-锂渣复掺比例为5∶1∶4时,砂浆抗压强度最高,28 d砂浆抗压强度37.21 MPa。钢渣、锂渣发生水化反应的同时,磷渣中硅酸盐玻璃体在碱性环境激发下解离出活性Si O2,生成了更多的C—S—H等水化产物,三者具有一定耦合作用。     

活化煤矸石在水泥砂浆中的应用研究

同时采用煅烧、机械细磨和添加化学激发剂三种手段加工处理煤矸石,采用力学性能测试研究了水泥砂浆的强度,通过XRD分析了煤矸石的成分和结构.试验结果表明,经复合加工处理后,煤矸石活化效果明显,得到的活化煤矸石掺混水泥胶砂强度较高.水玻璃的加入可进一步提高煤矸石的活性.经700℃煅烧,水玻璃加入量为1%样品的砂浆强度最高.     

钨尾矿在水泥胶砂中的应用

钨尾矿作为生产水泥的原料之一,既可以有效利用资源,又可以缓解水泥混合材供应紧张的局面。以湖南某钨尾矿为研究对象,采用机械及化学的方法对钨尾矿进行活化,并考察不同掺合量对水泥胶砂强度的影响。研究结果表明,采用磨矿方式对钨尾矿进行活化时磨矿细度对水泥胶砂的活性指数影响不明显;选用CaO作激发剂可改善水泥胶砂的活性,活性指数达到67.65%。经活化后的钨尾矿掺合量为20%时,所制得的水泥满足PO.42.5水泥的要求,可用于混凝土浇灌。     

铁尾矿砂水泥砂浆抗压强度及微观结构分析

为研究铁尾矿砂掺入量对水泥砂浆抗压强度及微观结构的影响,采用高硅型铁尾矿废石破碎而来的铁尾矿砂,以不同质量铁尾矿砂等比例代替天然河砂配制水泥砂浆进行抗压试验。对比铁尾矿砂与天然河砂在组成成分、粒形、粒径、级配分布上的差异,分析铁尾矿砂与天然河砂比例不同时水泥砂浆立方体试件的破坏形态以及抗压强度。并使用扫描电子显微镜(SEM)着重分析完全替代下铁尾矿水泥砂浆与天然河砂水泥砂浆的细骨料与水泥胶体的交界面形态及水化产物微观形貌。结果表明:所用铁尾矿砂Si O2含量较高,属于高硅型铁尾矿,由于机制原因造成其多棱角且表面粗糙。替代率对铁尾矿水泥砂浆立方体试件破坏形态没有显著影响,不同替代率下铁尾矿水泥砂浆力学性能均优于天然河砂水泥砂浆。铁尾矿砂的加入会导致水泥砂浆内部结构劣化,但由于铁尾矿砂多棱角、表面粗糙与水泥胶体的机械咬合力较大,而且高硅型铁尾矿砂自身强度较高,弥补了由于结构劣化造成的力学性能损失,使铁尾矿水泥砂浆的基本力学性能仍能满足要求。     

酸雨作用下钢纤维煤矸石混凝土耐久性研究

基于酸雨循环侵蚀试验,探究了在不同pH值酸雨溶液与钢纤维掺量条件下,钢纤维增强煤矸石混凝土质量、劈裂抗拉强度及碳化深度等耐久性指标的变化特性。结果表明：第1次酸雨循环时,pH值为2.0酸雨溶液中钢纤维煤矸石混凝土达到最大质量,其增加率为0.25%,随后骤降到最小质量,其质量损失率峰值2.37%;钢纤维煤矸石混凝土劈裂抗拉强度损失率与循环数呈近似线性关系,其最大损失率为21.91%;不同pH值酸溶液中钢纤维煤矸石混凝土碳化深度与酸雨循环数呈正相关,显著性表现为pH=2.0＞pH=3.0＞pH=4.0;1.0%钢纤维掺量是钢纤维煤矸石混凝土的最优掺量,可优化其空隙结构,有效抑制酸雨溶液的侵蚀。     

偶联时间对玄武岩纤维树脂混凝土强度的影响

研究了玄武岩纤维(BF)偶联处理时间对玄武岩纤维树脂混凝土(BFPC)材料的强度影响。分别对0 min、10 min、20 min、30 min、40 min偶联处理BF制备的BFPC材料进行单轴抗压和劈裂抗拉实验研究;通过扫描电镜（SEM）对不同偶联时间的BF表面及试件破坏断面中BF表面进行微观分析。结果表明：随着偶联处理时间的延长,BFPC的强度呈先升高后降低的变化趋势,确定了BF的最佳偶联时间为30 min。根据纤维增强复合材料理论,分析了BFPC的增强机理并建立了相应的数学模型,从理论方面阐述了偶联处理对BFPC强度的影响。     

玄武岩纤维增强PMC组分优化的实验研究

为优化玄武岩纤维对聚合物矿物混凝土(PMC)的组分配比,通过正交实验,制备玄武岩纤维增强PMC,分析了各因素对玄武岩纤维增强PMC抗压强度的影响。结果表明,各因素对玄武岩纤维增强PMC抗压强度的影响显著性由大到小依次为:黏合剂E44与E51质量比,玄武岩纤维加入量,骨料用量,玄武岩纤维长径比。推荐玄武岩纤维增强PMC的最佳组分为:黏合剂E44与E51质量比40∶60,玄武岩纤维加入量0.4%,骨料用量80%,玄武岩纤维长径比70,抗压强度为112.38 MPa。对最佳组分中的玄武岩纤维偶联处理后,PMC抗压强度又提高14.1%,达到128.23 MPa。     

高性混凝土复合剂对胶砂工作性及抗折强度研究

 为确定高性能混凝土复合剂对混凝土性能的影响,优选出最好的适应矿井建设的混凝土复合剂,采用混合水平正交设计法设计试验方案,研究了掺加外加剂的胶砂流动性、3天和28天试件抗折强度。结果表明：所选高性能混凝土复合剂及聚羧酸减水剂对混凝土流动性有显著的影响,高性能混凝土复合剂和聚羧酸之间有交互作用。在复合剂同等质量替代水泥的胶砂试件中,复合剂对水泥胶砂的抗折强度没有显著影响。     

复合型氯氧镁水泥的水化相及其显微特征研究

利用苛性苦土与苛性白云石按一定比例混合而成的复合型镁质胶凝材料与氯化镁水溶液按摩尔比MgO/MgCl2=5拌和后,采用XRD和IR测试方法证明形成的硬化体为5相结晶体,其显微特征主要是大量的凝胶体形貌而非针(棒)状结晶结构.呈放射状的针(棒)状晶体仅在孔洞中存在.认为凝胶体是复合型镁质胶凝材料硬化体具有很高强度的来源.