碳化高温后混凝土力学性能的试验研究

通过对混凝土试件进行碳化高温试验,研究混凝土碳化深度、质量损失及碳化高温后抗压与抗折强度的变化规律,分析碳化高温后混凝土力学性能衰减机理,建立基于碳化高温后混凝土质量损失率的抗压强度及抗折强度计算式。研究表明：随着碳化的不断进行,混凝土碳化深度和质量损失随之增大;碳化龄期为7,14,28 d时,混凝土抗压强度随温度升高先减小后增大然后再减小,碳化龄期为14,28 d的抗压强度峰值出现在400℃;混凝土抗折强度总体趋势是随温度升高而降低,但在碳化龄期14,28 d、温度200℃时,其抗折强度略有升高。利用基于碳化高温后混凝土质量损失率的抗压及抗折强度计算式,可预估不同碳化龄期、不同温度下混凝土的抗压、抗折强度。     

氯盐环境中纳米偏高岭土在水泥砂浆中合理掺量研究

为获得氯盐环境中纳米偏高岭土在水泥砂浆中的合理掺量,开展了7种掺量纳米偏高岭土(0、1%、2%、3%、4%、5%、6%)对水泥砂浆流动性、力学性能与氯离子渗透性能影响的试验研究;分析了不同纳米偏高岭土掺量下水泥砂浆氯离子扩散系数与龄期的关系;以流动性、抗折强度、抗压强度与氯离子渗透性为评价指标,采用层次分析法探讨了纳米偏高岭土对改善水泥砂浆耐久性的合理掺量。研究表明,掺纳米偏高岭土导致水泥砂浆流动度降低,抗折强度、抗压强度和抗氯离子渗透性提高;水泥砂浆试件氯离子扩散系数随时间增长呈指数衰减规律,掺4%纳米偏高岭土时水泥砂浆氯离子扩散系数的龄期系数最大;掺3%纳米偏高岭土时水泥砂浆在氯盐环境中的耐久性最好。     

粉煤灰掺量对机制砂混凝土力学和耐磨性的影响研究

通过开展抗压强度、抗折强度、肯塔堡试验和表面磨损试验,研究了不同粉煤灰(0～60%)掺量对机制砂混凝土力学性能和和耐磨性的影响,并对混凝土强度与耐磨性参数进行建模分析。结果表明:随着粉煤灰比例的增加,混凝土的抗压、抗折强度逐渐降低,但抗折强度随养护龄期延长的增长速率逐渐提高。机制砂混凝土抗折、抗压强度之间具有幂函数关系。随着粉煤灰掺量的增加,机制砂混凝土所有试验龄期的肯塔堡质量损失率、表面磨损质量损失率以及质量损失率增长率均呈增大趋势发展。粉煤灰取代水泥降低了机制砂混凝土耐磨性。建立了混凝土抗压强度与混凝土耐磨性的对数线性模型,给出了肯塔堡质量损失率与表面磨损质量损失率的经验计算式。     

偏高岭土对混凝土力学性能及耐久性的研究

基于偏高岭土的微集料效应和活性效应,系统研究了偏高岭土不同掺量对混凝土力学性能的影响,并通过加速碳化试验和冻融循环试验研究了偏高岭土混凝土的耐久性。采用压汞法探究了偏高岭土对混凝土孔结构的影响。结果表明:掺加15%偏高岭土能增加水泥水化放热总量;当掺加15%偏高岭土时,抗压强度和抗折强度达到最大,继续增加偏高岭土掺量,混凝土的抗压强度和抗折强度降低;当掺加35%偏高岭土时,混凝土在冻融循环300次时的质量损失率达到1. 89%;掺加不高于15%掺量的偏高岭土时,随着掺量的增加,混凝土的孔隙率和最可几孔径均减小。     

掺偏高岭土RPC力学及干缩性能试验研究

为探究偏高岭土掺量对活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)性能的影响.本文采用偏高岭土/硅灰(Silica Fume,SF)5个不同复配比例制备RPC,通过抗压强度试验、抗折强度、抗拉试验以及干缩试验,对比分析了不同偏高岭土/硅灰复配掺量下RPC抗压性能、抗折性能、抗拉性能以及干缩性...     

偏高岭土砂浆耐久性研究

偏高岭土组成稳定,来源广泛,作为水泥混凝土矿物掺合料,其火山灰活性可以与硅灰相当,因此采用偏高岭土来制备高性能混凝土的潜力巨大。该试验研究了0%、10%和30%三种偏高岭土掺量下的水泥胶砂试件在盐酸侵蚀和硫酸盐侵蚀两种侵蚀环境下的耐久性和抗压强度、抗折强度。结果表明:当偏高岭土掺量为10%时,能够显著提高水泥混凝土的耐久性和抗压强度、抗折强度,特别是抗硫酸盐侵蚀性能;而偏高岭土掺量达到30%时,其改善效果反而不及10%掺量。     

透水混凝土的基本性能试验研究

通过正交试验法研究了砂率、水胶比、设计孔隙率和增强剂掺量4个因素对透水混凝土抗压强度、抗折强度、透水系数、孔隙率等性能的影响以及透水系数与抗压抗折强度的关系,优选出配合比。结果表明:砂率和设计孔隙率对透水混凝土抗压强度、抗折强度、透水系数影响大,增强剂和水胶比影响次之;随着砂率的提高透水混凝土强度逐渐增大,透水系数逐渐下降;随着设计孔隙率的增大,强度逐渐降低,透水系数逐渐增大。当砂率在2%~4%、孔隙率在18%~20%、增强剂掺量在5%时,透水混凝土的强度与透水系数达到较优状态;通过试验数据的回归分析,分别建立了透水系数与抗压强度、抗折强度的关系式。     

钢纤维混凝土抗碳化性能试验研究

采用快速碳化及劈裂抗拉强度试验研究水胶比、钢纤维及碳化龄期等参数对钢纤维混凝土抗碳化性能和劈裂性能的影响规律。试验结果表明:随水胶比的增大,钢纤维混凝土的抗碳化性能和劈裂抗拉强度均呈下降趋势,水胶比与碳化速率系数呈幂函数关系,碳化速率系数能较好地反映水胶比对碳化性能的影响规律;钢纤维混凝土浇筑面的碳化深度均高于侧面,且随碳化龄期的延长,浇筑面与侧面的碳化深度差异性逐渐减小,与普通混凝土的碳化规律一致;随钢纤维掺量的增加,碳化深度、碳化速率系数均先减小后增大,钢纤维掺量为1.5%时,混凝土内部结构最密实,抗碳化能力最强;随碳化龄期的延长,钢纤维混凝土的碳化速率系数逐渐减小,劈裂抗拉强度逐渐提高。     

沥青搅拌站废粉对混凝土力学与耐久性能的影响研究

研究了单掺、复掺沥青混凝土搅拌站废粉和偏高岭土对混凝土力学性能和耐久性能的影响。结果表明:单掺废粉试件不同龄期的抗压强度、抗折强度均随着废粉掺量的增加而减小;复掺30%废粉+6%偏高岭土可有效提高试件的28 d抗压强度;空白组、单掺15%废粉、复掺30%废粉+6%偏高岭土试件均满足设计抗渗等级P8的要求,且三者在相同龄期的碳化深度相近;单掺15%废粉试件的氯离子迁移系数、孔隙率、平均孔径、临界孔径、最可几孔径均最大,说明废粉的掺入对混凝土的孔结构不利;复掺30%废粉+6%偏高岭土试件的氯离子迁移系数、孔隙率、平均孔径、临界孔径、最可几孔径均最小,说明偏高岭土的掺入可显著改善掺废粉混凝土的孔结构。     

超细矿渣粉-偏高岭土-水泥注浆材料性能试验与分析

为研究复掺超细矿渣粉和偏高岭土对水泥浆液性能的影响,开展了不同掺量复掺超细矿渣粉和偏高岭土的水泥注浆材料流动度和黏度试验,以及不同龄期固结体的抗折强度和抗压强度试验。试验结果表明:当偏高岭土掺量不变时,随着超细矿渣粉掺量的增加,浆液流动度逐渐降低,黏度逐渐增加,抗折强度逐渐降低,抗压强度逐渐增加;当超细矿渣粉掺量不变时,随着偏高岭土掺量的增加,浆液流动度逐渐降低,黏度逐渐增加;当偏高岭土掺量在3%～9%范围内增加时,固结体抗压强度总体呈现先上升后下降的趋势。复掺适量的偏高岭土和超细矿渣粉可有效控制浆液黏度和流动度,有利于提高固结体的强度。     

双掺偏高岭土及聚丙烯纤维对混凝土性能的影响研究

通过测试混凝土抗压强度、劈拉强度、抗压弹性模量、抗渗、抗碳化、抗冻性能,研究了偏高岭土和聚丙烯纤维单掺、复掺时对混凝土性能的影响。同时分析了偏高岭土和聚丙烯纤维对混凝土性能的作用机理。研究结果表明:当偏高岭土掺量为胶凝材料的12%、聚丙烯纤维掺量为0.9 kg/m~3时,相比普通混凝土,混凝土28 d抗压强度提高了3.2%、劈拉强度提高了21.4%、弹性模量降低了2.2%、渗透系数降低了69.1%、碳化深度降低了24.4%,200次冻融循环后,相对动弹性模量提高了7.6%、混凝土质量损失降低了18.8%。     

再生粗骨料混凝土早期强度试验研究

通过试验研究水灰比、再生粗骨料取代率和用水量对再生混凝土早期抗压强度和抗折强度的影响。研究结果表明,再生混凝土各龄期的强度系数随水灰比、骨料取代率、单位用水量等因素变化不大。再生混凝土的各个龄期的抗压和抗折强度均随水灰比和再生骨料取代率的增大而降低。根据试验结果建立了再生粗骨料取代率为100%的再生混凝土早期抗压强度和抗折强度计算模型,该模型计算结果与他人试验结果吻合较好。     

铜尾矿砂对C50混凝土力学性能和耐久性的影响

用铜尾矿砂替代部分天然砂配制C50混凝土,研究其掺量对C50混凝土力学性能、抗氯离子渗透性、干燥收缩性能及抗冻性的影响。结果表明:当铜尾矿砂掺量为10%～30%时,混凝土各龄期抗压和抗折强度均随铜尾矿砂掺量的增加而逐渐提高;当铜尾矿砂掺量为40%时,混凝土的7 d、28 d抗压和抗折强度与天然砂混凝土相当。铜尾矿砂的掺入能提高混凝土的抗冻性和抗氯离子渗透性;随着铜尾矿砂掺量的增加,铜尾矿砂混凝土各龄期的干燥收缩率显著增大。     

再生混凝土多孔砖砌块基本性能试验研究

当再生混凝土中再生骨料的取代率为0、40%、60%、80%、100%,橡胶颗粒取代率为10%、20%、30%时,分析再生混凝土多孔砖、掺入橡胶颗粒后再生混凝土多孔砖的抗压强度、抗折强度及导热系数的变化规律。试验结果表明:随再生骨料掺量的增加,砌块抗压强度、抗折强度先增加,达到40%时最大,后呈下降趋势;随橡胶颗粒掺量的增大,砌块抗压强度、抗折强度随之下降,保温性能提高。     

偏高岭土混凝土力学性能研究

研究了0、5%、10%和15%四种掺量下单掺偏高岭土和偏高岭土与粉煤灰、矿渣粉按不同比例复掺后混凝土的抗压强度和抗折强度。结果表明,在单掺偏高岭土时,低掺量的偏高岭土有利于混凝土的早期强度,而高掺量的偏高岭土则有利于混凝土的后期强度。在复掺偏高岭土中,偏高岭土和粉煤灰、矿渣粉三种矿物掺合料复掺时具有最好的效果,能够显著增强混凝土的早期和后期强度。     

偏高岭土掺量对水泥净浆、砂浆性能的影响试验

以广西高岭土矿为原料，通过一定温度煅烧、使其脱水形成白色粉末状的偏高岭土，利用煅烧所得产品，通过等量取代水泥用量的方式，对比研究了偏高岭土净浆、硅灰净浆及水泥净浆7、28 d的抗压、抗折强度关系和不同偏高岭土类型、掺量的砂浆7、28 d抗压、抗折强度的变化规律。结果表明：所制得的偏高岭土产品能够有效提升净浆试件的抗压、抗折强度，且当900℃下煅烧2 h的偏高岭土和硅灰掺量均为水泥用量的15%时，其性能提升作用甚至优于硅灰；能够有效提升砂浆试件的抗压、抗折强度，且当煅烧温度在750～800℃范围内，煅烧时间为3～4.5 h范围内所制得的偏高岭土砂浆性能最好。偏高岭土掺量对砂浆试件的抗压强度影响不明显，对中后期抗折强度具有一定积极作用。因此，将适量的偏高岭土掺入水泥净浆、砂浆中能够一定程度上提升结构强度性能。     

煤矸石机制砂C20混凝土力学性能研究

为探究煤矸石机制砂对低强度等级C20混凝土力学性能的影响,调控煤矸石机制砂掺量和水灰比浇筑混凝土试块,开展抗压和抗折强度试验。结果表明：相同水灰比下,随煤矸石机制砂掺量增加,混凝土的抗压强度先增强后降低;相同取代率下,混凝土的抗压和抗折强度随水灰比增大而降低。相较于煤矸石机制砂取代率,水灰比对混凝土抗折强度的影响更大。取代率不超过30%时,对混凝土的抗压和抗折强度均有利,水灰比为0.55、取代率为25%时,混凝土抗压和抗折强度提高最多。     

偏高岭土对路基填料泡沫轻质土性能的影响研究

泡沫轻质土作为一种新型的轻质填料,目前被广泛用于软土地基处理、道路加宽与桥台台背回填等方面。为了改善泡沫轻质土的性能,采用偏高岭土等量取代水泥,通过正交试验提出了偏高岭土泡沫轻质土最优配合比,并通过试验探讨了不同胶凝材料用量、偏高岭土掺量以及水胶比对轻质土抗压强度的影响规律,进一步对其干缩、干湿循环、抗冻性能及微观形貌进行了试验研究,最后确定了其初步最佳配合比。结果表明:泡沫轻质土抗压强度影响因素的显著性大小为:偏高岭土掺量胶凝材料用量水胶比;随水胶比的增大,其各龄期干缩率减小,而其干湿循环及冻融循环后的抗压强度损失率逐渐减小;随偏高岭土掺量增加,其各龄期干缩率先减小后增大,当其掺量为20%时干缩率最小,而其干湿循环及冻融循环后的抗压强度损失率逐渐增大;综合各性能得到偏高岭土泡沫轻质土最佳配合比为:水泥∶偏高岭土∶发泡剂∶水=1∶0.25∶0.025∶0.69。随着偏高岭土掺量的增加,试件内部偏高岭土易发生团聚、大气泡数量增加,导致结构密实度较差,不利于强度的发展。     

钢纤维粉煤灰再生混凝土强度正交试验研究

利用正交试验方法对钢纤维粉煤灰再生混凝土（以下简称再生混凝土）的强度性能进行了试验,考察了粉煤灰取代率（质量分数）、钢纤维掺量（体积分数）和再生粗骨料取代率（质量分数）对再生混凝土28d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并对试验结果进行了系统分析.结果表明：粉煤灰取代率对再生混凝土抗压与抗折强度的影响规律一致,但对其劈裂抗拉强度的影响规律却不相同;再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大,但钢纤维掺量对劈裂抗拉和抗折强度的影响显著,对抗压强度的影响较小;再生粗骨料取代率对抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响规律基本一致,强度总体上随再生粗骨料取代率的增大而增大.要使再生混凝土强度得到提高,需降低粉煤灰的取代率,增大钢纤维掺量和再生粗骨料取代率.当粉煤灰取代率在30%以内、钢纤维掺量在18%以内时,粉煤灰取代率对再生混凝土抗压强度的影响最大,其次是再生粗骨料取代率,最次是钢纤维掺量;钢纤维掺量对再生混凝土劈裂抗拉强度和抗折强度的影响最大,其次是粉煤灰取代率,最次是再生粗骨料取代率.     

玄武岩纤维混凝土高温后力学性能试验研究

基于高温后强度和变形性能指标评价玄武岩纤维混凝土耐高温性能,分析了不同温度作用后玄武岩纤维掺量的混凝土试件外形特征、质量损失、抗折和抗压强度以及抗压峰值应变,对高温作用后玄武岩纤维混凝土力学性能变化规律进行了探究。试验表明:随温度的升高,玄武岩纤维混凝土抗压和抗折试件的质量逐渐减小;室温至400℃时,玄武岩纤维混凝土抗压强度有所提高而抗折强度迅速下降,抗压峰值应变变化不明显;400～800℃时,随温度的增加,抗压强度与抗折强度快速下降,而抗压峰值应变快速增加。