PVA纤维增强水泥基复合材料力学性能研究

以水胶比、PVA纤维体积掺量、纳米Si O2掺量和减水剂掺量为因素及其合适的水平,通过正交试验设计水泥基复合材料配合比并进行力学性能测试分析。结果表明：影响水泥基复合材料28d抗折强度的主次因素为PVA纤维体积掺量>水胶比>纳米Si O2掺量>减水剂掺量;影响水泥基复合材料28d抗压强度的主次因素为水胶比>纳米Si O2掺量>PVA纤维体积掺量>减水剂掺量。     

预制道面板用活性粉末混凝土性能的影响研究

为了探究主要原材料对适用于预应力预制道面板的活性粉末混凝土(RPC)强度的影响,针对适用于预应力预制道面板的RPC配合比,以水胶比、钢纤维掺量、减水剂掺量为变量,在标准养护和70℃水中养护的条件下,制作了不同配合比RPC试件,进行了抗压强度和抗折强度试验研究。研究结果表明:在一定范围内,RPC试件的强度随着水胶比的增大而降低,随着钢纤维掺量的增加而提高,当减水剂掺量为1.7%~1.9%时存在最大值;综合考虑和易性和强度的要求,建议预应力预制道面板用RPC的最佳配合比为水胶比0.19、钢纤维掺量6%、减水剂掺量1.8%。     

椰壳纤维再生混凝土抗折强度试验研究

采用正交试验方法进行设计配制椰壳纤维再生混凝土,选择了配制椰壳纤维再生混凝土抗折强度的最优配合比,和未掺加椰壳纤维的基准混凝土进行比较。建立了抗折强度逐步回归分析方程,并对破坏后的混凝土进行微观分析。试验结果表明,在再生骨料取代量、粉煤灰取代量、椰壳纤维掺量和水胶比、高效减水剂五个影响因素中,对再生混凝土28 d抗折强度的影响最主要的影响因素是水胶比。再生混凝土的抗折强度比基准混凝土提高较多;所建立的逐步回归分析方程精度高,R=0.917,可用于拟合预报再生混凝土的抗折强度。通过微观分析,发现再生混凝土和椰壳纤维结合紧密,抗折强度提高显著。经正交试验确定的最佳配合比设计的再生混凝土和易性和强度均能满足一般工程要求。     

低温条件下水泥-粉煤灰复合胶凝体系早期强度的研究

在固定水胶比的条件下研究了不同温度,不同粉煤灰掺量及亚硝酸钠的掺入对低温条件下水泥-粉煤灰复合胶凝体系早期强度的影响规律。研究结果表明:在5～-10℃范围内,随着温度的降低,胶凝材料的水化加速期出现不同程度的滞后,胶砂试件养护龄期为14 d时,0℃及0℃以下条件下养护的不同配合比的复合胶凝材料体系的抗压、抗折强度已基本接近,但仍低于5℃养护条件下同龄期同配合比的胶砂试件强度;在-5℃和-10℃两个养护温度下,随着粉煤灰掺量的增多,其胶砂试件的抗折、抗压强度均呈现不同程度的降低,但是粉煤灰掺量小于10%时,胶砂试件的抗折、抗压强度受温度影响较小,大于10%时,胶砂试件的抗折、抗压强度受温度影响较大;5℃养护条件下,亚硝酸钠的加入增加了同一配合比下胶砂试件的抗折强度,却降低了同一配合比下胶砂试件的抗压强度。     

沙漠砂混凝土抗压和抗折强度试验研究

通过设计重复试验的四因素三水平正交试验,进行了水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率不同沙漠砂混凝土28 d抗压强度和抗折强度试验,分析各因素对沙漠砂混凝土28 d抗压强度和抗折强度影响。通过极差分析可知,沙漠砂混凝土最优配合比为水胶比0.4,粉煤灰掺量10%,砂率30%,沙漠砂替代率25%。通过方差分析可知,水胶比和粉煤灰掺量对沙漠砂混凝土28 d抗压强度影响高度显著,砂率和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土28 d抗压强度影响不显著;水胶比对沙漠砂混凝土28 d抗折强度影响高度显著,粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土28 d抗折强度影响不显著,该研究可为沙漠砂混凝土在实际工程中应用提供理论依据。     

基于响应面法的三元聚合物砂浆力学性能

通过响应面法的Box-behnken试验设计方法构建二次多项式回归方程,对氯乙烯、乙烯和乙烯醚三元聚合物砂浆配合比进行优化,并结合宏观性能与微观形貌进行机理分析.结果 表明:所建模型在试验范围内能较准确地预测结果,响应面法用于三元聚合物砂浆配合比优化具有准确性与科学性;对28 d抗压强度影响强弱顺序依次为水灰比、减水剂掺量、聚合物掺量;对28 d抗折强度和黏结强度影响强弱顺序为聚合物掺量、水灰比、减水剂掺量;将28 d黏结强度最大值、抗折强度最大值和抗压强度最小值(折压比最大)作为目标优化值,得出三元聚合物砂浆的最优配合比为:聚合物掺量为12％,水灰比为0.42,减水剂掺量为1.12％.     

高强混凝土配合比设计的正交试验研究

用正交设计法配制高强混凝土,对影响混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度的水胶比、减水剂掺量、矿渣微粉掺量和硅粉掺量等主要因素进行分析,确定高强混凝土合理的配合比,并回归分析了高强混凝土劈拉强度与抗折强度的关系。结果表明,水胶比和硅粉掺量对高强混凝土强度影响最为明显。     

常温养护条件下活性粉末混凝土力学性能正交试验研究

通过常温养护条件下活性粉末混凝土力学性能正交试验,选用普通硅酸盐水泥和超细矿渣粉作为主要胶凝材料,研究了水胶比、粉煤灰掺量、硅灰掺量、石英粉掺量、胶砂比、钢纤维掺量和减水剂含量对活性粉末混凝土抗压强度和抗折强度等基本力学性能的影响。试验结果表明,水胶比、钢纤维掺量和减水剂含量对活性粉末混凝土的力学性能影响最为显著,粉煤灰掺量对改善活性粉末混凝土的抗压和抗折性能效果最好。在此基础上,以常温养护条件下活性粉末混凝土的高强度为目标,通过大量的力学试验,得到优化的最佳因素水平组合为水胶比0.18、粉煤灰掺量20%、硅灰掺量25%、石英粉掺量20%、胶砂比1∶1.0、钢纤维掺量3.0%、减水剂含量2.0%。     

基于正交试验设计的PVA-ECC基体组分对其力学性能影响的显著性水平研究

从单因素试验和正交试验两方面出发来研究PVA-ECC抗折强度和抗压强度的影响因素及每个因素的影响顺序。首先从水胶比、砂胶比、粉煤灰的掺量和纤维的掺量等单因素出发,来找出每个参数的最佳范围,然后用正交试验的方法分别设计制作出PVA-ECC纤维混凝土抗折强度和抗压强度试块,通过对试验结果的分析找出各指标因素影响的主次顺序、最优组合及显著性水平。结果表明:当水胶比为0.25,砂胶比为0.45,粉煤灰掺量为45%,减水剂掺量为0.5%时,PVA-ECC抗折、抗压强度达到最佳;28 d抗折强度的影响程度顺序:膨胀剂粉煤灰掺量水胶比减缩剂砂胶比;28 d抗压强度的影响程度顺序:水胶比减缩剂膨胀剂粉煤灰掺量砂胶比。     

大流动度活性粉末混凝土的配制

利用砂浆坍落扩展度考察了减水剂掺量、水胶比、粉煤灰替代水泥比例、硅灰替代石英粉比例对活性粉末混凝土流动性的影响;同时考察了这些因素对活性粉末混凝土抗压、抗折强度的影响.研究表明,当聚羧酸盐减水剂固体掺量为胶凝材料质量的0.8%~1.0%时,可配制出坍落扩展度在255 mm以上、具有自密实性能,抗离析性能和钢筋间隙通过能力良好,标准养护条件下28 d抗压强度和抗折强度分别超过105 MPa和15 MPa的活性粉末混凝土.     

纤维增强自密实活性粉末混凝土的配制试验研究

测试了活性粉末混凝土的浆体流动性能以及28 d抗压和抗折强度,分别研究了水胶比、矿物掺合料、钢纤维和聚羧酸高效减水剂对活性粉末混凝土的流动性能以及28 d强度的影响。研究表明:当矿物掺合料掺入量较低,且钢纤维体积掺量超过1.5%,水胶比低于0.2时,同时聚羧酸高效减水剂掺入量需达到2%~2.5%之间,能够配制出流动度大于25 cm,28 d抗压强度和抗折强度分别超过120、20 MPa的活性粉末混凝土。     

高强度水泥基灌浆料基本力学性能正交试验研究

选用32. 5R复合硅酸盐水泥作为主要胶凝材料,通过正交试验,研究了水胶比、胶砂比、粉煤灰、硅灰、膨胀剂和减水剂对水泥基灌浆料基本力学性能的影响,涉及到的主要性能指标为灌浆料的初始和30min流动度、7d和28d抗压及抗折强度。试验结果表明:水胶比和胶砂比对水泥基灌浆料的综合性能影响最为显著,减水剂的影响作用较小;粉煤灰、硅灰对其流动度及28d强度影响较大;膨胀剂对其7d强度影响较大,尤其是抗折强度,对其他性能的影响不显著;以水泥基灌浆料28d高强度为目标,较大流动度为条件,得到优化的最佳因素水平组合为A2B2C1D3E2F2,即水胶比为0. 34、胶砂比为1∶1. 2、粉煤灰掺量为15%、硅灰掺量为8%、膨胀剂掺量为10%、减水剂掺量为1. 00%。     

石屑制备超高性能混凝土力学性能试验研究

使用破碎、筛分后的废弃石屑代替石英砂作为骨料制备超高性能混凝土(UHPC)。基于单因素分析试验,研究了各因素(水胶比、胶集比、减水剂掺量、钢纤维掺量)对石屑UHPC抗压强度、抗折强度及流动度的影响规律,考查了四种不同养生方式下石屑UHPC力学性能的变化。结果表明,当胶集比、水胶比、减水剂掺量、钢纤维掺量分别为0.63、0.2、2.1%和1.5%时,石屑UHPC的力学性能和工作性能最优,7d抗压强度最高为113.7MPa,抗折强度为35.2MPa;分析应力-应变曲线发现,掺加钢纤维不仅可以提高石屑UHPC的力学强度,还能显著提高石屑UHPC的韧性和残余抗压强度;经过水浴养护、干热养护和水浴+干热组合养护后,石屑UHPC的抗压强度分别提高了5.7%、27.1%和40.3%,但热养护对抗折强度影响不大。     

低水胶比和龄期影响下的硅粉水泥胶砂的强度研究

为了更加有效地研究硅粉活性及硅粉对混凝土的强度影响,用相同质量分数的硅粉取代水泥配制水泥胶砂,在不同的水胶比、不同的硅粉取代量和不同龄期的综合条件下,对水泥胶砂的力学性能进行试验研究。结果表明:当水胶比分别为0.28、0.30和0.32时,与基准水泥胶砂相比,随着硅粉取代量的增加,水泥胶砂的3d抗压强度和抗折强度没有显著变化,但水泥胶砂的28d抗压强度和抗折强度却明显提高;过多的硅粉取代量不利于提高水泥胶砂的强度,且只降低水胶比并不能有效提高水泥胶砂的3d和28d强度。对于硅粉水泥胶砂的抗压强度和抗折强度,其中硅粉最优取代水泥的质量分数为9%~12%,且最优水胶比为0.30。     

不同配合比参数对高延性纤维增强水泥基复合材料的性能影响

通过不同配合比对高延性纤维增强水泥基复合材料进行稠度、抗压和抗折强度试验,分析研究水胶比、砂胶比、纤维掺量对高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)的性能影响。试验结果表明:随着水胶比增大,ECC的抗压强度逐渐降低,在0.30～0.40水胶比范围内,水胶比对28 d抗折强度影响较小;随着聚乙烯醇纤维掺量增加,ECC的抗压和抗折强度逐渐上升;砂胶比对水泥基复合材料的抗压和抗折强度影响较小。     

基于正交试验的钢纤维活性粉末混凝土配合比优化设计

活性粉末混凝土是一种高强度、高韧性、高耐久性的超高性能混凝土.为了研究钢纤维活性粉末混凝土的最佳配合比,设置水胶比、钢纤维掺量、粉煤灰掺量、硅粉掺量和减水剂掺量5个因素在4种水平下的正交试验,并以试件的抗压强度和抗折强度为评价指标.结果表明:5个因素对活性粉末混凝土强度的影响程度依次为:水胶比、减水剂掺量、钢纤维掺量、粉煤灰掺量和硅灰掺量;活性粉末混凝土的最佳配合比为:水胶比0.2、减水剂掺量5%、钢纤维掺量2%、粉煤灰掺量0.2、硅粉掺量0.18.     

偏高岭土对水泥胶砂力学性能的影响

以抗压强度和抗折强度作为评价指标,研究了偏高岭土和水胶比对水泥胶砂力学性能的影响。结果表明:在水胶比相同的条件下,当偏高岭土掺入量分别为5%、10%、15%时,水泥胶砂3d和7d的抗压和抗折强度未发生显著变化,但28d的抗压和抗折强度均得到大幅度提高;在相同偏高岭土掺入量的条件下,随着水胶比的增大,水泥胶砂28d的抗压和抗折强度均呈现下降趋势,确定最优水胶比为0.3。     

基于正交设计的玄武岩纤维增强混凝土配合比优化研究

基于正交设计研究多因素对玄武岩纤维(BF)增强混凝土(BFRC)力学性能的影响并优化其配合比。选取BF长度、BF掺量、减水剂、速凝剂作为试验因素,通过极差分析得出各因素权重关系。利用SEM观察BFRC微观结构,分析BF对混凝土增强的微观机理。结果表明,BF掺量为3kg/m~3时,抗压、抗折强度最大,掺量继续增大,抗压、抗折强度均明显下降;抗压、抗折强度随BF长度增大先上升后下降,长度30mm时最佳;减水剂、速凝剂较前者相比对BFRC力学性能影响不明显。各因素对BFRC 7d抗压与抗折强度影响权重一致,均为BF掺量BF长度减水剂速凝剂,对BFRC 28d抗压、抗折强度影响权重分别为BF长度BF掺量速凝剂减水剂及BF长度BF掺量减水剂速凝剂。当纤维长度为30mm、纤维掺量为3kg/m~3、减水剂为0.7%、速凝剂为10%时,BFRC相对于素混凝土的28d抗压和抗折强度分别提高了21.7%和37.8%。     

预拌盾构注浆料的试验研究

针对盾构注浆料的施工特点及预拌干料的特性,介绍预拌盾构注浆料的性能。以表观凝结时间、流动度、固结率和抗压强度为性能指标,探讨胶凝材料、减水剂、膨胀剂、触变剂和水胶比等因素对盾构注浆料性能的影响,得出了优化配合比。     

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。