水胶比对再生骨料透水混凝土性能的影响分析

利用再生骨料制备透水混凝土,设计了以水泥为胶凝材料的变水胶比(0. 24～0. 36,计5个梯度)与以水胶比0. 30为基准的定水胶比(掺粉煤灰5%～20%,计4个梯度)两个系列共9组试验配合比,研究了水胶比、骨灰比对再生骨料透水混凝土性能的影响规律。在此基础上,协同熵值法和灰色关联分析法,对配合比方案进行综合评价与分析,确定最佳水胶比。结果表明,变水胶比条件下,胶水比与再生骨料透水混凝土抗压强度呈线性正相关关系,水胶比与孔隙率、渗透系数呈指数变化规律;骨灰比与抗压强度呈线性反相关关系,与孔隙率、渗透系数呈指数变化规律;经综合评价分析,水胶比为0. 30的配合比最优。定水胶比条件下,掺入粉煤灰会降低再生骨料透水混凝土强度,但能增加渗透性能,考虑综合性能时建议粉煤灰掺量为5%。     

再生骨料透水混凝土耐撞磨性试验研究

耐撞磨性是影响再生骨料透水混凝土使用寿命及适用性的关键因素,目前国内外尚缺乏系统的研究。通过试验研究了不同水胶比、短切玄武岩纤维、粉煤灰、再生骨料替代率、双粒级骨料(5~10 mm,10~20 mm)掺量等因素对再生骨料透水混凝土耐撞磨性的影响。结果表明:水胶比超过0.27时,再生骨料透水混凝土撞磨时质量损失随水胶比增大而增大;内掺10%粉煤灰能够提高再生骨料透水混凝土耐撞磨性;再生骨料透水混凝土的耐撞磨性随着替代率的增加先增大后减小,替代率为50%时耐撞磨性最好;双粒级有利于提高再生骨料透水混凝土耐撞磨性能。此外,强度、密度及孔隙率是影响再生骨料透水混凝土耐撞磨性的主要因素,总体呈现强度越大、密度越大或是孔隙率越小,耐撞磨性越好的趋势。     

基于正交试验设计的再生骨料透水混凝土 力学性能研究

利用正交试验方法对再生骨料透水混凝土的力学性能和抗冻耐久性能进行了研究。研究了微硅粉、增强剂等外掺料和水胶比对再生骨料透水混凝土２８ｄ立方体抗压强度、透水系数和连续孔隙率的影响。采用快冻法,分析了冻融作用下再生骨料透水混凝土质量损失、动弹性模量、抗压强度、ＣＴ扫描断面平均孔隙率的变化规律。试验结果表明:设计孔隙率和水胶比对透水系数、连续孔隙率和２８ｄ抗压强度的影响最大,微硅粉与增强剂的影响次之。再生骨料透水混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、平均抗压强度与ＣＴ扫描断面平均孔隙率的劣化程度均随冻融循环次数增加而逐渐增大。再生骨料透水混凝土的孔隙率与抗压强度呈负相关,二者具有良好的相关性。     

再生及天然骨料透水混凝土耐磨性能试验研究

系统研究了再生骨料、石灰石骨料、卵石骨料以及矿渣微粉掺量对透水混凝土孔隙率、耐磨性能的影响,并考虑了骨胶比的作用。采用冲击磨损及表面磨损试验以混凝土质量损失率来对比评价混凝土耐磨性能。结果表明:骨胶比对透水混凝土孔隙率影响最大,骨胶比的大小基本与混凝土孔隙率成正比;粗骨料类型对于混凝土冲击磨损性能有很大影响,卵石骨料混凝土冲击磨损性能最差,但表面耐磨性能最好,再生骨料的使用对透水混凝土耐磨性能并没有产生不利影响;随着骨胶比的增加,混凝土表面耐磨性能变差;增加矿渣微粉含量并没有对混凝土表面质量损失造成不利影响。矿渣微粉掺量增加至30%没有降低混凝土耐磨性,结合数据分析,混凝土表面磨损质量损失与冲击磨损质量损失存在一种线性关系。     

骨料级配对再生透水混凝土性能的影响

对废弃混凝土路面经破碎、筛分获得的再生骨料的物理性能进行测试与分析,在此基础上设计透水混凝土配合比,选择再生粗骨料粒径为5～10 mm和10～20 mm,以水灰比0.3、骨灰比4.5、替代水平100%、单双级配为主要指标制作试件。通过对试件的抗压强度、劈裂抗拉强度、有效孔隙率、透水系数的测定,综合考虑透水混凝土各项性能指标。结果表明:采用双级配的透水混凝土密度较单级配粒径为10～20 mm的低,试件的劈拉强度与抗压强度正相关,拉压比范围在21%～27%之间,脆性降低,韧性增加。此外,抗压强度随孔隙率的增大而降低。     

再生粗骨料级配对透水混凝土性能的影响研究

将骨料粒子干涉与紧密堆积理论相结合提出骨料各粒级的质量百分数范围，研究分析了单粒级和级配再生骨料配制的混凝土透水性、强度和外观状态。结果表明：以紧密堆积理论配制的连续级配骨料空隙率低于原单粒级再生骨料的平均理论孔隙率，以粒子干涉理论配制的级配骨料空隙率与骨料的粒径比、骨料级配的分级数量密切相关，级配骨料空隙率随粒径比D大/D小增大或骨料粒级分级数的增多而减小；随着单粒级再生骨料粒径的增大透水混凝土抗压强度表现出先上升后下降的变化特征，而透水性变化正好相反；随级配再生骨料空隙率的减小透水混凝土抗压强度表现出先下降后上升的变化特征，而透水系数和连通孔隙率则表现出减小趋势。     

再生骨料取代率及掺合料对透水混凝土性能影响研究

为了能够将再生骨料更好地应用于透水混凝土生产中,本实验系统研究了再生骨料取代率、骨料级配、减水剂及掺合料等因素对透水混凝土强度和透水性的影响。结果表明:透水系数随孔隙率的增加而增加,经过数据分析,建立透水系数和孔隙率之间经验公式;随着再生骨料取代率的上升,混凝土孔隙率及透水系数先减少后增加,抗压、劈拉强度则先增加后减少,取代率60%左右时,强度达到最大;在100%再生骨料掺量的基础下,20%粉煤灰等比例取代水泥能够有效提高了混凝土抗压强度,但透水性能有所降低,同时减水剂、硅粉及钢纤维的掺入对混凝土抗压强度作用不明显,但钢纤维可以提高混凝土劈拉强度。研究成果对于再生骨料透水混凝土推广应用具有重要意义。     

无砂混凝土的制备与性能研究

无砂混凝土是一种重要的绿色生态护坡建筑材料,具有良好的透水性和透气性,但强度普遍偏低。无砂混凝土透水系数与抗压强度为负相关关系,同时满足高强度、高透水性有难度。基于某泵站工程现场用原材料,深入研究目标孔隙率P、水灰比W/C、骨料粒径、水泥种类等因素对无砂混凝土性能的影响,在此基础上提出高强度、高透水系数无砂混凝土的制备方案。结果表明：插捣成型条件下,实测连续孔隙率C_void均大于设计的目标孔隙率P。P一定时,存在最优W/C,使无砂混凝土透水系数最大;28 d抗压强度则随W/C（0.21～0.33范围内）的增大而提高。推荐采用工地现场所用5～16 mm连续级配骨料、P·O 52.5水泥制备无砂混凝土,P宜取15%,W/C宜取0.27或0.30;制备的无砂混凝土综合性能良好,可同时满足透水系数k_T≥1 mm/s、28 d抗压强度f_cc≥25 MPa的要求。     

再生透水混凝土基本性能与孔隙特征的研究

以水灰比0. 3、再生骨料粒径9. 5～19. 5 mm制备再生透水混凝土,研究了不同设计孔隙率(16%、18%、20%、22%、24%、26%)下再生透水混凝土实测孔隙率、抗压强度、透水系数变化规律;在此基础上,对试块进行切片、拍照、灰度化处理,基于Image法对平面孔隙分布进行提取、计算,从细观层面上分析了平面孔隙率、孔个数、等效孔径、分形维数对再生透水混凝土宏观性能的影响。结果表明,孔个数、等效孔径是影响抗压强度与透水系数的重要因素。此外,通过拟合发现,平面孔隙率、平面分形维数与抗压强度呈线性负相关,平面孔隙率与平面分形维数呈线性正相关,说明随着设计孔隙率的增加,再生透水混凝土内部孔隙结构越来越复杂。     

模拟雨水下堵塞材料对透水混凝土渗透性的研究

作为一种高透水材料,透水混凝土因其孔隙易被堵塞、渗透性降低,影响其性能和使用。针对透水混凝土的堵塞问题,使用了一种常水头试验装置。为了研究真实情况下雨水径流对透水混凝土渗透性的影响,模拟了雨水径流中砂的级配,并将其作为堵塞材料用于透水混凝土的渗透性影响研究。利用再生骨料替代天然骨料制备了透水混凝土,以归一化渗透系数作为指标,对3种不同孔隙率的透水混凝土进行堵塞实验,研究了不同加砂次数对其渗透性的影响。当孔隙率为15%时,第一次加入堵塞材料后,其归一化渗透系数折减最大,而当孔隙率为25%时,前几次加入的堵塞材料对其渗透性的影响较小。试验结果表明,堵塞物相同时,加砂后透水混凝土的归一化渗透系数与透水混凝土孔隙率成正比,与堵塞次数成反比。     

基于灰色关联分析的再生透水混凝土级配优选

再生骨料级配优选涉及因素较多,难以通过实测数据进行多指标之间性能优劣评比。依据9.5~19.0 mm和4.75~9.50 mm粒径再生骨料以0∶1、1∶1、1∶2、2∶1、2∶3、3∶2配比下的实测数据,选取再生骨料透水混凝土抗压强度、劈拉强度、孔隙率、渗透系数、耐磨性能5项参数作为评价指标,以熵值法确定指标客观权重,利用灰色关联分析的方法进行数学优选模型构建,最终通过灰色关联度对结果进行优选。再生骨料透水混凝土在1∶2配比时,抗压强度为7.92 MPa,渗透系数为3.53 mm/s,灰色关联度最大为0.74,故1∶2配比效果最好。因此,灰色关联分析可以对再生骨料透水混凝土级配实测数据进行多指标之间性能优劣评比,也可以针对不同评价特点应用于其他优选问题。     

无砂混凝土新型河流生态护岸工程水力学特性研究

无砂混凝土新型河流生态护岸技术不仅具有传统护岸结构的稳定性、耐久性和抗冲刷性能,而且具有良好的生态特性和景观效应,在中小河流综合治理中得到广泛应用。该文系统地研究了无砂混凝土的孔隙率、渗透性、抗水流冲刷等水力学特性。研究表明,无砂混凝土的孔隙率随着水泥用量增大而呈线性减小,透水系数随着粗骨料粒径的增大而增大,透水系数与骨料平均粒径呈线性关系;淤泥填充对无砂混凝土的渗透性具有显著影响,淤泥填充后,透水系数降低1~2个数量级。无砂混凝土具有良好的抗冲刷性能和减蚀效应,兼具植被护坡和混凝土护坡的优点,适用于中小河流护岸。     

大粒径骨料混凝土抗氯盐性能评价试验研究

混凝土的抗氯盐性能评价方法是评价氯盐环境下混凝土耐久性的重要手段。由于受到试件尺寸的影响,常规的电量法和RCM法适用于最大骨料粒径不超过25 mm的混凝土。采用不同水胶比和不同胶凝材料组成、不同骨料粒径的混凝土进行了对比试验,研究了最大骨料粒径为20,63 mm的混凝土抗氯盐性能。通过对试验结果的分析,确定了最大骨料粒径为63 mm的混凝土抗氯盐性能的评价指标。     

矿渣与石灰石粉双掺代替单掺粉煤灰的混凝土可行性研究

通过采用矿渣与石灰石粉双掺作为混凝土掺和料代替粉煤灰,对混凝土性能影响进行研究。结果表明:双掺料水泥胶砂强度、常态和碾压混凝土强度较单掺粉煤灰虽有一定程度降低,但降低最多不超过15%,同时双掺料还能有效抑制骨料碱活性。即,用矿渣与石灰石粉双掺替代粉煤灰在技术上切实可行,并且在混凝土设计龄期抗压强度基本相当的前提下,双掺料代替粉煤灰在经济上亦是可行的。     

水工混凝土抗冻性能影响因素研究

影响水工混凝土抗冻性能的因素较多,主要包括含气量、水胶比、骨料粒径及种类、掺和料及人工砂石粉含量等。本文按照《水工混凝土试验规程》对影响混凝土抗冻耐久性的各种因素做了系统的试验研究,试验结果表明:含气量对混凝土抗冻性影响最为显著,其次骨料种类及粒径、水胶比等都不同程度地影响着混凝土的抗冻性能,粉煤灰对混凝土抗冻性影响较为复杂,而人工砂石粉的含量则主要影响混凝土引气剂的掺量,在含气量相同时石粉含量对硬化混凝土抗冻耐久性没有显著的影响。     

基于28 d龄期的植生混凝土初期抗压强度特性研究

植生混凝土作为一种新型护坡材料，具有结构稳定和生态绿色的特点。植生混凝土初期强度对其在边坡的自身稳定和植被生长有重要影响。基于正交试验，以植生混凝土28 d龄期的无侧限抗压强度作为初期强度，通过方差分析与多元线性回归分析相结合的方法，对不同水胶比、骨料掺量、水泥掺量下植生混凝土初期抗压强度进行研究分析。结果表明，3个影响因素的主次显著性为水泥掺量>骨料掺量>水胶比。植生混凝土初期抗压强度与水泥掺量成正比，与骨料掺量成反比，水胶比对其影响较小，且植生混凝土初期抗压强度与水泥掺量、骨料掺量间存在显著的线性相关。     

水工混凝土的碱-硅反应抑制

我国水利水电工程建设中越来越多地使用碱活性骨料,为了确保工程的安全性和兼顾经济性,需采取合理可靠的碱骨料反应抑制措施.提出用粉煤灰的比表面积与综合化学成分组合得到的物化因子作为评价粉煤灰品质的指标,以全面反映粉煤灰掺和料的化学、矿物、物理特性对抑制碱-硅反应效果的影响.水工混凝土对碱骨料反应已具备一定的自免疫力,这包括采用含碱活性石粉的人工砂时石粉起到的分散应力的作用,以及引气起到的消纳膨胀产物的作用.砂浆棒快速法高估了粉煤灰对水工混凝土碱-硅反应的抑制效果,混凝土棱柱体法由于配合比、骨料粒径均与实际水工混凝土差距较大,还无法真实反映抑制措施对水工混凝土碱-硅反应的抑制效果,需开发能够反映水工混凝土骨料粒径大、胶凝材料用量低、水胶比高等特点的碱-硅反应抑制效果评价试验方法.     

再生骨料透水混凝土性能的统计规律分析

对再生骨料透水混凝土抗压强度、劈拉强度、孔隙率及透水系数的实测数据进行统计分析并检验,结果显示4个性能均基本符合正态分布规律。在此基础上,引入多维正态分布理论构成四维总体随机样本,通过求得其协方差矩阵并无偏估计样本总体的协方差,明确再生骨料透水混凝土各性能之间相关性。同时,利用χ~2统计量的Q-Q图检验法对四维总体随机样本进行正态性检验,得出由再生骨料透水混凝土各性能构成的随机向量服从四维正态分布。     

复掺粉煤灰+改性硅灰高性能水工混凝土试验研究

针对部分水利工程建设地区地下水和土壤中含侵蚀物质较高且骨料呈碱活性现象,文章进行了不同水胶比和不同粉煤灰+改性硅灰掺量下的高性能混凝土配比试验.结果表明:混凝土的强度随水胶比和粉煤灰掺量的增大而减小,当水胶比为0.3时,粉煤灰24％+改性硅灰6％的混凝土强度最高;高性能混凝土的水胶比建议不大于0.35,且粉煤灰掺量不宜过高,当水胶比为0.35时,粉煤灰24％+YK-Ⅲ6％的抗氯离子和抗水渗性能最佳;所有试验组的14天膨胀率均低于0.2％,最大膨胀率为0.031％,起到了很好的抑制碱骨料反应的设计要求;各试验组均能够有效抵抗浓度为20250mg/L的硫酸盐溶液的侵蚀,其中,当水胶比为0.3时,粉煤灰24％+改性硅灰6％的效果最好;试验结果可为类似地区水利工程推荐施工配比、指导工程实践提供帮助.     

粉煤灰和矿渣高性能混凝土强度与和易性试验研究

试验研究了粉煤灰和矿渣高性能混凝土的强度变化规律。结果表明：对于高性能混凝土，其强度与水胶比的关系较为复杂，低水胶比时，由于振捣不密实等原因，强度反而降低。高性能混凝土的强度受水胶比和掺合料掺量与种类的综合影响。