新型掺合料对水工混凝土性能的影响

作为新型的矿物掺合料,磷矿渣和石灰石粉在水工混凝土中的研究应用急须开展.通过对比磷矿渣、石灰石粉与粉煤灰对混凝土各项性能的影响,分析两种掺合料在混凝土中的影响效果.研究结果表明,与粉煤灰相比,磷矿渣具有更高的水化活性,掺入混凝土后,能够加速混凝土的凝结硬化,提高混凝土的强度、弹性模量、极限拉伸值和抗冻耐久性等性能;石灰...     

硫酸盐干湿循环下纤维混凝土的耐久性及寿命

针对西部寒旱盐碱地区环境下的混凝土侵蚀破坏机理,设计制作了0、10%、20%、30%粉煤灰掺量的纤维混凝土试件（纤维掺量同为0.9%）,进行两组硫酸盐干湿循环试验（组一：0粉煤灰掺量在2%、5%、10%硫酸钠溶液干湿循环;组二：0、10%、20%、30%粉煤灰掺量在5%硫酸钠溶液干湿循环）。分析研究了试件的质量、抗压强度和劈拉强度的变化规律,采用GM(1, 1)模型模拟了抗压强度耐蚀系数变化规律,预测不同条件下混凝土服役寿命。结果表明,10%硫酸钠溶液的侵蚀速度快于2%和5%浓度硫酸钠溶液;10%的粉煤灰掺入可以减缓纤维混凝土抗压强度下降速度,增强其耐久性;GM(1, 1)模型预测结果表明10%粉煤灰掺量混凝土寿命优于其他三组,与试验结果相符。     

大掺量白云岩石粉碾压混凝土的配制及其特性研究

以我国西南地区某水电站工程为依托,将白云岩石粉作为掺合料,开展二级配、三级配碾压混凝土试配和性能试验,研究大掺量白云岩石粉技术,以及替代粉煤灰作为碾压混凝土掺合料使用的可行性。研究结果表明,经合理的配合比设计及参数优化,通过降低水胶比,并适当提高水泥用量,在50%~55%掺量范围内,能配制出强度等级为C9020的二级配和三级配碾压混凝土,且碾压混凝土的抗冻、抗渗耐久性,极限拉伸值、抗拉强度等均可满足设计要求,表明采用大掺量白云岩石粉掺合料技术配制碾压混凝土具有可行性。     

Hardfill筑坝材料配合比试验研究

根据强度波动区理论,进行配合比设计,配制超贫碾压筑坝材料--Hardlill材料,按测定的混凝土V_c值控制用水量;分析影响Hardfill材料强度的各种因素,深入分析混凝土压实和结构机理.结果表明,水胶比、胶凝材料用量、砂率、粉煤灰掺量等对Hardfill材料抗压强度有显著影响,由于砂率偏大、水胶比较大,造成Hardfill材料强度偏低.     

大坝混凝土强度参数的统计分析

抗拉强度和抗压强度是常用的两种混凝土强度指标。抗拉强度可以采用轴向拉伸试验、弯曲试验和劈裂抗拉强度试验测定,抗压强度由立方体抗压强度试验测定。大坝混凝土的材料试验常采用全级配大试件和湿筛小试件两种形式。不同尺寸试件、不同类型试验的混凝土强度指标存在一定的统计关系。本文结合实际混凝土大坝工程,对全级配混凝土及湿筛混凝土的各种静、动强度试验结果进行总结,研究混凝土强度的率效应、尺寸效应,分析各强度指标之间的定量关系,并与国内、外规范及相关成果进行比较,为实际工程提供可参考的依据。     

膨润土类型对塑性混凝土性能的影响

通过塑性混凝土抗压、劈拉、抗折、渗透、抗渗性和弹性模量试验,对比分析了钙基膨润土和钠基膨润土对塑性混凝土强度、渗透性、相对抗渗性和弹性模量的影响.结果表明,基于同一组配合比,在掺加一定量牯土的情况下,分别掺加等量的钙基膨润土和钠基膨润土,掺钠基膨润土的塑性混凝土的抗压强度、劈拉强度、抗折强度和弹性模量分别是掺钙基膨润土的塑性混凝土相应强度的两倍以上,渗透系数大和相对渗透系数也有较大提高.膨润土的粒度、胶质价、膨胀倍和吸蓝量等是影响塑性混凝土性能的主要因素.     

海洋环境下复合镍铁渣粉水泥土的强度劣化研究

采用实验室模拟的方法,研究海洋环境对掺复合镍铁渣粉水泥土强度的影响。本文将镍铁渣粉和矿粉混合后,作为掺和料掺入到水泥土中。通过海洋环境侵蚀分析、无侧限抗压强度试验、SEM和EDS试验分析,研究了海洋环境对复合镍铁渣粉水泥土的表观特征、强度性能及微观形貌的影响。试验结果表明：海洋环境对水泥土的表观结构具有侵蚀作用,同时对其强度也具有劣化作用,而且随着侵蚀时间的增加海洋环境对其侵蚀劣化作用越来越强;水泥土中掺入的复合镍铁渣粉能发挥出微集料效应和活性效应,因而具有良好的耐久性。复合镍铁渣粉不仅能提升水泥土的强度,同时能降低海洋环境对其表观结构的侵蚀,缓解海洋环境对其强度的劣化作用。     

白鹤滩大坝混凝土干燥养护强度与微观结构北大核心CSCD

白鹤滩大坝的建设使用了低热水泥混凝土,为了解它在干燥养护下的特性,本研究探讨了低热水泥混凝土干燥养护下的抗压强度与劈裂抗拉强度发展规律,并通过扫描电镜和压汞法分析微观形貌与孔结构。结果表明:相比标准养护,在干燥养护下低热水泥混凝土28 d抗压强度损失33.3%,劈裂抗拉强度损失31.6%,且水化产物较少、混凝土孔隙率和孔体积会明显增大、孔隙总面积减小,孔径分布以100~1000 nm的大孔为主。本研究表明干燥养护不利于低热水泥混凝土微观结构与强度发展,可为大坝混凝土的养护与强度提供依据。     

高云母含量石粉混凝土性能试验研究

采用云母含量较高的母岩轧制的人工砂中石粉的云母含量较高,但目前尚未见到人工砂石粉中的云母对混凝土性能影响的研究成果。本文通过不同石粉含量的混凝土试验研究了高云母含量石粉对混凝土性能的影响,其中人工砂石粉含量在6%～18%范围内。试验结果显示,高云母含量石粉对混凝土的单位用水量、和易性、抗拉强度等有不利影响,采用高云母含量石粉配制混凝土,石粉含量控制在6%～18%范围内时,石粉含量越高,混凝土单位用水量越高,和易性越差,抗拉强度越低,拉压比越低。     

塑性混凝土弯拉性能

本文基于塑性混凝土弯拉试验,系统研究纤维类型和掺量、硅灰和粉煤灰掺量等对塑性混凝土弯拉强度、峰值挠度和韧性的影响。研究结果表明,掺入塑性混凝土中的纤维、粉煤灰和硅灰起到了增强和增韧作用,使塑性混凝土弯拉强度、峰值挠度和弯拉荷载-挠度曲线的下包面积均有不同程度的增加。随纤维掺量的增加,塑性混凝土弯拉强度、峰值挠度和弯拉荷载-挠度曲线的下包面积均呈现以纤维掺量为0.9 kg/m3时达到最大的先增加后减小的趋势,峰值割线模量有不同程度降低,纤维掺量0.9 kg/m3时峰值割线模量的降幅最大;随粉煤灰掺量在一定范围内的增大,塑性混凝土弯拉强度、峰值挠度和弯拉荷载-挠度曲线的下包面积均有不同程度提高,峰值割线模量有所降低;随硅灰掺量的增加,塑性混凝土弯拉强度显著增大,峰值挠度、弯拉荷载-挠度曲线的下包面积以及峰值割线模量均有不同程度的增加,但荷载-挠度曲线的捏缩现象明显。在此基础上,建立了塑性混凝土弯拉荷载-挠度曲线和韧性的计算公式。     

粉煤灰对水工混凝土抗裂性能的影响

混凝土中的裂缝不仅给混凝土结构的整体性造成影响，而且还会对混凝土工程的耐久性造成威胁。本论文论述了粉煤灰掺入水工混凝土中，对降低水泥胶砂脆性系数，减小混凝土的弹性模量、干缩、绝热温升、自生体积变形和增大徐变度等的作用，并提出粉煤灰掺量与混凝土弹性模量的相关关系式，说明粉煤灰的掺人对提高水工混凝土的抗裂性能是有利的。     

混凝土强度预测与设计的神经网络方法

首次提出混凝土强度预测与设计的神经网络方法。对普通混凝土、高强混凝土等多种混凝土建立了表现混凝土强度因果规律的神经网络方法，在已有混凝土试验资料基础上，进行了强度预测。与通用的回归分析方法所得结果对比，神经网络方法精度较高。通过实例给出了应用神经网络方法的强度预测结果。表明神经网络是混凝土强度，特别是高强混凝土强度预测和设计的崭新途径     

输电线路桩基础的抗腐蚀性混凝土配方及寿命预测

研发了适用于西北盐渍地区特殊地质水文环境下输电塔的耐腐蚀桩基础混凝土配方。该配方除了添加高性能减水剂外,还双掺了50%的粉煤灰和炉渣粉。对混凝土的抗硫酸盐腐蚀、抗硫酸盐-氯盐复合腐蚀、抗氯离子渗透和抗冻融性能进行了试验,并对该耐腐蚀性混凝土的使用寿命进行了预测。试验结果和寿命预测均表明,采用了该配方混凝土的输电线路桩基础具有很好的耐久性,并能满足预期的设计寿命要求,适于同类工程借鉴。     

新拌混凝土振动密实评价指标表征性试验研究

针对混凝土振动密实性尚无统一明确的评价指标问题，通过正交试验研究了不同工况下振动能量、硬化混凝土孔结构、密度、抗压强度、劈拉强度的变化特性，采用方差分析方法比较了各硬化性能指标评价混凝土密实性的表征优劣性，并探讨了原因机理。结果表明，振动时间仅在振动刚开始阶段影响振动强度，此外振动能量在传播过程并非线性衰减，而在振源附近显著减弱；混凝土孔隙率随振源距增加而增大，但在振源处较高，此外相比孔径分布，振动能量对孔隙率竖向分布影响有限；密度仅在距振源8 cm以内变化明显，而抗压、劈拉强度的空间分布呈波动性；相比其他指标，孔隙率较适合作为密实性评价指标，并可基于新拌物物料特性和振动能量构建预测模型。     

大坝混凝土早龄期变温条件下拉伸徐变研究

为解决大坝混凝土早龄期拉伸徐变确定困难的问题,本文综合考虑大坝混凝土早龄期水化发展进程和约束状态,采用温度-应力试验技术,测试获得粉煤灰掺量分别为35%和80%掺量的两种大坝混凝土在两种不同温度养护模式下约束试件和自由试件的温度、变形和应力的发展曲线,由此确定两种大坝混凝土的早龄期拉徐变及其发展规律。结合温度-应力试验和绝热温升试验数据,提出变温条件下的改进开尔文模型的大坝混凝土早龄期拉徐变模型,并对模型进行验证。结果表明：粉煤灰掺量为80%的大坝混凝土早龄期拉伸徐变度较大,可减小约束应力的发展,对混凝土早龄期抗裂有利。基于水化发展进程的改进开尔文模型可较好地预测约束状态下大坝混凝土的早龄期拉伸徐变,从而用于其早龄期开裂风险评估。     

The mechanism study of ultra-fine fly ash sintered material performance

Abstract

In view of production of fly ash and coal gangue is very large, much attention has been paid to the problem of its resource utilization. Using ultra-fine fly ash, coal gangue and clay to roast into lamellose brick at different temperatures by certain proportion, at the same time, using fly ash to replace ultra-fine fly ash as the contrast group. In addition, we have been further studied it by using XRD, SEM, TG-DTA and other means. This article studies the superiority of using ultra-fine fly ash and coal gangue instead of clay to roast into brick and the mechanism of ultra-fine fly ash sintered material. Research shows that: the brick mixed with ultra-fine fly ash than an equal amount of fly ash has better physical properties after roasting 100?min in 100?°C. Bibulous rate can reach 10%; compressive strength reaches MU30 high-class level; Thermal coefficient of conduction is 0.41 W/(m·K).There are significant characteristics peaks of quartz and mullite on the XRD diffraction pattern of bricks. SEM photos shows that quartz cover a small amount of mullite and sintered sample is the dense; TG-DTA thermal mechanism shows that the best sinterning temperature of the sample is 1150?°C.The study shows the necessity of ultra-fine fly ash processing.     

粉煤灰混凝土抗压强度非线性计算模型

随着粉煤灰质量的改善以及混凝土中粉煤灰掺量的提高,现有的粉煤灰混凝土抗压强度公式存在一定的局限性。参考已有的研究成果,研究影响粉煤灰混凝土抗压强度的主要因素,提出基于水泥强度、水胶比、广义砂率的非线性计算公式,并进行了试验验证,表明该公式可用于工程实际。此研究成果的提出,为粉煤灰混凝土的基本力学性能研究奠定了一定的理论基础。     

红黏土及水泥掺量对塑性混凝土性能影响研究

本文研究结合云南红土地区,采用3个系列15组配合比,通过进行塑性混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量及渗透系数试验,对比研究红黏土及水泥掺量对塑性混凝土性能的影响。3个系列对应的水泥掺量分别为120 kg/m3、150 kg/m3和180 kg/m3,每个系列下的5组红黏土掺量分别为0 kg/m3、50 kg/m3、100kg/m3、150 kg/m3和200 kg/m3。试验结果表明:当水泥掺量相同时,随着红黏土掺量从0 kg/m3增加至200 kg/m3,N1、N2、N3系列塑性混凝土弹性模量分别降低了45.3%、23.0%和14.6%,渗透系数分别降低了57.8%、56.6%和78.1%,均呈显著下降,28 d抗压强度、28 d劈裂抗拉强度和28 d抗折强度亦呈不同程度下降;当红黏土掺量相同时,随着水泥掺量从120 kg/m3增加至180 kg/m3,不同系列塑性混凝土弹性模量分别增加了107.6%、116.7%、149.2%、184.8%和224.5%,28 d抗压强度、28 d劈裂抗拉强度和28 d抗折强度强度增幅均超过30%,上升显著。其中,当水泥掺量超过150 kg/m3时,28 d抗压强度、28 d劈裂抗拉强度和28 d抗折强度增幅变大,弹性模量增幅明显变小,渗透系数降幅明显变大。研究发现,当水泥掺量在150~180 kg/m3,红黏土掺量在150~200 kg/m3范围内,塑性混凝土性能最优。研究成果对塑性混凝土在云南红土地区水利工程中应用,具有重要的理论意义和应用价值。     

基于材料非线性的坝体-地基体系损伤本构模型研究

传统的线弹性模型不能描述混凝土岩石在遭遇超出其抗拉、抗压强度的外荷载作用时所表现的非线性性能以及应力重分布现象,本文从损伤力学的角度出发,坝体-地基体系分别采用混凝土损伤塑性模型—D-P弹塑性模型及混凝土损伤塑性模型-修正的岩石损伤塑性模型,对典型的Koyna重力坝进行动力非线性响应分析。计算结果表明实际坝体的损坏可能是由于地基破坏造成的。     

超高掺量粉煤灰大坝混凝土早龄期抗裂性研究

为解决传统的大坝混凝土早龄期热裂性能评价方法的不足,综合考虑混凝土的温度历程、约束、变形和应力的发展,采用温度–应力试验技术,从整体论出发研究粉煤灰掺量分别为35%(基准)和80%(超高掺)两种非碾压型常态大坝混凝土的早龄期抗裂性能。结果表明:超高掺混凝土水化温升低,比基准混凝土的开裂温度低、开裂温降大,水化硬化过程中热膨胀系数较小,而受拉徐变度较大,早龄期抗开裂能力强。超高掺混凝土是具有发展前景的绿色高性能大坝混凝土。