矿渣风积沙混凝土力学性能试验研究

为了研究矿渣和风积沙对混凝土强度的影响,设计制作了一批单掺矿渣(取代率为0%～30%)替代等质量的水泥、单掺风积沙(取代率为0%～30%)替代等质量的河沙和复掺矿渣(取代率为30%)、风积沙(取代率为0%～30%)替代等质量的水泥和河沙的混凝土试块,对其进行抗压强度、劈裂强度、抗折强度试验研究,以及通过拉拔试验对不同风积沙取代率的矿渣风积沙混凝土黏结强度进行对比研究,并采用扫描电镜(SEM)对混凝土微观结构形貌进行分析。结果表明：单掺矿渣和风积沙情况下,风积沙对混凝土抗压强度和劈裂强度提高的作用比矿渣更显著,但矿渣和风积沙取代率的提高会使混凝土抗折强度降低;复掺矿渣和风积沙能够有效提高混凝土的抗压强度、劈裂强度以及混凝土与钢筋间的黏结强度,其中,矿渣和风积沙的取代率均为30%时,混凝土的力学性能相对较好。     

大掺量矿渣泡沫混凝土抗压强度及泡孔微观结构的研究

文中分别研究了水胶比、矿渣掺量对泡沫混凝土抗压强度的影响规律,结果表明:在矿渣掺量固定为70%的情况下,水胶比为0.6时,泡沫混凝土的抗压强度值最高;在水胶比固定为0.6的情况下,矿渣掺量为40%时,泡沫混凝土的抗压强度值最高。同时,通过扫描电镜(SEM)测试,分析了大掺量矿渣泡沫混凝土的泡孔微观结构特点及其形成的过程。     

混凝土渗透性与微观结构关系的研究

根据混凝土的渗透性大小与其孔结构参数直接相关的观点，采用压汞试验测定了水化60d的水泥浆体孔结构和孔分布情况，并采用扫描电镜研究了混凝土的微观结构与形貌。结果表明，水胶比对混凝土的总孔隙率和孔径分布的影响都很大；掺入20％的粉煤灰的混凝土的累积孔隙体积率有所减少，孔径分布偏向于凝胶孔，且其微观结构均匀密实，Ca(OH)２的晶粒含量较少。混凝土微观结构的改善有效地降低了其渗透性。     

冻融作用下风积沙浮石混凝土孔结构分形特征

利用天然浮石作为粗骨料,以沙漠风积沙等质量替代部分河砂作为细骨料,配制风积沙浮石混凝土并对其进行抗冻耐久性试验。借助核磁共振技术对冻融循环作用下不同风积沙替代率的浮石混凝土孔结构进行测试,并揭示冻融循环作用下风积沙浮石混凝土孔结构与分形维数间关系。结果表明：风积沙替代率低于40%对浮石混凝土抗冻性影响不大,但风积沙替代率为60%的浮石混凝土抗冻性不满足设计要求;风积沙浮石混凝土中大毛细孔（100 nm1 000 nm）占比多会削弱其抗冻性;分形维数D_max变化可反映混凝土微毛细孔（r≤100 nm）和有害孔（r>1 000 nm）占比变化。该研究可以为风积沙浮石混凝土在寒冷地区土木与水利工程中的应用提供理论支撑。     

干湿循环作用下风积沙混凝土劣化性能研究

针对我国西南地区夏季湿热多雨及河砂资源紧缺的客观现实,本研究以风积沙替代河砂,制备风积沙混凝土.通过相对动弹性模量、质量损失率观测其宏观劣化指标,并采用扫描电镜、核磁共振技术分别观测其微观形貌及孔径分布.研究结果表明:随着风积沙替代率的提高,风积沙混凝土劣化显著性略有波动,当风积沙替代率为35 ％ 时,风积沙混凝土内部...     

爆压成型混凝土的力学性能及微观结构

通过强度试验和微观结构的观测,证实爆压成型混凝土的力学性能较普通混凝土有较大提高,结合微观结构及水泥水化物的有利转变,分析其强度提高和水化物形态及微观结构的改变机理,指出爆压成型混凝土高性能的原因.     

石屑混凝土强度及微观结构试验研究

本文利用正交试验设计,对太原石渣厂的碎石屑和石粉代替砂子在砂浆和混凝土中的应用进行了一些宏观和微观的分析研究工作。文中谈到石屑在砂浆和混凝土中的最优掺量以及它们对砂浆和混凝土材性改善情况,并明确提出了石粉的极限掺量。     

基于微观结构分析的高性能混凝土高温后抗压强度试验研究

对高温作用后的高性能混凝土进行微观结构扫描电镜试验及抗压强度试验,研究高性能混凝土微观组织结构与其宏观力学性能之间的关系。试验结果表明,混凝土微观结构的变化与其宏观力学性能一致,随温度的升高,混凝土集料从致密逐渐变得疏松,裂纹逐渐增多,裂纹宽度变大,且相互贯通,宏观力学性能随之下降。合成纤维熔化后在基体中留下可减轻混凝...     

粉煤灰和铁尾矿砂对混凝土抗压强度及微观结构影响试验研究

本文以粉煤灰及铁尾矿砂掺量为变量进行混凝土抗压强度试验,得到粉煤灰及铁尾矿砂对混凝土抗压强度的影响规律,结合氮吸附法和扫描电镜法等微观分析方法探究粉煤灰及铁尾矿砂对混凝土微观孔隙及形貌结构的作用机理,旨在为工业废弃物粉煤灰和铁尾矿砂在混凝土中的再利用提供理论基础。试验结果表明：混凝土的抗压强度随铁尾矿砂掺量的增加呈现先增强后减弱的变化规律,当铁尾矿砂掺量为30%时,抗压强度达到峰值,此时强度较未掺入时增强5%,增强效果有限;掺入粉煤灰后混凝土的抗压强度得到显著提升,并且随着尾矿砂替代率的提升,粉煤灰的增幅效果逐渐加强,粉煤灰的掺入弥补铁尾矿砂活性不足的缺点。在15%粉煤灰、30%铁尾矿砂掺量时,抗压强度达到最大值,此时强度较普通混凝土增幅12.9%。     

Experimental research on compaction characteristics of aeolian sand

Unlike other road materials, aeolian sand has some compaction characteristics that are key factors in construction qualities of highway in the desert. In order to study the characteristics, a series of laboratory and field tests were performed, including sieve analysis, standard modified compaction, vibrating compaction and field test. By analyzing the sieve analysis test data, it was found that the gradation of aeolian sand was bad, with fine grains whose diameters mostly ranged from 0.25 mm to 0.074 mm. Then, from the laboratory compaction test results, a compaction curve similar to the horizontallywritten letter S was obtained. That was quite different from the other kinds of road materials. There were two peak values in the curve with the increase of water content, which was the special characteristic of aeolian sand: to be well compacted whether it was dry or wet. Also, according to laboratory vibrating test results, the best vibrating frequency range was proposed. It was from 45 Hz to 50 Hz. Moreover, some field compaction tests were carried out. On the construction site of the highway, the aeolian sand subgrade was compacted in the condition of natural water content with optimizing construction machines. Its compaction degree reached 96%, meeting the current specifications. At last, comparative studies were carried through with electron microscope. It was shown that the microstructure of compacted dry aeolian sand is much denser than that of the natural one in the field test. __________ Translated from Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2007, 29(3): 360–365 [译自: 岩土工程学报]     

Experimental research on compaction characteristics of aeolian sand

Unlike other road materials, aeolian sand has some compaction characteristics that are key factors in construction qualities of highway in the desert. In order to study the characteristics, a series of laboratory and field tests were performed, including sieve analysis, standard modified compaction, vibrating compaction and field test. By analyzing the sieve analysis test data, it was found that the gradation of aeolian sand was bad, with fine grains whose diameters mostly ranged from 0.25 mm to 0.074 mm. Then, from the laboratory compaction test results, a compaction curve similar to the horizontally-written letter S was obtained. That was quite different from the other kinds of road materials. There were two peak values in the curve with the increase of water content, which was the special characteristic of aeolian sand: to be well compacted whether it was dry or wet. Also, according to laboratory vibrating test results, the best vibrating frequency range was proposed. It was from 45 Hz to 50 Hz. Moreover, some field compaction tests were carried out. On the construction site of the highway, the aeolian sand subgrade was compacted in the condition of natural water content with optimizing construction machines. Its compaction degree reached 96%, meeting the current specifications. At last, comparative studies were carried through with electron microscope. It was shown that the microstructure of compacted dry aeolian sand is much denser than that of the natural one in the field test.     

风积沙压实特性试验研究

风积沙是一种特殊的筑路材料,其压实特性是影响沙漠公路施工质量的重要因素。为了研究风积沙的压实特性,进行了筛分试验、标准重型击实试验和振动试验及野外现场试验。筛分试验结果表明:风积沙级配不良,沙粒均匀,粒径主要分布在0.25～0.074 mm之间,属于细砂;击实曲线与常规工程材料显著不同,呈一个特殊的横写S型,干密度随含水率变化有两个峰值,揭示了风积沙在含水率为0和最佳含水率下,均可以达到最佳密实度的特有性质。振动试验表明:风积沙的最佳振动频率为45～50 Hz。现场试验进行机械优化配置,采用干压实工艺,试验压实度代表值达到了96%,效果良好。沙样的电镜扫描图显示,振动干压实后,风积沙微观结构良好,达到了预期的效果。     

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土孔隙结构与力学性能关系的研究

城市垃圾焚烧灰渣是经过生活垃圾经高温煅烧得到的硅钙铝氧化物,外观类似天然砂,化学成分类似于水泥熟料,可代替天然砂用作混凝土细骨料。介绍了生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土料孔隙结构与力学性能关系研究。通过试验,测试了5种水胶比、3种代砂率、2种龄期城市生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的抗压强度及微观孔结构参数,并分析了混凝土孔隙结构对力学性能的影响规律。结果表明,生活垃圾焚烧灰渣细骨料混凝土抗压强度随含气量、气泡弦长和气泡间距系数的增大而减小,气泡比面积的增大而增大。灰渣代砂混凝土抗压其强度随其气泡分形维数变化规律与普通混凝土一致,均与其气泡分布分形维数呈正相关,即抗压其强度均随其气泡分布分形维数的增大而增大。     

两种不同集料粒径多孔混凝土的孔隙结构特征研究

利用工业CT对两种多孔混凝土进行了CT无损扫描,分别获取试件的CT扫描图像.利用图像处理技术提取了多孔混凝土的孔隙并定量表征了孔隙结构特征信息.对比分析了括孔隙率、孔隙间距、孔隙面积、孔隙长短轴比及孔隙形状因子等,最后研究了孔隙率与孔隙间距的相关关系.     

海砂混凝土中钢筋锈蚀特性的电化学表征研究

通过测试海砂砂浆、盐水砂浆和普通砂浆中钢筋的电化学指标,研究了海砂氯离子含量对钢筋锈蚀性能的影响、氯离子引入方式对钢筋锈蚀性能的影响等问题,得出的结论有助于研究如何预防和治理"海砂屋",并为制定海砂应用的相关规范奠定了基础.     

机制砂和细砂在C60高性能混凝土中的研究

针对安徽省建筑用砂的特点,采用细河砂与机制砂混掺,配制C60高性能混凝土,通过正交试验优化混凝土配合比。试验结果表明:用60%的机制砂+40%的天然细砂做细骨料,能够满足高性能混凝土的各项技术指标要求,与天然中砂相比,其力学性能和耐久性能效果更为理想。     

人工砂和淡化海砂高性能混凝土的试验研究

本文利用人工砂和淡化海砂取代传统的河砂,设计高性能泵送混凝土,并进行相关性能的测试,得出人工砂和淡化海砂在高性能泵送混凝土中的适用性结论,认为人工砂和淡化海砂能满足高性能混凝土对原材料的要求,同时指出需加强建筑用砂市场监控管理。     

孔压增长后的饱和砂土流体特性及其孔压相关性

设计并完成了可液化饱和南京细砂自由场地基振动台试验。利用不同埋深处量测的加速度反应时程,采用线性插值法通过换算得到模型地基土剪应力和剪应变。进一步基于流体力学方法,研究了饱和砂土在孔压增长过程中表观动力黏度的变化规律。试验结果表明,在正弦波荷载作用下,饱和砂土液化前的表观动力黏度随着剪应变和剪应变率的增大而减小,表现出典型的“剪切稀化”非牛顿流体特性;超孔压比在饱和砂土的表观动力黏度发展变化中起着显著作用,表观动力黏度随着超孔压比的增大而减小,并且利用幂函数可以很好的拟合表观动力黏度与超孔压比的关系曲线。此外,表观动力黏度与孔压比的关系似乎不依赖有效上覆压力,该结论有待进一步验证。