废玻璃掺合料对混凝土力学性能的影响

为了研究废玻璃掺合料对混凝土各项力学性能的影响,对不同玻璃粉粒径(150～830μm、75～150μm、25～75μm)和不同体积掺量(5%、10%、15%、20%)的废玻璃掺合料混凝土进行了抗压强度、劈裂抗拉强度和静弹性模量性能测试,分析了废玻璃粉粒径和体积掺量对混凝土力学性能的影响,同时研究了废玻璃粉掺合料混凝土的拉压比和弹强比。结果表明:废玻璃粉掺合料对混凝土力学性能影响较大,当玻璃粉掺量≥10%时,混凝土的抗压强度均有不同程度的提高,玻璃粉粒径越细,混凝土的抗压强度越高。随着废玻璃粉掺量增加,混凝土劈裂抗拉强度持续降低,拉压比减小。混凝土弹性模量随着玻璃粉的掺入均出现不同程度的增大,且玻璃粉粒径越小,弹性模量越大,弹强比随玻璃粉掺量先增大后减小。     

高温后混杂纤维RPC单轴受压应力应变关系

对120个经20~900℃作用后、尺寸为70.7mm×70.7mm×228.0mm的混杂纤维活性粉末混凝土(RPC)试件进行了单轴受压试验,分析了纤维掺量和经历温度对混杂纤维RPC轴心抗压强度、弹性模量、峰值应变和受压应力应变曲线的影响.结果表明：相同高温作用后,钢纤维掺量为1%（体积分数）的混杂纤维RPC抗压强度最低,而钢纤维掺量为2%,聚丙烯纤维掺量不同的混杂纤维RPC抗压强度差别不大;轴心抗压强度和弹性模量随经历温度的升高先增大后减小,且弹性模量下降速度比抗压强度快;经历温度为600℃时,峰值应变达到最大值,且峰值点前应变迅速增大,峰值点后呈线性减小.通过回归分析,建立了抗压强度、弹性模量和峰值应变随温度变化的计算公式,提出了用五次多项式和有理分式表达的混杂纤维RPC应力应变曲线方程.与普通混凝土和高强混凝土相比,混杂纤维RPC具有更优越的抗高温性能.     

高性能混凝土的影响因素研究

现代建筑工程对混凝土的要求日益提高,促进了高性能混凝土的发展。采用正交试验,探究了砂胶比、水胶比、硅灰掺量、钢纤维掺量以及砂粒径范围对高性能混凝土的影响。结果表明,随砂胶比的增大,高性能混凝土流动度减小,抗折、抗压强度均先增大后减小;随水胶比的增大,流动度增大,抗折、抗压强度都是先增加后降低;随硅灰掺量的增大,流动度及抗折、抗压强度都先增大后减小;随钢纤维掺量增大,流动度减小,抗折、抗压强度增加到一定程度后变化不大;砂粒径范围对流动度影响明显,对高性能混凝土后期强度影响不大。     

硅灰对混凝土抗冻性能及其孔结构的影响

研究了硅灰对干湿-冻融条件下混凝土的抗压强度和质量损失的影响,利用压汞分析了试验混凝土的孔隙率及孔径分布特征,并计算了混凝土的孔径分形维数。研究表明:随着硅灰掺量的增加,经干湿-冻融循环后混凝土的抗压强度损失率和质量损失率减小,硅灰掺量增加有利于降低混凝土孔隙率、降低平均孔径,大于100 nm的孔数量减少,硅灰的加入使混凝土的孔分形维数增大。     

外加剂与发泡混凝土孔结构和性能的相关性研究

以普通硅酸盐水泥为主要原料采用化学发泡方法制备了密度小于250kg/m3的发泡混凝土,系统研究了增稠剂和速凝剂对发泡混凝土孔结构和性能的影响。结果表明,掺加增稠剂和速凝剂可显著提高料浆稳定性。随增稠剂掺量的逐渐增加,发泡混凝土气孔孔径逐渐减小,抗压强度先提高后有所降低,增稠剂适宜掺量为1.2%。随速凝剂掺量的增加,发泡混凝土孔径无明显变化,抗压强度未降低,速凝剂适宜掺量为0.1%。     

铜尾矿粉对水工混凝土性能的影响

为改善水工混凝土耐久性能,文中研究了铜尾矿粉对水工混凝土力学性能、抗渗性能、抗冻性能和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,掺量小于10%的铜尾矿粉可以提高混凝土早期抗压强度,但28 d抗压强度随着铜尾矿粉掺量的增加逐渐下降。混凝土的抗渗性能和抗氯离子渗透性能均随铜尾矿粉掺量增加先减小后增大,铜尾矿粉掺量为10%时,混凝土的抗渗性能和抗氯离子渗透性能最好。随着铜尾矿粉掺量增加,混凝土不同次数冻融循环后的质量损失率均出现先减后增的趋势。     

低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度影响

为研究低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响,进行单掺沙漠砂、单掺粉煤灰、双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土在室温,-10,-20,-30℃时的抗压强度试验,分析温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响规律,建立混凝土抗压强度与温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量之间回归关系模型。试验结果表明:随着温度降低,低温下混凝土抗压强度呈增大趋势,低温后混凝土抗压强度随温度降低呈减小趋势;对于单掺沙漠砂混凝土,混凝土抗压强度随沙漠砂替代率增加呈先增大后减小趋势,沙漠砂替代率50%时混凝土抗压强度最大;对于单掺粉煤灰混凝土,混凝土抗压强度随着粉煤灰掺量增加呈减小趋势;对于双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土,沙漠砂替代率50%,粉煤灰掺量10%时,混凝土抗压强度最大。     

岩棉纤维超轻泡沫混凝土的制备及性能研究

以岩棉纤维为增强材料,有机硅为改性剂,采用物理发泡法制备了超轻泡沫混凝土,并研究了其性能和微观结构。结果表明：随着有机硅掺量的增加,试件的干密度、抗压强度、体积吸水率和导热系数均降低;随着岩棉纤维掺量的增加,试件的干密度变化不明显,抗压强度增大,体积吸水率和导热系数先降低后升高;当有机硅掺量为1.0%、岩棉纤维掺量为2.0%时,超轻泡沫混凝土的综合性能最优;超轻泡沫混凝土中的气孔多为近球形,孔径尺寸分布在50～1 000μm之间,不同孔径气孔相互堆叠且分布均匀。     

矿粉对混凝土预制栅栏板服役性能影响研究

针对浪溅区混凝土栅栏板常出现的表层脱皮、块体开裂等病害,主要研究了磨细矿粉对蒸养栅栏板的抗压强度、抗冻融循环性能、抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,栅栏板混凝土强度随矿粉掺量的增加先增高后降低;矿粉掺量为40%时,混凝土的抗压强度最高;磨细矿粉改善了栅栏板抗冻性能,栅栏板混凝土抗冻性随矿粉掺量的增加先增高后降低;矿粉掺量为30%时,混凝土抗冻融循环性能最高;混凝土的抗氯离子渗透性能随矿粉掺量增加先增高后降低;当矿粉掺量为40%,混凝土抗氯离子渗透性能最高。     

生土泡沫混凝土试验研究

以生土作为填料,制备了生土泡沫混凝土.试验研究了生土泡沫混凝土的干表观密度、抗压强度、导热系数、孔隙分布和吸湿特性,探讨了微硅粉对生土泡沫混凝土抗压强度和导热系数的影响.结果表明:生土泡沫混凝土干表观密度、抗压强度和导热系数均随着泡沫掺量(体积分数)的增大而减小;随微硅粉掺量(质量分数)增大,生土泡沫混凝土抗压强度和保温隔热性能同时得到改善.利用生土作填料,同时掺加20%微硅粉,可以制备出干表观密度、抗压强度和导热系数分别为790kg/m3,7.8MPa及0.156W/(m·K)的性能优异的生土泡沫混凝土(泡沫掺量为60%).泡沫掺量75%的生土泡沫混凝土(未掺微硅粉)的纳米级孔隙量低,吸湿能力小.     

铁尾矿砂水泥土强度特性及微观孔隙研究

为了提高固体废料的二次利用率，改善水泥土的力学性能，采用无侧限抗压强度试验和氮气吸附试验等试验方法，探究了铁尾矿砂对水泥土力学特性及微观孔隙的影响，试验结果表明：随着铁尾矿砂掺量的增加，水泥土的无侧限抗压强度呈先增加后减小的趋势，在铁尾矿砂20%～30%时抗压强度达到最大值；相同水泥掺量下，铁尾矿砂水泥土的比表面积随铁尾矿砂掺量的增加呈先增大后减小的趋势，在铁尾矿砂20%时，比表面积最大；铁尾矿砂水泥土的孔隙组成为：少量的微孔、大量的中孔以及一定数量的大孔；随着铁尾矿砂掺量和水泥掺量的增加，水泥土孔隙中的有害孔持续减小，少害孔持续增加，平均孔径减小。     

钢纤维掺量对混凝土性能的影响

采用干湿拌合法,将不同掺量的钢纤维掺入C40混凝土中,研究钢纤维掺量对混凝土坍落度、抗压强度和抗折强度的影响。实验结果表明:钢纤维掺量大于16 kg/m3时,混凝土坍落度随钢纤维掺量的增加明显降低,当掺量为40 kg/m3时,坍落度下降了35%;混凝土抗压强度随钢纤维掺量的增加呈先增大后减小的趋势,最佳掺量为32 kg/m3,抗压强度为57 MPa,比普通混凝土提高了20%;抗折强度随钢纤维掺量的增加而逐渐增大,并且二者有一定的线性关系,掺量为40 kg/m3时,混凝土抗折强度为8.35 MPa,比普通混凝土提高了45%。     

孔结构与混凝土抗渗性的关系

研究了不同水胶比和含气量混凝土的孔结构和抗渗性,结果表明:水灰比对混凝土孔结构和抗渗性的影响非常显著,随水灰比的降低,水泥石中小于100nm孔隙所占比例增大,最可几孔径减小约50％,抗渗性明显提高;随含气量的增加,水泥石总孔隙率增大,最可几孔径呈现先减小后增大趋势,混凝土的抗渗性先增大后降低,含气量为3.7％时,混凝土抗渗性最好.     

粉煤灰对高性能混凝土抗压及抗氯离子侵蚀性能试验研究

通过掺加粉煤灰的高性能混凝土的力学性能试验及在荷载和盐雾耦合作用下的抗氯离子侵蚀性能试验,分析了粉煤灰掺量和应力水平对高性能混凝土的抗压强度和抗氯离子侵蚀性能的影响。研究结果表明,相同应力下随着粉煤灰掺量的增大,抗压强度逐渐减小,渗透深度先减小后增大;拉应力降低了高性能混凝土的抗氯离子侵蚀性能,压应力使高性能混凝土的抗氯离子侵蚀能力提高,可见荷载性质对高性能混凝土的抗氯离子性能存在较大影响。     

基于压汞试验的SAP混凝土孔结构特征

为了研究高吸水性树脂(SAP)对混凝土孔隙特征及抗压强度的影响,采用干拌方法拌制SAP混凝土,基于压汞和抗压试验,对2种配合比和3种SAP掺量的混凝土进行分批试验,测定各组试样的内部孔结构特征参数和抗压强度.结果表明:混凝土的比孔容积、孔隙率、最可几孔径与SAP掺量呈正比关系;掺加SAP后,混凝土的抗压强度与比孔容积、孔隙率、最可几孔径呈反比关系;随着SAP掺量的增加,小于1.0μm的孔隙率呈增大趋势,而大于1.0μm的孔隙率无明显的变化规律.     

骨料中石粉含量对电杆用C60高性能混凝土性能的影响

C60高性能混凝土替代当前混凝土电杆生产中常用的C40普通混凝土,不仅可以提高电杆的承载力,而且还可以有效提高电杆的耐久性。通过试验研究了玄武岩和石灰岩两种粗骨料混凝土,石粉含量(0~6%范围内)对混凝土强度与密实性的影响规律。研究表明:玄武岩混凝土的抗压强度随石粉掺量的增加先增大后减小,而石灰岩混凝土的抗压强度随石粉掺量的增加先减小后增大;两种骨料混凝土的劈裂抗拉强度均随石粉掺量的增加先减小后增大;当石粉掺量在6%以下时,混凝土的电通量均在500C左右,表明混凝土密实性较好,其中玄武岩混凝土的电通量随石粉掺量的增加呈增大趋势,石灰岩混凝土的电通量随石粉掺量增加呈先增大后减小的趋势。     

水泥改性炭质泥岩强度特性研究

为分析水泥对炭质泥岩力学强度的改性效果,通过室内试验研究了不同水泥掺量下炭质泥岩的应力-应变关系及无侧限抗压强度变化规律。结果表明:水泥改性炭质泥岩的应力随应变先快速增长,到达峰值后又迅速降低;随着水泥掺量的增加,炭质泥岩的峰值应力不断增大,且峰值应力对应的应变逐渐减小;改性炭质泥岩的无侧向抗压强度随水泥掺量的增加而不断增大。拟合得到改性炭质泥岩无侧限抗压强度与水泥掺量的数学关系式,可为炭质泥岩路堤稳定性分析提供参考。     

超细石粉对再生混凝土性能的影响

研究了石粉细度对其活性的影响及石粉掺量对再生混凝土坍落度、力学性能和抗冻性的影响。结果表明，增加石粉细度可以少量提高其活性。混凝土的坍落度随着石粉掺量的增加先增大后减小，石粉掺量5%时坍落度最大。当石粉掺量小于10%时，混凝土的3 d和28 d抗压强度随石粉掺量波动较小。当石粉掺量大于10%时，两个龄期的抗压强度出现明显下降。石粉掺量为5%时，冻融循环100次后混凝土的质量损失率与基准样差距不大。当石粉掺量大于5%时，混凝土冻融循环后的质量损失率增加较多。     

玄武岩纤维增强再生混凝土冻融后基本力学性能试验研究

主要研究了冻融后不同再生骨料取代率(0、50%、100%)的混凝土及再生骨料取代率为50%、玄武岩纤维掺量为4 kg/m3的纤维增强再生混凝土的抗冻性和力学性能,归纳了4种混凝土冻融破坏类型及机理分析,得到了在不同冻融循环周次后混凝土的质量损失、抗压强度、弹性模量及峰值应变变化曲线,分析了混凝土应力-应变全过程曲线的变化特征,给出了混凝土受压破坏的机理分析。结果表明:天然混凝土冻融破坏情况最严重且质量损失最多;冻融循环100次后,纤维增强再生混凝土的抗压强度提高约16%,弹性模量降低约4%和峰值应变变化不大,表现出良好的抗压性能和延性变形能力;应力-应变全过程曲线的变化趋势与再生骨料取代率有关,与纤维掺量无关;冻融循环作用对混凝土内部界面过渡区的影响是决定混凝土破坏形式的主要原因之一。     

玻璃粉掺量对混凝土抗冻性能的影响

采用平均粒径为21.17μm的玻璃粉,等质量替代水泥10%、20%、30%制备混凝土,研究了玻璃粉掺量对混凝土抗冻性能的影响,并从混凝土孔隙结构和抗拉强度两个角度分析了玻璃粉混凝土冻融破坏的机理。结果表明,掺量为10%时,玻璃粉能有效降低混凝土中有害孔孔隙率,减小最可几孔径,降低孔隙复杂程度,改善孔隙结构。同时,掺入玻璃粉降低了混凝土的抗拉强度。在孔隙改善和强度降低共同作用下,玻璃粉掺量为10%时的混凝土抗冻性能与基准组相似;玻璃粉掺量为20%、30%时,孔隙特征与基准组类似,玻璃粉混凝土抗拉强度随掺量增加降低,造成抗冻性能下降。选用粉煤灰对比研究,发现两者在抗冻性能,孔隙结构和抗拉强度方面有很高的相似性。