沙漠砂混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了沙漠砂替代率、粉煤灰掺量、砂率和水胶比对沙漠砂混凝土7、28、56 d抗压强度和28 d劈裂抗拉强度影响;在正交试验基础上,进一步揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土28 d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明:随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为10%时,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。     

粉煤灰替代细骨料的混凝土性能研究

为了研究粉煤灰替代细骨料的混凝土的性能,试验研究了不同龄期的粉煤灰替代细骨料的混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、碳化深度和微观结构。结果表明,替代率在0~40%范围内,粉煤灰替代细骨料的混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随着替代率的增大而增大,而当替代率为50%时,抗压强度和劈裂抗拉强度开始有所下降,但是相对于未替代的普通混凝土仍有较大增长;随着替代率的增大,粉煤灰替代细骨料混凝土的碳化深度随之增加,但仍能满足工程要求。     

氯盐作用下尾矿混凝土的宏观性能研究

为研制一种新型混凝土,有效提高尾矿的利用率,以铁尾矿球替代普通混凝土粗骨料、铁尾矿粉替代细骨料,并掺加了钢纤维制备了不同类型的混凝土。通过抗压试验、劈裂抗拉试验、氯渗试验和气渗试验,得到了在氯盐侵蚀环境下普通混凝土、尾矿混凝土和钢纤维尾矿混凝土力学性能和抗渗性规律。结果表明:随着氯盐侵蚀时间的增长,混凝土的抗压强度和劈裂强度呈先增长后下降的规律。掺加了钢纤维的尾矿混凝土和尾矿混凝土、普通混凝土相比,在侵蚀龄期为180 d时,抗压强度分别降低了7.4%、32.3%,劈裂抗拉强度分别提高了77%、225%,氯离子渗透系数分别提高了150.8%、53.1%,抗气体渗透能力分别提高了31.2%、25.6%。     

铁尾矿石透水性混凝土制备及性能研究

利用铁尾矿石制备透水性混凝土,不仅提高了铁尾矿资源化利用率,而且助力了"海绵城市"的建设。研究了不同集灰比(A/B)和细集料掺入条件下,铁尾矿石透水混凝土的力学性能和透水性能。结果表明:铁尾矿石作为粗集料配制透水混凝土是可行的;透水混凝土抗压强度随集灰比的增大而相对减小,透水系数随集灰比的增大而增大;掺入5%的细集料可明显改善铁尾矿石透水混凝土的强度,其中A/B=3.5时,相对于无砂透水混凝土,强度提高了62.6%,达到32.2 MPa,透水系数为2 mm/s,性能较佳。     

机制砂混凝土劈裂抗拉强度的试验研究

为了研究不同替代率下机制砂混凝土劈裂抗拉强度的变化规律,拟选用机制砂配制C50混凝土,在水泥用量保持不变的情况下,改变机制砂对天然砂的取代率(0、30%、50%、70%、100%)。试验发现机制砂混凝土的劈裂抗拉强度大于天然砂混凝土的劈裂抗拉强度且随着替代率的增大和龄期的增长机制砂混凝土的劈裂抗拉强度呈现增大的趋势,但是替代率为50%的劈裂抗拉强度最大,说明该机制砂对天然砂的最佳替代率为50%左右。通过分析发现高强机制砂混凝土的劈裂抗拉强度与抗压强度之间的拟合关系与普通混凝土不同,用普通混凝土的拟合方程计算值偏小。     

沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉强度试验研究

为了研究沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉性能,进行了628个100 mm×100 mm×100 mm沙漠砂混凝土试件高温后劈裂抗拉强度试验,分析沙漠砂替代率和受火温度对沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉强度的影响,建立沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉强度劣化模型。研究表明:沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度随着温度升高呈现先增大后减小趋势;随着沙漠砂替代率增加,高温后沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度亦呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率40%时,沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度达到最大值。     

铁尾矿砂掺量对玻化微珠保温混凝土物理性能的影响研究

铁尾矿是铁尾矿厂在选矿后残留的大宗固体废弃物,铁尾矿的堆积会对周边的区域环境造成污染,为了解决铁尾矿的堆积问题,以铁尾矿砂在玻化微珠保温混凝土中的替代率为变量,研究铁尾矿砂在玻化微珠保温混凝土中的最大利用率。试验结果证明,随着铁尾矿砂的替代率提高,掺加了铁尾矿砂的玻化微珠保温混凝土的抗压强度和导热系数都呈现先上升再下降的变化规律。试验结果表明,在铁尾矿砂替代率为60%时,可获得比较理想的抗压强度。     

沙漠砂高强混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、砂率和水胶比对沙漠砂高强混凝土7d、28d、56d和100d抗压强度的影响;在正交试验基础上,保持砂率和水胶比不变,进一步揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对沙漠砂高强混凝土28d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明,随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为15%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。     

玄武岩纤维和外加剂对混凝土力学和抗裂性能的影响

研究了玄武岩纤维（BF）、可再分散乳胶粉、羟乙基甲基纤维素醚（HEMC）、UEA膨胀剂和十二烷基硫酸钠（K12）对混凝土力学性能和抗裂性能的影响。结果表明：随着可再分散乳胶粉掺量的增加,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度基本呈降低趋势,拉压比先减小后增大;随着BF掺量的增加,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小,拉压比基本呈增大趋势,抗裂性能提升;复掺BF、可再分散乳胶粉、HEMC、UEA膨胀剂和K12时,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度较复掺BF、可再分散乳胶粉、HEMC和UEA膨胀剂时有所降低,但拉压比增大,抗裂性能显著提升。     

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。     

钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土力学性能试验研究

通过试验研究了钢纤维体积率、粉煤灰替代率和水灰比三因素对混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和静力弹性模量的影响规律。结果表明,掺加钢纤维对轻骨料混凝土抗压和抗拉强度均有提高;随着钢纤维体积率的增大,混凝土弹性模量也平缓增加;轻骨料混凝土中掺入粉煤灰后,轻骨料混凝土抗压和抗拉强度均会明显降低;随着粉煤灰替代率的增大,混凝土弹性模量平缓降低。     

铁尾矿砂-浮石砂复掺轻质混凝土配合比优化研究

以封孔浮石为粗骨料、铁尾矿砂和浮石砂复掺作为细骨料,制备了LC30级轻骨料混凝土,重点研究了砂率和细骨料中浮石砂替代铁尾矿砂的比率这两个因素对混凝土力学性能的影响规律,利用SPSS软件拟合了抗压强度、劈裂抗拉强度和表观密度回归方程,并利用拟合方程进行了配合比优化.结果表明:对铁尾矿-浮石砂复掺细骨料轻质混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度影响较大的因素是砂率,而对混凝土密度影响较大的因素则是浮石砂替代率.当砂率在41％～43％之间,浮石砂替代率在17％～18％之间时,可以得到抗压强度≥33 MPa,劈裂抗拉强度≥2.4 MPa,干表观密度≤1900 kg/m3的铁尾矿砂-浮石砂复掺轻骨料混凝土,并通过验证试验试件的断面结构说明此时骨料分布均匀,浆体与骨料界面结合良好.     

钢-聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究

进行了钢纤维与聚丙烯纤维掺量及其混杂对高性能混凝土抗压强度和劈拉强度的试验研究,探讨了不同混杂纤维组合对高性能混凝土基体力学性能的影响规律。结果表明,钢-聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度及其纤维增强系数与钢纤维和聚丙烯纤维掺量及混杂比密切相关。钢纤维掺量较低时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量增加先减小后增加;钢纤维掺量较大时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量的增加一直增大;当钢纤维掺量一定时,劈裂抗拉强度随聚丙烯纤维掺量的增加先增大后减小。当钢纤维和聚丙烯纤维掺量分别为3%、0.3%时,混杂效应系数最大。     

铁尾矿粉合成骨料对透水混凝土力学与透水性能的影响

利用铁尾矿粉合成骨料取代天然骨料制备了新型透水混凝土,通过正交试验研究了合成骨料取代率对透水混凝土抗压强度和透水性能的影响。结果表明:随着合成骨料取代率的增加,混合骨料的表观密度增大、堆积密度降低、吸水率提高、空隙率增大;当水胶比为0.28~0.32时,透水混凝土的28 d抗压强度为20.0~33.6 MPa,透水系数为1.8~6.0 mm/s,符合路面面层和基层铺装的要求。     

再生骨料在透水混凝土中的应用研究

再生骨料在普通混凝土的生产中已得到了较为广泛的应用,但在透水混凝土等特种混凝土中则应用极少。研究利用再生骨料取代天然骨料进行了透水混凝土的配制,通过改变再生骨料的取代率得到不同组的样品,并对样品进行了抗压强度、透水系数、劈裂抗拉强度等指标的测试,发现随着再生骨料取代率的升高,样品的抗压强度先降低再升高,透水系数无明显规律,劈裂抗拉强度基本保持不变。     

再生粗集料初始含水率对混凝土性能的影响

通过设计试验研究了再生粗集料初始含水率对新拌再生集料混凝土塌落度及其物理力学性能的影响。研究结果表明:再生粗集料初始含水率将显著影响新拌混凝土塌落度及其经时损失。当再生粗集料为干燥或气干状态时,其较大的吸水率导致混凝土初始塌落度随再生粗集料替代率的增大而明显增大且经时损失减小。另外,由不同初始含水率再生粗集料配制的混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均出现下降,饱和面干再生粗集料内部大量自由水导致混凝土抗压强度及劈裂抗拉强度下降最大;当再生粗集料为干燥状态时,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度下降最小,但劈裂抗拉强度值较为离散,与其抗压强度值相关性较差。因此,在再生混凝土的实际工程应用中,应尽量避免使再生粗集料处于干燥或潮湿状态。     

碱处理稻草纤维对透水再生混凝土力学性能的影响及路用实践

采用NaOH溶液对稻草纤维进行改性,研究NaOH溶液浓度及浸泡时间对改性稻草纤维性能的影响,确定最佳改性方案;在此基础上研究了改性稻草纤维掺量及纤维形态对透水再生混凝土透水系数、力学性能以及抗冻性能的影响,并在试验路段进行铺设。结果表明,NaOH溶液的最佳浓度为4%,最佳浸泡时间为12 h。随改性稻草纤维掺量增加,透水再生混凝土的透水系数有所增大,其中丝状改性稻草纤维掺量为4.8 kg/m³时透水系数达到最大,为8.22 mm/s;透水再生混凝土的抗压强度呈下降趋势,而劈裂抗拉强度、拉压比和抗冻性能均有所提高。试验路段验证了透水再生混凝土的强度和透水性能的整体效果良好。     

沙漠砂混凝土配合比试验研究

利用正交试验方法对沙漠砂代替河砂配制的混凝土立方体强度进行了试验研究,并分析水胶比、灰砂比、沙漠砂替代率、粉煤灰掺量和减水剂对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度力学性能的影响。试验结果表明:根据混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度,当配合比为A_2B_1C_4D_2E_2时,即水胶比0.4,灰砂比1∶1,沙漠砂替代率40%,粉煤灰掺量为10%,减水剂0.5%,可配制出满足混凝土强度要求的沙漠砂混凝土。     

再生混凝土力学性能试验研究

通过对三种不同配合比的再生混凝土进行强度试验,研究了再生粗骨料取代率分别为0、40%、70%、100%时,再生混凝土的抗压强度与劈裂抗拉强度变化规律,提出了劈裂抗拉强度与抗压强度的关系式。研究结果表明,随着取代率的增大,混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度均呈下降趋势,但当取代率为70%时,强度反而有一定上升。     

基于2D随机骨料模型的C80混凝土参数分析

利用DIGIMAT和ABAQUS联合建立细观混凝土2D随机骨料模型,模拟了粗骨料的分布、形状、含量以及界面过渡区性能、孔隙率对C80高强度混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和劈裂抗拉强度的影响,并将模拟结果与各参数对低强度混凝土的影响进行比较。结果表明:粗骨料的分布模式对混凝土的基本力学性能几乎没有影响,不同分布形式下混凝土立方体抗压强度最大相对误差为4.18%; 不同形状的粗骨料对混凝土力学性能有着不同的影响,圆形和椭圆形状粗骨料的模拟结果与试验值更为接近; 不同骨料含量下混凝土立方体抗压强度呈现出先减小后增大的趋势,轴心抗压强度则是先减小后增加再减小,劈裂抗拉强度在粗骨料含量为33%时达到最大值4.61 MPa,之后便逐渐降低; 随着孔隙率的增加,混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量均逐渐减小,劈裂抗拉强度在孔隙率为1.5%时降低较多,孔隙率为2%时有所上升。