刚性纤维增强透水混凝土配合比的试验研究

为改善透水混凝土的抗压强度和透水性能,将刚性聚合纤维和聚合物乳液掺入透水混凝土材料,采用正交试验分析了包括骨料粒径、水灰比、纤维掺量、乳液掺量4个因素的配合比对透水混凝土抗压强度和透水系数的影响.结果表明:水灰比和骨料粒径是影响透水混凝土抗压强度的主要因素,刚性聚合纤维可以在不降低透水混凝土抗压强度的基础上提高其透水性能,聚合物乳液对透水混凝土性能的提高作用不明显.推荐刚性纤维改性透水混凝土的配合比为水灰比0.3,骨料粒径10~15 mm,纤维掺量0.2%,聚合物乳液掺量20%.     

不同骨料级配透水混凝土的性能研究及其孔隙识别

依据体积堆积理论采用5~10、10~15、15~20 mm单粒级的碎石骨料设计和配制孔隙率分别为15%、20%、25%的透水混凝土,利用相关数学模型探究实测孔隙率与透水混凝土性能相关性,通过平面孔隙二值化识别透水混凝土内部孔隙结构特征。结果表明:透水混凝土的实测孔隙率能达到设计孔隙率的90%以上,与表观密度呈现良好的线性关系,与透水系数和抗压强度均呈现良好的幂函数关系。设计孔隙率的变化对骨料粒径较小的透水混凝土的透水性能影响较大,较小的骨料粒径有利于增加透水混凝土的28 d抗压强度,较大的骨料粒径有利于增加透水混凝土的透水系数。设计孔隙率与骨料粒径的增大均能使透水混凝土内部孔隙等效直径增大,降低孔隙曲折度,改变骨料级配,但骨料粒径的影响作用更为明显,二者的作用机理不同。     

再生骨料透水混凝土配合比优化设计

为提高再生骨料替代率,促进废弃混凝土资源化利用,改善再生骨料透水混凝土强度和透水性能,对RAPC进行配合比优化设计。通过对照实验,结合强度和透水性能选取合适的骨料级配和硅灰掺量,初步获得较优的配合比后,对提升RAPC再生骨料替代率的可行性展开进一步的探讨。结果表明：随着再生骨料(10～15 mm)的占比增多,RAPC强度逐渐减弱,透水性能逐渐增强。当硅灰掺量为0～6%时,RAPC强度逐渐增强;当硅灰掺量为6%～12%时,强度逐渐减弱;当硅灰掺量为0～12%时,透水性能逐渐减弱。当水胶比为0.35、骨料级配(5～10 mm∶10～15 mm)为3∶2、硅灰掺量为6%、高效减水剂掺量为0.25%时,再生骨料替代率可提高到40%,此时RAPC抗压强度和抗折强度分别为最大值28.9 MPa、3.9 MPa,平均透水系数和有效孔隙率分别为22.3 mm/s、3.1%,强度和透水性能优良。     

改善透水混凝土性能方法的试验研究

为了改善透水混凝土的性能,采用单因素试验方法,研究了成型方法、水灰比、骨灰比、骨料粒径及聚合物等对透水混凝土主要性能的影响。结果表明：适当的成型方法和参数能使透水混凝土获得较好的性能指标;骨灰比、骨料粒径是影响透水混凝土抗压强度的关键因素,水灰比的变化对透水混凝土的抗压强度影响不大,对透水系数影响较大;聚合物的掺入能够改善透水混凝土的性能。     

植生型生态混凝土配合比正交设计及性能研究

通过正交试验,利用方差分析的方法,研究骨料粒径、设计空隙率、水胶比、粉煤灰掺量对植生型生态混凝土28d立方体抗压强度的影响程度及规律,进而得出优化方案.结果表明:正交试验中最小的抗压强度为8.83MPa,能够满足设计指标要求;四因素中,设计空隙率对抗压强度的影响最为显著,其次是粉煤灰掺量,水胶比、骨料粒径虽存在一定影响,但影响效果不显著,抗压强度随骨料粒径、设计空隙率、粉煤灰掺量的增大而减小,而随水胶比的增大呈先增大后减小的趋势;在强度指标下,通过性能分析得出由骨料粒径为13.2～16mm,设计空隙率为22%,水胶比为0.30,粉煤灰掺量为10%配合比制备的生态混凝土性能最优.     

硅灰-粉煤灰-废石粉对透水混凝土性能的影响

采用硅灰、粉煤灰、废石粉单掺及三元复合等质量代替部分水泥, 研究其对透水混凝土力学性能、透水系数及砂浆流动性的影响。结果表明: 随着硅灰掺量增加, 砂浆流动度先增加后减小, 透水混凝土强度逐渐增大, 透水系数先减小后增大, 当硅灰掺量超过6%时, 强度不再增加, 透水系数增大, 砂浆流动度 下降; 随着粉煤灰掺量的增加, 砂浆流动度不断增加, 透水混凝土强度与透水系数不断降低, 单掺粉煤灰时, 掺量不宜超过10%; 随着废石粉掺量的增加, 透水混凝土的抗压强度先增加后减少, 透水系数一直减小, 在掺量为 15%时强度最高。硅灰-粉煤灰-废石粉三元复合体系中, 掺6%硅灰、10%粉煤灰、10%废石粉的透水混凝土, 砂浆流动度为162mm, 28d 强度达到38. 4 MPa, 透水系数达到 4. 4 mm/ s。SEM 分析发现, 三元复合体系主要水化产物有水化硅酸钙凝胶和板状氢氧化钙, 还有少量针状钙矾石, 各水化产物之间连接较好, 浆体密实,水化产物发育较好, 浆体水化较完全。     

多因素对透水混凝土基本性能影响的试验研究

由于透水混凝土胶凝材料用量大导致成本高,因此为了降低成本,考虑采用粗砂替代部分胶凝材料,通过正交试验,研究粗砂掺量、硅灰掺量、水胶比、减水剂因素对透水混凝土抗压强度、有效孔隙率和透水系数的影响。试验结果表明:随着粗砂的掺入,透水混凝土抗压强度下降,透水系数显著上升;随着硅灰掺量和减水剂的增加,抗压强度先上升后下降,有效孔隙率和透水系数下降不显著;随着水胶比的增大,抗压强度先上升后下降,有效孔隙率和透水系数均下降。当粗砂掺量、硅灰掺量、水胶比和减水剂分别为6%,6%,0.28和1.7%时,透水混凝土综合性能最佳。当粗砂掺量低于9%时,胶凝材料用量有所下降,透水混凝土有较高的强度和良好的透水性。     

骨料对透水混凝土性能的影响

试验研究了骨料品种、骨料粒径对透水混凝土主要性能的影响。试验结果表明：在相同骨料粒径的情况下,由碎石骨料配置的透水混凝土总孔隙率和透水系数明显大于卵石骨料配置的透水混凝土,碎石的强度变化幅度比卵石的变化幅度明显;随着骨料粒径的增大两种骨料配置的透水混凝土的孔隙率、透水系数均有所增大,在同一配合比情况下,随着骨料粒径的增大透水混凝土的强度呈非线性变化,且存在最佳粒径尺寸。     

聚丙烯纤维对轻骨料混凝土基本力学性能影响试验研究

常用的页岩陶粒内部有多孔结构,易导致其机械强度较天然石子低,在轻骨料混凝土受力时更容易破坏,使轻骨料混凝土的基本力学性能降低。为增强轻骨料混凝土的基本力学性能,通过试验研究轻骨料混凝土的基本力学性能受聚丙烯纤维的掺量及其长度的影响规律。试验结果显示：聚丙烯纤维可有效改善轻骨料混凝土的抗压、抗拉性能。长度3 mm聚丙烯纤维,当掺量为0.3%～1.2%时,轻骨料混凝土的立方体抗压强度和劈裂抗拉性能分别上升4.4%～12.8%和4.5%～15.5%;对于纤维长度为6 mm、掺量为0.3%～0.9%时,立方体抗压强度和劈裂抗拉性能提升幅度则分别为11.5%～18.3%、14.3%～23.4%。6 mm聚丙烯纤维较3 mm能更有效提升轻骨料混凝土的抗压和抗拉性能,相对增幅分别达1.6%～10.4%和9.5%～10.6%。聚丙烯纤维的掺入整体上有利于轻骨料混凝土弹性模量的提升,但是效果和规律均不明显。     

橡胶颗粒对再生混凝土耐久性影响

为研究橡胶颗粒粒径和掺量对再生混凝土耐久性的影响,针对水灰比为0.50再生混凝土设计了橡胶粒径60目、1~3 mm和3~6 mm与掺量10、20、30 kg/m3的6组混凝土配合比,对再生混凝土进行了抗压强度、抗氯离子渗透和抗冻性试验.结果表明:掺入橡胶颗粒降低了再生混凝土的抗压强度,再生混凝土的抗压强度随着橡胶颗粒掺量和粒径的增加而减小;橡胶颗粒的掺入能改善再生混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能,再生混凝土的抗氯离子渗透和抗冻性随着橡胶颗粒掺量增大和粒径的减小而提高,当橡胶颗粒的粒径为60目、掺量为30 kg/m3时,再生混凝土的耐久性能最好.     

再生粗骨料取代率及粒径对混凝土抗压性能影响试验研究

为研究单轴受压情况下再生粗骨料粒径范围、取代率对再生混凝土抗压性能的影响规律,分别以粒径范围5～10、10～20和20～31.5 mm,以及取代率分别为0%、10%、30%和50%为参量设计制作再生混凝土棱柱体试件,并对其开展单轴抗压性能试验研究。结果表明：在取代率相同时,粒径范围为5～10 mm时再生混凝土的抗压强度及峰值应变均比粒径范围为10～20、20～31.5 mm时的大;在粒径范围相同情况下,随取代率增大,再生混凝土抗压强度呈现出逐渐减小的变化趋势,而峰值应变则呈现出逐渐增大的变化趋势。根据试验数据,得出了再生混凝土抗压强度和峰值应变的函数关系式。     

基于紧密堆积理论的环氧混凝土配合比设计

基于紧密堆积理论，采用MAA模型和Fuller最大密度理论选出了砂石骨料的最优级配，应用正交试验方法确定了环氧混凝土的最佳配合比，并进行了力学性能评价和微观分析。结果表明：砂石骨料经级配优化后，紧密堆积空隙率明显降低，最紧密堆积空隙率仅为22.23％。骨胶比对环氧混凝土劈裂抗拉强度具有显著性影响，水泥适合作为填料掺入环氧混凝土中。环氧混凝土的立方体抗压强度随龄期的增长而略有增长，且与环氧树脂的固化程度紧密相关，当环氧树脂完全固化时，环氧混凝土的立方体抗压强度基本不再随龄期而变化。经级配优化后，环氧混凝土的力学性能得到改善，立方体抗压强度有所提高。通过SEM微观测试分析发现，级配优化后的环氧混凝土内部有害缺陷明显减少，体系密实均匀，内部黏结力更强。     

再生砖骨料混凝土架构模型试验研究

通过试验研究水灰质量比、粒径级配、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土抗压强度的影响以及灰砂质量比对水泥石抗压强度的影响,分析骨浆体积比、灰砂质量比、再生砖骨料和砂体积分数对混凝土架构贡献强度的影响. 结果表明,再生砖骨料混凝土的抗压强度随着水灰质量比的减小而增大,当骨料粒径为19~26.5 mm时抗压强度达到最大值;当再生砖骨料体积分数为30%~43.2%时,混凝土抗压强度和再生砖骨料构架贡献强度都随着再生砖骨料体积分数的增大而增大,且都随着砂体积分数的增大而增大;当灰砂质量比为0.33~1.33时,水泥砂浆试件的抗压强度随着灰砂质量比的增大而增大;当再生砖骨料体积分数为40%和43.2%时,灰砂质量比与再生砖骨料架构贡献强度以及骨浆体积比与再生砖骨料架构贡献强度均高度线性相关;再生砖骨料架构贡献强度高于混凝土强度,主要集中在再生砖骨料体积分数为40%~43.2%,特别是再生砖骨料体积分数为43.2%、砂体积分数为18%~26%.     

抛填骨料工艺超高强混凝土的制备研究

采用抛填骨料工艺制备强度超过100MPa的超高强混凝土。研究表明,采用分层均布的布料方式,可在不影响施工工作性的条件下制得粗骨料体积分数高达54%、骨料相互嵌锁的超高强混凝土,其力学性能、抗氯离子渗透能力均优于常规方法制得的超高强混凝土,更佳的颗粒级配分布(PSD)有利于其密实度的增加。采用贝雷参数检验法评估集料级配,表明级配更为合理。抛填骨料工艺超高强混凝土中胶凝材料的用量大幅度降低,对降低混凝土环境影响具有重要意义。     

再生粗骨料最大粒径对再生混凝土强度影响试验研究

为了研究再生粗骨料最大粒径对再生混凝土弯拉强度、抗压强度及折压比的影响程度，采用相同配合比下最大粒径为10、15、25和31 mm的再生粗骨料制备了4组再生混凝土棱柱体试件（100 mm×100 mm×400 mm）和4组立方体试件（100 mm×100 mm×100 mm），并通过试验获得了各组再生混凝土试块的弯拉强度和抗压强度。试验结果表明：相同水胶比下，再生混凝土弯拉强度及折压比均随再生粗骨料最大粒径的增大而减小，而抗压强度随再生粗骨料最大粒径的增大呈现出先增大而后减小的趋势。     

透水性砼配合比正交试验方法

基于混凝土强度和透水性要求,根据现有实验室条件,运用相似原理和正交实验原理对C15透水性混凝土的配合比进行试验方法研究.采用3因素3水平均值相似正交法提出了研究水灰比、骨灰比、骨料粒径对混凝土空隙率、透水率和抗压强度影响的试验方法,根据透水性混凝土性能要求确定了试配强度、水泥用量、水灰比、粗集料用量.最后提出根据所建立的正交试验表,利用极差分析、方差分析和线性回归分析确定最优配合比和各因素显著性的方法.研究表明,该方法同样适合于分析不同因素、基于不同性质和目的的透水性混凝土配合比的设计.     

预填集料高强混凝土抗压强度影响因素研究

当前工程应用的预填集料混凝土其集料粒径大且组成单一,混凝土强度偏低,应用范围受限.为提高预填集料混凝土抗压强度,本文试验研究制备方式、浆体材料类型、粗集料级配组成等对预填集料混凝土抗压强度的影响.结果表明:分层填筑、振动灌浆比自填充灌浆更有利于提高预填集料混凝土抗压强度;粗集料堆积程度越紧密、空隙率越小,预填集料混凝土...