高延性水泥基复合材料抗压强度尺寸效应的正交试验研究

高延性水泥基复合材料(ECC)具有准应变硬化和多裂缝开展的性能,能够明显改善混凝土结构的抗震性能和耐久性。通过对32组192个试件进行抗压强度正交试验,研究ECC材料的立方体受压破坏过程,研究水胶比、纤维掺量、粉煤灰掺量和砂胶比4种因素对ECC立方体抗压强度尺寸效应的影响。试验结果表明:聚乙烯醇PVA纤维掺量增大,ECC抗压韧性明显提高;水胶比和纤维掺量是影响ECC抗压强度和尺寸效应的主要因素;水胶比增大,ECC抗压强度降低,尺寸效应系数增大;纤维掺量增大,试块抗压强度增大,尺寸效应系数增大。抗折试验表明,随着纤维掺量的增加,ECC材料的抗折强度显著提高。     

双掺橡胶粒、粉煤灰的再生混凝土基本性能研究

在再生混凝土中双掺橡胶粒和粉煤灰,通过试验研究了橡胶粒、粉煤灰掺量和橡胶粒径对再生混凝土工作性和抗压强度的影响规律,并初步探讨了其作用机理。结果表明:随着橡胶粒或粉煤灰掺量的增加,再生混凝土的坍落度逐渐增强,28d立方体抗压强度不断减小,且粉煤灰对强度的降低幅度大于橡胶粒;由于两者的超叠效应,双掺橡胶粒、粉煤灰的再生混凝土坍落度比单掺或不掺时有较大的提升,而立方体抗压强度则出现较大幅度的下降;在橡胶粒、粉煤灰掺量相同的情况下,随着橡胶粒径的减小,再生混凝土的坍落度和28 d立方体抗压强度均随之降低;双掺橡胶粒、粉煤灰后,再生混凝土仍具有良好的黏聚性和保水性。     

绿色高性能纤维增强水泥基复合材料抗压性能及泊松比研究

绿色高性能纤维增强水泥基复合材料(Green High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites,GHPFRCC)是通过对ECC(EngineeredCementitiousComposite,ECC)材料配合比进行正交试验设计改良而获得的一种新型绿色建筑材料。对16组共96个GHPFRCC试件进行抗压试验,并测定其泊松比,分析水灰比、砂胶比、PVA(Polyvinyl Alcohol,PVA)纤维掺量、粉煤灰掺量、减水剂掺量等因素对养护时间分别为7、28 d的GHPFRCC抗压强度及泊松比的影响规律,并建立GHPFRCC抗压强度与水灰比、减水剂掺量和泊松比的关系式,建议GHPFRCC泊松比取值为0.235。     

玻璃混凝土基本性能试验研究

首先选取了细骨料取代率、水泥取代率、粉煤灰掺量为主要试验参数,制作了25组150个玻璃混凝土立方体试块,通过基本工作性能和力学性能试验研究,对其坍落度、破坏形态、抗压强度和应力-应变关系曲线进行了测试分析.试验结果表明:随着玻璃砂掺量的增大,混凝土坍落度显著改善;玻璃混凝土立方体破坏形态与普通混凝土立方体破坏形态类似;对于7 d龄期玻璃混凝土,用玻璃砂取代细骨料后,混凝土体现出早强性,随着玻璃粉掺量的增大,混凝土强度大幅降低;对于28 d龄期玻璃混凝土,玻璃砂掺量对混凝土强度影响不显著,随着玻璃粉掺量的增大,混凝土强度降低幅度减小;掺入粉煤灰后,7、28 d立方体抗压强度均显著提高;玻璃粉掺量是影响应力-应变关系曲线的主要因素.     

负温环境下掺合料对混凝土抗压强度影响分析

针对西部地区负温环境对水工混凝土的不利影响,文中研究了-25℃条件下不同掺量的粉煤灰、矿粉对不同龄期水工混凝土抗压强度的影响。试验结果表明,-25℃条件下,在龄期为28、56、90d时,双掺粉煤灰-矿粉的混凝土抗压强度最大;单掺粉煤灰时,混凝土前期抗压强度随着粉煤灰掺量的增加而降低,28d之后,混凝土抗压强度逐渐增大;随着龄期的增长,-25℃环境对混凝土抗压强度影响逐渐减小。     

28 d和90 d粉煤灰混凝土性能的对比分析

选取粉煤灰掺量为0、10%、20%和30%,混凝土强度为C30、C40和C50的粉煤灰混凝土为研究对象,通过试验得到了粉煤灰混凝土龄期28 d和90 d的力学性能指标和碳化深度,分析了粉煤灰掺量对早期力学性能和碳化深度的影响。结果表明:随着龄期的增长,粉煤灰混凝土力学性能和碳化深度均有一定程度的增长;粉煤灰掺量越高,粉煤灰混凝土标准立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、碳化深度增长程度越大,不同掺量的粉煤灰混凝土轴心抗压强度、弹性模量增长程度差异不大;混凝土强度越高,粉煤灰混凝土标准立方体抗压强度、碳化深度增长程度越小,劈裂抗拉强度增长程度越大,不同强度的粉煤灰混凝土轴心抗压强度、弹性模量增长程度差异不大。     

玻化微珠保温砂浆的配合比优化试验研究

采用单因素试验方法,研究了粉煤灰、玻化微珠、羟丙基甲基纤维素醚、聚丙烯纤维对玻化微珠保温砂浆基本性能的影响。结果表明:粉煤灰等量替代水泥掺量在10%~20%时,保温砂浆28 d干密度降低,抗压强度提高;玻化微珠的掺量在105%~120%时,保温砂浆28 d干密度减小,28 d抗压强度提高;羟丙基甲基纤维素醚的掺量在0.50%~0.75%时,虽然使保温砂浆的28 d抗压强度降低,但提高了保温砂浆的施工性能;聚丙烯纤维的掺量在0.50%~1.25%时,虽然使保温砂浆的密度增大,但同时28 d的抗压强度提高。     

混掺精细钢纤维/PVA纤维水泥基复合材料力学性能试验研究

对混掺聚乙烯醇纤维(PVA)与12 mm两端直勾型精细钢纤维的水泥基复合材料进行立方体抗压和哑铃试件轴向拉伸试验,分析纤维掺量对混掺纤维水泥基复合材料抗压、抗拉强度和韧性的影响规律。结果表明:混掺精细钢纤维可以提高水泥基复合材料的立方体抗压强度、抗拉强度和韧性;随着精细钢纤维的增加,其抗压强度、抗拉强度和极限拉应变呈先增大后降低的趋势,当精细钢纤维掺量为1.2%时,28 d立方体抗压强度平均值比单掺PVA纤维提高了61.9%;当精细钢纤维掺量为0.8%时,28 d抗拉强度和极限拉应变分别比单掺PVA纤维提高了56.9%和240%。     

古尔班通古特沙漠砂混凝土配合比试验研究

利用正交试验方法对新疆古尔班通古特沙漠砂混凝土的工程特性进行了试验研究,考察了水胶比、灰砂比、沙漠砂替代率、粉煤灰掺量和减水剂对沙漠砂混凝土立方体抗压强度、和易性的影响,并对试验结果进行了极差、方差和因素指标分析。试验结果表明,对于混凝土立方体的抗压强度,7 d时各因素的影响顺序为:水胶比沙漠砂替代率灰砂比粉煤灰掺量减水剂掺量;28 d时各因素的影响顺序为:水胶比减水剂掺量沙漠砂替代率灰砂比粉煤灰掺量;对于混凝土立方体的和易性,各因素的影响顺序为:水胶比沙漠砂替代率灰砂比减水剂掺量粉煤灰掺量。综合分析各因素对沙漠砂混凝土抗压强度、和易性的影响,最终确定沙漠砂混凝土的最优配合比。     

高延性纤维增强水泥基复合材料力学性能试验研究

高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)是一种高韧性延性土木工程材料,通过对13组288个ECC试件进行单轴抗压、劈裂抗拉及四点弯曲等试验,分析聚乙烯醇纤维(PVA)掺量、水胶比及粉煤灰掺量对ECC力学性能的影响规律。研究表明:水胶比及粉煤灰掺量是影响其抗压强度的主要因素,增加PVA掺量,ECC抗压强度变化较小,峰值应变值及极限应变值明显提高,峰值后延性较好;随着水胶比增加,ECC抗拉强度及抗弯强度降低,增加PVA掺量可明显提高抗拉及抗弯强度,PVA掺量为2.0%的ECC抗拉强度较基体提高53%,抗弯强度及弯曲韧度系数分别是相应基体的2.8倍及7倍,ECC在各种破坏荷载作用下可保持良好的整体性,未发生脆性破坏。     

玄武岩纤维高性能混凝土工作性和抗压性能试验研究

通过测定不同配合比的玄武岩纤维高性能混凝土制备过程中的坍落度和硬化后(龄期为28d)的抗压强度,研究了粉煤灰掺量和玄武岩纤维掺量对高性能混凝土的工作性能和抗压性能的影响。研究结果表明,随着粉煤灰掺量的增大,坍落度不断增加;纤维的掺入使得坍落度出现明显的降低,对抗压强度的影响并不明显,且随着玄武岩纤维掺量的增加,坍落度在逐渐减小,抗压强度呈现增长的趋势。     

聚乙烯醇纤维水泥基复合材料拉压比试验研究

立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验,是研究聚乙烯醇纤维对水泥基复合材料拉压比性能影响的最直接的方法。立方体试件的尺寸为100 mm×100 mm×100 mm,PVA纤维掺量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%,粉煤灰掺量为30%、50%。试验结果表明,掺入PVA纤维对立方体抗压强度影响不显著,而劈裂抗拉强度则提高了4264%～135.12%,拉压比提高36.82%～134.27%;30%粉煤灰掺量的水泥基复合材料比50%粉煤灰掺量的水泥基复合材料抗压强度高20%以上,但对劈裂抗拉强度影响不明显。PVA纤维水泥基复合材料立方体抗压试块裂缝开展路径较多,不易破碎,抗压韧性显著增强。     

玻化微珠保温砂浆性能影响因素研究

研究了玻化微珠、聚苯颗粒、矿渣、聚丙烯纤维和硬脂酸钙5个组分的掺量及水灰比对玻化微珠保温砂浆性能的影响。试验结果表明:增大水灰比及增加玻化微珠、聚苯颗粒的掺量都会降低保温砂浆的干表观密度及导热系数;水灰比和玻化微珠掺量的增大均会降低保温砂浆的28 d抗压强度;随聚苯颗粒掺量的增加,保温砂浆的28 d抗压强度逐渐提高;增加矿渣和不同长度聚丙烯纤维的掺量,仅在一定范围内提高砂浆的28 d抗压强度;硬脂酸钙能显著降低保温砂浆的吸水率。最佳水灰比为2.1~2.2,玻化微珠、聚苯颗粒、矿渣、聚丙烯纤维(短纤维)和硬脂酸钙的最佳掺量分别为42%~46%、2%、10%、0.1%、2%~4%。     

超细粉煤灰混凝土抗压拉强度试验与分析

研究不同超细粉煤灰掺量及不同水灰比对混凝土抗压拉强度的影响,并对试验结果做出分析。结果表明:采用超细粉煤灰替代水泥及其他骨料会降低混凝土的压拉强度。在超细粉煤灰掺量为10%左右的时候,28 d抗压强度下降缓慢,当超过20%以后,28 d抗压强度下降趋势加快;在超细粉煤灰掺量为10%左右的时候,28 d抗拉强度下降趋势平缓,当超过20%以后,28 d抗拉强度出现较大的下降趋势。试验结果表明:超细粉煤灰最佳用量为10%左右,且超细粉煤灰用量为影响混凝土抗拉压强度的主要因素。     

陶粒混凝土力学性能试验研究

针对不同粉煤灰掺量、不同砂率和预湿程度对陶粒混凝土强度的影响进行试验研究,并进行分析。试验结果表明:当粉煤灰替代水泥的质量不超过30%时,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的初期强度降低,但对混凝土28d抗压强度影响不大。砂率为40%~50%时,同一砂率下凝结时间随预湿时间增加而增长;预湿时间相同,凝结时间随砂率增大而缩短;但对混凝土28d抗压强度影响不大。     

不同强度陶砂海工混凝土的配制

通过正交试验,研究了水灰比、陶砂、粉煤灰、矿粉对混凝土28 d标养抗压强度、28 d海水干湿循环抗压强度、28 d标养试件电通量、28 d海水干湿循环养护试件电通量的影响。结果表明,随水灰比的降低,混凝土强度提高,抗氯离子渗透性逐渐提高;随粉煤灰、陶砂掺量的增加,混凝土强度逐渐降低,抗氯离子渗透性能先增强后降低;随矿粉掺量的增加,强度几乎无变化,但抗氯离子渗透性能逐渐增强。经JMP软件预测刻画器分析,分别得到C40、C50、C60最优配比,试验验证表明,该最优配比与理论值接近,符合强度和耐久性要求。     

预拌锂渣再生骨料混凝土力学性能试验研究

本文以再生骨料取代率、锂渣掺量与水灰比为变量,配制锂渣再生骨料混凝土进行预拌处理,进行力学性能试验研究。研究发现:预拌处理后,锂渣再生骨料混凝土试件可达到预拌混凝土力学性能要求,不同龄期对抗压强度有不同程度的影响;水灰比一定时,再生骨料取代率50%、锂渣掺量20%的28d立方体抗压强度最高;根据试验结果对强度比αc进行线性关系拟合,提出了适用于预拌锂渣再生骨料混凝土抗压强度比的计算公式。     

轻细骨料内养护混凝土抗压强度与模拟

研究了2种饱水轻细骨料(粉煤灰陶砂和页岩陶砂)各自等体积取代不同普通砂时对水灰比0.3和0.4混凝土28 d抗压强度影响。试验表明:取代砂体积为0~60%时,随着轻细骨料掺量增加,水灰比0.3两种轻细骨料混凝土28 d抗压强度都高于普通混凝土,且都在40%时达到最高;取代砂体积0~40%时,水灰比0.4两种轻细骨料混凝土28 d抗压强度随轻骨料掺量增加而减小。当水灰比和取代砂体积相同时,掺粉煤灰陶砂混凝土28 d抗压强度都要高于掺页岩陶砂混凝土。对含有轻细骨料混凝土的抗压强度进行理论模拟,为此提出了混凝土中轻骨料体积-孔隙率转换系数γ(0-1),结合强度孔隙率模型、Powers模型和内养护浆体模型计算了轻细骨料内养护混凝土28 d抗压强度,模拟结果与试验值较为吻合。     

外保温抗裂砂浆性能试验研究

采用单因素分析试验的方法,研究了粉煤灰、聚丙烯纤维和复合外加剂不同掺量对抗裂砂浆性能的影响。试验结果表明,随着粉煤灰、聚丙烯纤维掺量增加,抗裂砂浆的抗裂性明显改善,但粉煤灰的掺量过高或过低将使抗裂砂浆的抗压强度降低;复合外加剂的掺量过高或过低均会导致砂浆的干缩率、开裂指数增大。综合分析,抗裂砂浆最佳配合比为粉煤灰掺量40%,聚丙烯纤维掺量0.5%,复合外加剂掺量0.8%,水灰比0.7,灰砂比1∶3.5。     

再生聚氯乙烯混凝土抗压性能的改性研究

将再生聚氯乙烯（PVC）颗粒等体积取代部分细骨料掺入混凝土中,研究了水灰比、再生PVC颗粒的掺量对混凝土不同龄期抗压性能的影响。在此基础上,对再生PVC颗粒进行化学改性,制备了再生PVC混凝土试件,并测试了其不同龄期的抗压强度。试验结果表明,随着再生PVC颗粒掺量的增加,不同水灰比再生PVC混凝土的3、7、28 d立方体抗压强度先增大后减小;水灰比取0.4时混凝土的抗压性能最好;两种改性方案均能改善再生PVC混凝土抗压性能,其中硅烷偶联剂的效果更好。