正交法分析再生混凝土的拉压比与折压比

以再生骨料替代率、粉煤灰替代率和钢纤维体积率为因素,拉压比和折压比为指标,对再生混凝土正交试验结果进行直观分析、极差分析、层次分析、因素指标分析和方差分析。结果表明:钢纤维体积率对拉压比有显著影响,其次是粉煤灰替代率,最后是再生骨料替代率;钢纤维体积率对折压比有一般显著影响,再生骨料替代率次之,粉煤灰替代率的影响最小。随着再生骨料替代率的增加,拉压比减少,折压比先增大再减小后增大;随着粉煤灰替代率的增加,拉压比和折压比均先增加后减少;随着钢纤维体积率的增加,拉压比和折压比均增加。再生混凝土的最佳组合为A4B3C4,即再生骨料替代率为100%,粉煤灰替代率为20%,钢纤维体积率为1.8%。     

不同基体强度钢纤维混凝土劈拉性能研究

研究分析了混凝土中加入钢纤维后其劈裂抗拉强度的变化规律。分析结果表明:强度越高的混凝土掺入钢纤维后其劈裂抗拉强度的增长幅度越大,超高强混凝土在钢纤维体积掺量达到3%时劈裂抗拉强度增长率仍在提高。但对于强度相对较低的混凝土,钢纤维体积率达2%之后劈拉强度增长率已不再提高。     

混杂纤维改善LC30轻骨料混凝土性能试验研究

以LC30轻骨料混凝土为试验对象,研究了轻骨料预湿时间对混凝土抗压强度的影响,考虑了将体积率0．75%和1．5%的钢纤维分别与掺量600g/m3和1200g/m3的聚丙烯纤维单掺或混掺对混凝土拌合物工作性能、抗压强度、劈裂抗拉强度、拉压比、静力受压弹性模量的影响。结果表明,轻骨料混凝土3d抗压强度随预湿时间的延长有所降低,28d抗压强度有所增加;除单掺聚丙烯纤维对混凝土抗压强度呈现负增强效应外,其余纤维均能有效改善混凝土的力学性能;采用混掺体积率0．75%的钢纤维,600g/m3的聚丙烯纤维,在节省1/2钢纤维的基础上,表现出较好的协同混杂效应,尤以劈裂抗拉强度最为显著。     

聚丙烯纤维和粗骨料对超高性能混凝土抗拉强度的影响研究

向超高性能混凝土中掺入适量粗骨料，可在不降低其力学性能的前提下有效减少胶凝材料的用量，降低其成本。同时，为改善混凝土固有的抗拉强度低的缺陷，将聚丙烯纤维和钢纤维混杂掺入混凝土中可取得较好成果。考虑聚丙烯纤维体积掺量和长径比、粗骨料掺量3个因素，设计并制作了18组共54个超高性能混凝土试块，通过试验研究分析聚丙烯纤维特征参数和粗骨料掺量对含粗骨料超高性能混凝土劈裂抗拉强度的影响规律。结果表明，试验参数范围内，随着聚丙烯纤维体积掺量的增加，ＵＨＰＣ的劈裂抗拉强度呈现先减后增再减的规律；随着聚丙烯纤维长径比的增大，呈现先减后增的规律；聚丙烯纤维最佳配比为体积掺量0．10％，长径比167；掺入质量分数为15％的粗骨料不会降低ＵＨＰＣ的劈裂抗拉强度，但当粗骨料掺量提高到30％时，ＵＨＰＣ的劈裂抗拉强度降低明显。     

基于二元方差分析的钢纤维混凝土力学特性研究

通过室内试验开展了钢纤维体积率、基体混凝土强度等级两种不同试验因素对钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、抗折强度和抗剪强度指标的影响分析,并采用二元方差分析方法进行了对比验证。研究结果表明：钢纤维体积率、基体混凝土强度等级是影响钢纤维混凝土力学性能的重要因素;随着混凝土强度等级、钢纤维体积率的增加,钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、抗剪强度和抗折强度均呈增长趋势,但增幅会逐渐趋缓;基体混凝土强度等级对混凝土劈裂抗拉强度作用更明显,而钢纤维体积率对钢纤维混凝土抗剪和抗折强度作用更明显;二元方差分析验证结果与钢纤维混凝土指标影响实验一致。研究成果可为实际工程中优化钢纤维混凝土配合比设计提供参考依据。     

扭曲型钢纤维混凝土在薄壳护坡结构中的应用研究

结合钢纤维混凝土在一种新型土石坝护坡结构中的应用,在水灰比一定的条件下,对扭曲型钢纤维体积率对混凝土主要力学性能的影响进行了试验研究。试验结果表明,掺入钢纤维可提高混凝土的抗拉、抗折强度,但增强效果并不随纤维含量的增加而成比例增加,而对抗压强度的提高影响不大,当钢纤维体积率达到0.7%后,抗压强度反而有所降低。综合试验结果和薄壳护坡结构的特性,建议在新型护坡结构中,钢纤维体积率选为0.7%。     

钢纤维碱矿渣再生骨料混凝土的制备及性能研究

为了解决混凝土早期强度低、热稳定性差的问题,通过添加再生骨料与钢纤维制备了一种碱矿渣再生骨料混凝土,本文分析了再生骨料与钢纤维的掺入对混凝土力学性能的影响。结果表明：混凝土抗压强度、劈裂强度与抗折强度随着再生骨料掺入量的增加均呈下降趋势,抗压强度与抗拉强度随钢纤维掺量的增多先增加后降低,钢纤维掺量为0.6%时,强度达最大值;试件的抗折强度随着钢纤维含量的增加而增加。研究结果为混凝土制备提供参考。     

钢纤维粉煤灰混凝土砌块砌体基本力学性能的试验研究和数值分析

首先研究钢纤维粉煤灰混凝土的基本力学特性,通过对掺入不同钢纤维体积率和不同粉煤灰掺量的混凝土进行试验,得出力学特性较好的配比进行砌块的试验研究。试验结果发现在粉煤灰混凝土砌块中掺入一定体积率的钢纤维,不仅能够提高砌块砌体的抗压强度,也改善砌块砌体的变形性能和破坏形式。同时对砌块砌体进行有限元分析,根据模型试验与数值模拟分析,得出其应力分布规律和变形形态,为钢纤维粉煤灰混凝土砌块的应用提供理论依据。     

振捣混凝土工作性能试验研究

通过试验,研究了矿物掺合料种类和掺量、体积砂率、不同类型轻骨料等对免振捣混凝土流变性能、匀质性能的影响.结果表明:掺加粉煤灰、硅灰或者粉煤灰与矿粉复合矿物对改善混凝土的工作性能有明显效果;轻骨料应选择密度等级高、压碎指标高、吸水率小,粒径为5～16 mm的优质轻骨料;为了得到工作性能良好的免振捣混凝土,体积砂率应控制在48%左右.     

偏高岭土对陶粒轻骨料混凝土力学性能影响研究

偏高岭土具有较高的火山灰活性,可以作为部分硅酸盐水泥的替代品用于生产轻骨料混凝土,减少轻骨料混凝土对于水泥的消耗,保护环境。为探究偏高岭土对陶粒轻骨料混凝土强度的影响,将不同掺量的偏高岭土等质量替代水泥掺入陶粒轻骨料混凝土中制作试块,分别对养护3d, 7d, 14d, 28d和60d的试块进行抗压、劈裂抗拉强度试验,观察不同偏高岭土掺量下陶粒混凝土微观结构的变化。结果表明：偏高岭土可提高陶粒混凝土的抗压、劈裂抗拉强度,且掺量为12%时,强度最高。偏高岭土对陶粒混凝土早期强度的增益效果更好,对后期强度也有一定的提高。     

免振捣混凝土工作性能试验研究

通过试验,研究了矿物掺合料种类和掺量、体积砂率、不同类型轻骨料等对免振捣混凝土流变性能、匀质性能的影响。结果表明:掺加粉煤灰、硅灰或者粉煤灰与矿粉复合矿物对改善混凝土的工作性能有明显效果;轻骨料应选择密度等级高、压碎指标高、吸水率小,粒径为5~16 mm的优质轻骨料;为了得到工作性能良好的免振捣混凝土,体积砂率应控制在48%左右。     

再生细骨料对混凝土力学性能及抗冻性能研究

再生细骨料是废弃混凝土再加工的产物。为了促进再生细骨料的工程应用,采用不同再生细骨料取代率,对混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和评定抗冻性能的动弹性模量及质量损失率进行研究。结果表明,再生细骨料取代率越大,混凝土抗压强度下降趋势越明显;经28 d 养护后,龄期对再生混凝土抗压强度影响不显著;掺加了再生细骨料的混凝土,其劈裂抗拉强度普遍高于对照组,劈裂抗拉强度随着再生细骨料取代率的增加呈现出先增大后减小的趋势,取代率达到20％后,劈裂抗拉强度趋于稳定;通过构建抗压强度及劈裂抗拉强度间关系,提出了再生细骨料作用下混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度的经验回归公式;同时,随着冻融次数的增加,再生细骨料取代率越大,混凝土的动弹性模量下降率及质量损失率也随之增大,冻融次数达到75次,部分试块出现冻坏现象,较高再生细骨料取代率的混凝土表现出较差的抗冻性能。     

水保工程中玻璃纤维对再生混凝土性能的影响研究

为了明确水保工程中玻璃纤维对混凝土性能的影响,该文以玻璃纤维和粉煤灰为添加剂,以建筑垃圾为再生骨料配制再生混凝土,研究了玻璃纤维、粉煤灰与再生骨料对再生混凝土性能的影响。研究表明:当在混凝土中掺入玻璃纤维后,其28 d抗压、劈裂抗拉强度都有所增大,但是当玻璃纤维的掺量超过1 kg/m~3以后,混凝土各龄期的力学性能均有所下降。但是混凝土的抗冻性、耐磨性和抗腐蚀性随着玻璃纤维、粉煤灰和再生骨料掺量的增加而增强,因此在使用再生骨料的条件下,合理使用玻璃纤维不仅能提高混凝土的力学性能,而且可以提高混凝土抗冻性、耐磨度和抗硫酸盐腐蚀性。推荐再生混凝土中适宜的玻璃纤维含量、粉煤灰掺量和再生骨料取代率为1 kg/m~3、25%、30%。     

再生骨料取代率及掺合料对透水混凝土性能影响研究

为了能够将再生骨料更好地应用于透水混凝土生产中,本实验系统研究了再生骨料取代率、骨料级配、减水剂及掺合料等因素对透水混凝土强度和透水性的影响。结果表明:透水系数随孔隙率的增加而增加,经过数据分析,建立透水系数和孔隙率之间经验公式;随着再生骨料取代率的上升,混凝土孔隙率及透水系数先减少后增加,抗压、劈拉强度则先增加后减少,取代率60%左右时,强度达到最大;在100%再生骨料掺量的基础下,20%粉煤灰等比例取代水泥能够有效提高了混凝土抗压强度,但透水性能有所降低,同时减水剂、硅粉及钢纤维的掺入对混凝土抗压强度作用不明显,但钢纤维可以提高混凝土劈拉强度。研究成果对于再生骨料透水混凝土推广应用具有重要意义。     

再生混凝土强度试验研究

为获得再生混凝土的抗压强度、抗拉强度等力学性能指标,配制试件进行试验,研究了再生粗骨料取代率、水灰比等因素对再生混凝土性能的影响.结果表明:再生粗骨料取代率为50%时,再生混凝土的抗压强度较天然混凝土有所提高;不过分增大灰水比,就可提高再生混凝土的抗压强度;原始混凝土破碎成最大粒径为20 mm的骨料较合适;再生混凝土的抗拉强度受取代率和水灰比的影响不大.     

粗骨料钢纤维水工混凝土抗折强度试验研究

进行了二级配骨料钢纤维混凝土的抗折强度试验。结果表明:钢纤维体积率(钢纤维掺量)是影响钢纤维混凝土抗折强度的重要因素,通过在结构构件的受拉区内掺入适量钢纤维,可以有效改善其抗折性能;对钢纤维外形进行合理改进,增强钢纤维与基体混凝土之间的锚固力与机械咬合力,可以提高钢纤维混凝土的抗折能力。     

黏土砖再生混凝土抗氯离子渗透性试验研究

试验研究了再生黏土砖粗骨料取代率、骨料强化、搅拌工艺、粉煤灰和硅灰单掺与复掺对黏土砖再生粗骨料混凝土抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,随着再生骨料替代率的增加,再生混凝土抗氯离子渗透性能降低,替代率为0,30%,50%,70%,100%时,6 h通电量分别为2 090,2 596,3 207,3 989,5 182 C,氯离子渗透等级由适中过渡到高;骨料强化处理和改善搅拌工艺能够提高再生混凝土抗氯离子渗透性能,再生骨料取代率在50%以下,经过二次包裹强化或者采用改良的搅拌工艺后,再生混凝土的抗氯离子渗透性能与普通混凝土已经接近;粉煤灰和硅灰单掺或复掺可以较大幅度改善再生混凝抗氯离子的渗透性能,硅灰效果优于粉煤灰,20%粉煤灰和10%硅灰复掺可以作为最佳掺量,6 h通电量为171 C,可以用来配置较高抗氯离子渗透性能的再生混凝土。试验结果为再生混凝土推广应用提供了有力依据。     

粗骨料替代率对再生混凝土性能影响研究

为研究粗骨料替代率(0,30%,50%,70%,100%)和养护龄期(3,7,14,28 d)对再生混凝土性能发展的影响,对不同替代率的再生混凝土开展了单轴抗压强度和劈裂抗拉强度试验,并利用低场核磁共振(LF-NMR)技术分析了不同条件下再生混凝土内部孔结构的演变规律。结果表明：替代率为30%时,再生混凝土各项力学性能达到最优;替代率超过50%以后,再生混凝土的力学性能开始明显下降;不同替代率再生混凝土的核磁共振横向弛豫时间T₂分布大体相似,均呈明显的“三峰”分布,峰面积随养护龄期的增加逐渐减小,且第一峰的峰值点有左移趋势;与替代率相比,养护龄期对横向弛豫时间T₂分布的影响更为显著。最后建立了基于核磁共振孔隙率与不同替代率再生混凝土的强度预测模型,与试验结果具有良好的相关性。     

纳米钢纤维喷射混凝土设计及性能试验研究

在地质条件较为复杂的情况下,传统喷射混凝土的施工效率和性能会显现出不足。在白鹤滩水电站右岸尾调室开展了纳米钢纤维喷射混凝土设计及性能试验研究。试验结果表明:CF30纳米钢纤维喷射混凝土工作性较好,一次喷射厚度至少可达20 cm,回弹率在11%左右;当拌和物相当时,添加纳米材料后喷射混凝土的抗压强度、抗拉强度、粘结强度均高于钢纤维喷射混凝土,且早期强度较高,对高地应力有一定的抑制效果。根据试验结果,推荐水灰比为0.46的纳米钢纤维喷射混凝土。     

钢纤维、玄武岩纤维及聚丙烯纤维对自密实混凝土性能的影响研究

在混凝土中掺加纤维材料,能够改善自密实混凝土抗拉性能差与延性差的缺点。在分别加入钢纤维、玄武岩纤维与聚丙烯纤维掺料的基础上,通过对自密实混凝土进行塌落扩展度、V型漏斗、L仪试验、抗压强度试验与劈裂试验,研究了纤维种类、纤维体积率与纤维尺寸对自密实混凝土流动性、间隙通过性、抗压强度及劈裂强度的影响。试验结果表明:纤维长度越大、掺量越大,其对自密实混凝土流动性的抵抗作用越强,其中玄武岩纤维的影响最明显,聚丙烯纤维其次,钢纤维相对较弱。除长度在6mm时,钢纤维可少量增强混凝土抗压强度,其他长度对抗压强度的影响不明显;聚丙烯纤维和玄武岩纤维均明显削弱了抗压强度,当聚丙烯纤维体积掺量为0.3%和长度为6mm时,混凝土抗压强度下降了55.8%。钢纤维对劈裂强度有明显影响:短钢纤维具有削弱作用,长钢纤维具有明显增强作用;但钢纤维的掺量对劈裂强度影响不大。此外,聚丙烯纤维和玄武岩纤维对劈裂强度的影响较弱。