基于正交试验的活性粉末混凝土力学性能及耐久性研究

通过正交试验设计了18组不同配合比的活性粉末混凝土(RPC),在常温养护制度下对其进行抗压强度和抗折强度试验研究,分析了砂胶比、水胶比、钢纤维掺量等因素对RPC力学性能的影响,考察了RPC破坏过程及形态.基于力学性能最优试验组,对该配合比进行优化,然后进行了抗冻融循环试验和抗硫酸盐侵蚀试验研究.试验结果表明:水胶比和钢纤维含量对RPC抗折和抗压强度影响显著,钢纤维含量过高导致RPC拌合物流动性较差,亦不经济,建议钢纤维体积含量控制在1.5％左右.RPC经冻融循环次数达150次时,其相对动弹模量为95.2％,质量损失忽略不计;经硫酸盐溶液侵泡的RPC试块强度相比在清水侵泡中提高了16.2％,RPC的抗硫酸盐侵蚀系数为116.5％.     

活性粉末混凝土抗压强度试验研究

通过立方体抗压强度试验研究了活性粉末混凝土的受压破坏过程,并通过单因素对比试验研究了水胶比、石英粉、粉煤灰、纤维掺量和养护条件对活性粉末混凝土抗压强度的不同影响,并对低水胶下获得超高强度的原理进行深入分析;配制出了7d龄期常温养护条件下达105MPa和高温蒸汽养护条件下达193MPa的活性粉末混凝土.     

基于正交理论的玄武岩纤维活性粉末混凝土配合比设计

通过正交试验进行活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)的配合比设计,选取水胶比、砂胶比、水泥/粉煤灰、减水剂、玄武岩纤维掺量为因素,设定相应的水平.运用极差法分析了上述因素和相应水平对RPC拌合物工作性及其力学性能的影响.结果表明,在标准养护条件下,当水胶比为0.2、粉煤灰取代水泥量为30％、减水剂为胶凝材料的2％、玄武岩纤维掺量为5 kg/m3时,可以配制出28 d抗压强度、抗折强度分别超过95.1 MPa、13.4 MPa的高强度活性粉末混凝土.     

混合钢纤维活性粉末混凝土力学性能研究

采用两种不同尺寸的钢纤维混合掺入活性粉末混凝土中;通过轴压、劈裂和四点弯曲的力学性能试验,研究混合钢纤维活性粉末混凝土的抗压强度、抗拉强度及抗折强度,得到不同钢纤维组合比例对活性粉末混凝土力学性能的改善作用;采用ASTMC1018提出的韧性指数法来衡量混合钢纤维活性粉末混凝土弯曲韧性.结果表明:同体积纤维掺量下,混合钢纤维活性粉末混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及弯曲抗折强度均较单掺一种纤维有一定程度的提高;混合掺入钢纤维后活性粉末混凝土韧性改善效果显著,采用0.5％长纤维与1.5％短纤维组合可以达到最佳增韧效果.     

铁尾矿陶粒混凝土的制备与性能分析

用铁尾矿陶粒替代普通混凝土天然粗骨料,根据《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ/T 12—2019)设计配合比,制备LC30～LC40的铁尾矿陶粒混凝土.测定和计算其力学性能、耐久性、经济性,并与普通混凝土作对比.结果表明,铁尾矿陶粒混凝土能够满足《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ/T 12—2019)中LC30配制强度,其...     

铁尾矿粉对C40混凝土性能的影响

随着选矿工艺的精进,铁尾矿排出的粒度越来越细.本文通过系统的试验,重点研究铁尾矿粉作为惰性掺合料对混凝土的力学性能、抗冻性能和抗渗性能的影响.研究结果表明:对于铁尾矿粉掺量为23％的混凝土,强度发展较快,相对于基准混凝土,28 d强度增长了29％;铁尾矿粉的掺入对混凝土的抗冻性能和抗渗性能均有不同程度的改善.     

活性粉末混凝土(RPC180)的试验研究

影响活性粉末混凝土抗压强度的因素主要由四种:水胶比、硅灰掺量、砂胶比和钢纤维掺量.在国内外研究的基础上,通过试验分析了四种因素对活性粉末混凝土抗压强度和流动性的影响,再通过正交试验优化配合比,成功配制出RPC180级活性粉末混凝土.     

不同弹性模量纤维混杂增强活性粉末混凝土的力学性能研究

为了提高活性粉末混凝土的韧性,通过掺杂不同弹性模量的纤维,制备了纤维增强混凝土。采用ASTMC1018韧性指数法,评价了增韧效果。结果表明:碳纤维能够在微观尺度上,减少混凝土中缺陷的数量,改善混凝土内部结构,增强、阻裂作用明显,基体强度较高。钢纤维在宏观尺度上,对于混凝土的阻裂作用明显,混凝土的延展性显著提高。混掺碳-钢纤维,虽然能提高基体的初裂强度,但是韧性却有所降低。     

基于正交试验的活性粉末混凝土强度及流动性研究

通过正交试验的方法系统的研究了水胶比、砂胶比、减水剂掺量、粉煤灰掺量、硅灰掺量及钢纤维掺量等参数对活性粉末混凝土(RPC)流动性及不同龄期和养护制度下抗压强度的影响,分析各组分材料掺量的贡献率,得到既定配制材料的最佳掺量和最优配比.基于鲍罗米公式对试验数据进行分析,修正拟合得到了RPC强度计算公式及流动度经验公式,并将计算值与实验值进行对比,两者吻合度较好.     

水泥-铁尾矿泡沫混凝土的性能研究

研究了铁尾矿掺量对水泥-铁尾矿泡沫混凝土的干体积密度和抗压强度的影响,以及孔结构对泡沫混凝土导热系数的影响.测试了泡沫混凝土的导热系数,用显微镜和图像分析软件分析了泡沫混凝土的气孔结构,建立泡沫混凝土的抗压强度与干体积密度的关系模型,分析导热系数随孔结构的变化规律.结果表明铁尾矿取代水泥后泡沫混凝土的抗压强度降低,且其影响程度随混凝土气孔率的增大而减小.泡沫混凝土的抗压强度与干体积密度呈对数关系,与铁尾矿掺量成指数关系.泡沫混凝土密度相同时,气孔孔径越大抗压强度越高.随着气孔孔径的增大,泡沫混凝土的导热系数逐渐增大;随着孔隙率的增大,泡沫混凝土的导热系数逐渐减小;当孔隙率一定时,气孔孔径越小导热系数越小.     

铁尾矿粉对混凝土性能的影响研究

将铁尾矿原粉和磨细铁尾矿粉与矿渣粉按照不同比例(分别为2:8、4:6和6:4)复掺配成矿物掺合料,并以30%、40%和50%的比例掺入混凝土中,研究其对不同水胶比(分别为0.3、0.4和0.5)混凝土流动性和抗压强度的影响。结果表明:无论矿物掺合料复掺比例及掺量多少,水胶比仍然是影响铁尾矿粉混凝土流动性和强度的主要因素,即随水胶比增大流动性提高,强度降低。铁尾矿粉和矿渣粉的复掺比例及矿物掺合料总量对流动性的影响取决于复掺后颗粒的搭配情况,当颗粒搭配合理时,即形成了较为紧密堆积,混凝土拌合物的流动性最好。由于铁尾矿粉活性低,所以其掺量增大,混凝土抗压强度呈现下降趋势。相比铁尾矿原粉,磨细铁尾矿粉有助于提高混凝土的抗压强度。     

铁尾矿粉对混凝土耐久性能的影响

以河北迁安铁尾矿砂为原料,采用机械与化学-机械活化粉磨制得铁尾矿粉为矿物掺合料,研究了其对混凝土耐久性的影响.通过研究其对硬化浆体的孔结构,混凝土的抗氯离子渗透性能,抗碳化性能以及抗冻融性能的影响得出:化学-机械活化铁尾矿粉最大程度地降低了硬化浆体的总孔隙率与孔隙连通性,同时其抗渗性能优于空白水泥、粉煤灰以及机械活化铁尾矿粉,并且具有良好的抗冻性;但其抗碳化能力略低于空白水泥与机械活化铁尾矿粉混凝土.     

铁尾矿微粉复合矿物掺合料的试验研究

为促进尾矿资源利用,开发新型矿物掺合料,将铁尾矿微粉和矿渣粉、粉煤灰复掺,研究了复合掺合料组成、比例及掺量对混凝土性能的影响。结果表明:铁尾矿微粉可取代粉煤灰与矿渣粉按1:1比例复掺,复合掺合料在胶凝材料中掺量不超过40%时,可以满足混凝土性能要求,技术效果与粉煤灰相当。初步试验证明了铁尾矿微粉作为矿物掺合料的技术可行性。     

铁尾矿微粉对低熟料胶凝材料混凝土性能的影响研究

以铁尾矿微粉和低熟料胶凝材料体系为对象,主要研究了基准水泥-粉煤灰-矿渣粉组成的低熟料胶凝材料体系在铁尾矿微粉不同掺量下对混凝土的和易性、抗压强度、体积稳定性、耐久性,以及早期水化热的影响规律.结果 表明,在混凝土相同流动状态下,掺20％的铁尾矿微粉不会增大混凝土减水剂用量,28 d混凝土强度满足强度等级要求.掺15％的铁尾矿微粉能延长净浆和胶砂体系首次开裂时间,能够减小混凝土的后期干燥收缩.将铁尾矿微粉控制在20％的掺量以内时,不会降低混凝土的耐久性能.通过水化热试验发现,低熟料胶凝材料体系能够明显降低浆体早期水化热和最大放热速率.即便在大掺量下,铁尾矿微粉低熟料胶凝材料混凝土长龄期强度仍可以满足要求,具有应用的技术可行性.     

铁尾矿粉-粉煤灰-矿渣粉复合掺合料对混凝土性能的影响

研究了铁尾矿粉单掺作掺合料对混凝土性能的影响,在此基础上系统研究了铁尾矿粉-粉煤灰-矿渣粉复掺作掺合料对混凝土坍落度、抗压强度的影响.研究结果表明,随着铁尾矿粉掺量的增加,混凝土坍落度呈先增大后减小趋势,抗压强度下降明显,铁尾矿粉的适宜掺量为15％;在掺量相同的条件下,掺加铁尾矿粉-粉煤灰-矿渣粉复合掺合料的混凝土强度明显高于单掺铁尾矿粉的混凝土强度,且混凝土工作性得到显著提高.用扫描电镜(SEM)、压汞仪对铁尾矿粉和复合掺合料的作用机理进行了研究.     

客运专线耐久性混凝土配合比优化设计研究

在优选原材料及配合比参数的基础上,运用人工神经网络技术设计了满足耐久性能的C30、C50混凝土配合比;利用数学模型和人工神经网络系统,通过测定参数,对优选的混凝土配合比进行了耐久寿命预测.     

粉煤灰高性能防水混凝土的配合比参数优化研究

针对实际工程中对防水混凝土存在的配制误区,利用高效减水剂降低水胶比,增加粉煤灰掺量改善工作性的方法来配制粉煤灰高性能防水混凝土。在此基础上试验研究了配合比设计参数对粉煤灰高性能防水混凝土抗压强度和抗渗性的影响,并对粉煤灰防水混凝土的配合比设计参数进行了优化,在此基础上对试验结果进行了分析和比较。     

活性粉末混凝土的试验研究

通过在普通混凝土的基础上采用去除大骨料、同时掺加活性材料硅粉和高效外加荆等手段,最大限度地减少材料内部的微裂缝和缺陷而制成超高强、高韧性、耐久性和体积稳定性良好的水泥基复合材料RPC.试验得到RPC最佳配合比为:砂胶比1.10,硅灰:石英粉0.938,石英粉:水泥=0.40,砂:石英粉=1.75,减水剂:水泥=0.06,90℃热水养护3d强度高达142MPa;同时考察了砂胶比、减水剂掺量、硅灰与石英粉比以及不同的养护制度等因素对RPC力学性能的影响,配制出了强度大于200MPa的RPC.