超高抗折钢纤维混凝土配制及工程应用

结合工程实例,采用特制钢纤维、高性能复合掺合料等原材料进行配合比设计,通过混凝土配合比正交试验,以混凝土施工性能和力学性能作为评价指标,优化了砂率、水胶比、胶凝材料用量、钢纤维掺量等影响因素。试验结果和工程应用表明,特制钢纤维能显著提高混凝土的抗折强度,高性能复合掺合料能改善拌合物的粘聚性,按照砂率为41%,水胶比为0.30,钢纤维体积掺量为2.5%,胶凝材料用量为630 kg/m~3的配合比,能够配制出抗折强度达到20 MPa的超高抗折钢纤维混凝土。     

高性能轻集料混凝土收缩性能研究

试验研究了胶凝材料用量、砂率、矿物掺合料和引气剂掺量对高性能轻集料混凝土收缩性能的影响。结果表明,高性能轻集料混凝土的收缩早期增长较快,到45d后增长才逐渐减缓,其达到稳定所需时间较长。轻集料混凝土的收缩随着胶凝材料的增加、水胶比和砂率的降低而增大;掺入一定量的粉煤灰和矿渣可以明显减小轻集料混凝土的收缩变形;引气剂的掺量对轻集料混凝土早期收缩影响不大,但混凝土后期收缩随引气剂掺量的增加而有不同程度的增大。     

自密实混凝土工作性能影响因素分析与评价

研究了原材料组分(高效减水剂、矿物掺合料)和配合比参数(砂率、水胶比、胶凝材料用量)对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明:砂率是影响自密实混凝土拌合物匀质性和填充性的重要因素,本试验条件下合理砂率为50%~55%;20%粉煤灰复掺5%硅粉体系自密实混凝土表现出较好的流动性和黏聚性,但同时也需要高效率的高效减水剂并增大减水剂掺量来克服硅粉所产生的巨大内聚力,聚羧酸系高性能减水剂是配制自密实混凝土的理想外加剂;水胶比的增加将降低浆体的黏度,在较高水胶比体系下,可通过适当掺加硅粉或者增黏剂以满足浆体的黏聚性;硅粉在低胶凝材料用量体系中能起到较好的稳定作用。     

配合比参数对水泥浆体抗裂性能的影响

提高抗裂性是混凝土工程中的一个重要课题。从优化混凝土配合比的角度,研究了配合比参数水胶比、矿物掺合料用量及品种、单位用水量和灰砂比等对箱梁用高强混凝土早期抗裂性能的影响。研究表明:提高水灰比、添加适当掺量的掺合料、适当降低胶凝材料总量有利于提高抗裂性能。当粉煤灰掺量在10%～20%时,粉煤灰掺量对早期抗裂性的影响不大,反而在掺量为10%时略优,单掺粉煤灰略优于双掺粉煤灰和矿渣微粉。各影响因素对水泥净浆的影响趋势与砂浆和混凝土相似,但影响程度不同。水胶比对抗裂性能的影响最大,其次为掺合料用量和胶凝材料总量。掺合料用量在砂浆中对抗裂性的影响略小于在水泥净浆中的影响。     

90～100MPa高性能混凝土的研制

通过矿物掺合料、高性能减水剂、水胶比、砂率、胶凝材料用量和粗骨料等因素对混凝土工艺性能、力学性能及耐久性能影响的试验研究,采用５２５号硅酸水泥、超细矿物掺合料和与之相适应的高性能减水剂,可十分成功地制备出抗压强度９０～１００ＭＰａ、坍落度２０ｃｍ以上且２ｈ无坍落度损失的高强高性能混凝土。     

超高强混凝土的力学性能研究

论述了超高强混凝土的研究意义,进行了超高强混凝土性能的影响因素探究。通过正交试验,分析了水胶比、胶凝材料总量以及矿物掺合料掺量对超高强混凝土的影响。研究结果表明:抗压强度随水胶比的增大而逐渐减小,水胶比对抗压强度的影响显著;矿物掺合料掺量对超高强混凝土的早期强度具有非常显著的影响,但对后期强度的影响降低;胶凝材料总量对超高强混凝土强度的影响最小,胶凝材料总量为600 kg/m3最佳。     

基于正交设计的压滤式成型混凝土配合比优化

为解决压滤式成型混凝土配合比设计问题,应用正交设计基本原理,以抗压强度为依据,砂率、胶凝材料用量、矿物掺合料用量、复掺比例为四个因素展开研究。研究表明:在影响抗压强度的因素中,其作用大小随龄期变化而变化,按照不同因素对28 d抗压强度影响作用大小排序依次为:矿物掺合料用量复掺比例砂率胶凝材料用量。配合比中以A3B3C2D3(即砂率:50%,胶凝材料用量:550 kgm3,矿物掺合料用量:20%,粉煤灰与矿粉掺量之比:2∶1)最佳,以及对试验结果进行了极差分析和验证。     

复合矿物掺合料高性能桩基混凝土性能研究

针对以机制砂为细集料的C35高性能桩基混凝土,在水胶比、胶凝材料总量以及复合矿物掺合料总量不变的前提下,通过调整复合矿物掺合料的掺配比例,研究分析其工作性能、力学性能以及耐久性能等指标,与未添加矿物掺合料的同强度等级混凝土对比分析,并从微观角度阐述复合矿物参合料的作用机理。结果表明,矿物掺合料的掺入在一定程度上可以改善混凝土的工作性能,提高混凝土的强度;在矿物掺合料总量不变的前提下,提高矿粉掺量有助于提高混凝土的强度,也有助于提高混凝土的抗氯离子渗透性能以及耐久性,但矿粉掺量过高,混凝土的工作性能会有所降低。     

清水混凝土力学性能及配合比优化试验研究

通过采用大掺量矿物掺合料制备清水混凝土,系统研究了胶凝材料与矿物掺合料对力学性能的影响,并根据不同矿物掺合料掺量条件下胶凝材料用量与28 d抗压强度关系线性回归得到不同强度等级混凝土的推荐配合比。试验结果表明:当矿物掺合料种类相同时,矿物掺合料掺量越大,清水混凝土后期强度增长幅度越大;在矿物掺合料占胶凝材料总量的40%,其中硅灰掺量为3%时,清水混凝土抗压强度值最大,最大值达到了72.7 MPa。     

干硬性混凝土力学及吸水性能研究

为研究干硬性混凝土的力学及吸水性能,以砂率、胶凝材料用量、矿物掺合料用量、复掺比例作为四种不同因素,运用正交试验方法对配合比进行设计,主要对不同龄期下干硬性混凝土的抗压强度和单位面积吸水量两个评价指标进行了测试。试验结果表明:砂率为45%,胶凝材料用量425 kg/m~3,粉煤灰和矿粉复掺比例为2∶1其力学及吸水性能最佳。由于混凝土用水量少,矿物掺合料水化作用受到限制,其最佳掺量仍需进一步的试验研究。     

预制构件用LC30轻骨料混凝土组成与性能研究

本文研究了胶凝材料总量、砂率、水胶比、矿渣掺量、粉煤灰掺量及两种掺合料的复合,掺合料的掺量、PP纤维掺量对轻骨料混凝土坍落度、干密度、抗压强度的影响,基于试验结果得到了LC30轻骨料混凝土最佳合比。     

港珠澳大桥人工岛隧道混凝土配制技术研究

依据港珠澳大桥人工岛隧道混凝土低渗透、高抗裂以及长寿命的设计要求,采用低水胶比、高掺量矿物掺合料的方法配制满足要求的高性能混凝土,通过分析水胶比、胶凝材料用量以及胶凝材料组成对混凝土的工作性、强度、耐久性以及体积稳定性的影响规律,优选出符合人工岛隧道混凝土各项性能指标的混凝土配合比,降低隧道混凝土结构开裂的风险。     

超高强混凝土的耐久性研究

超高强混凝土在现代建筑中的地位越来越重要,其耐久性能自然备受关注。文中研究了水胶比、胶凝材料总量以及矿物掺合料掺量对超高强混凝土抗氯离子渗透及抗碳化性能的影响。试验结果表明:水胶比越小,超高强混凝土抗氯离子渗透性能力越强,抗碳化性能越好;随胶凝材料总量的增加,抗氯离子渗透能力先增强后减弱,而抗碳化能力则逐渐增强;随矿物掺合料掺量的增加,抗氯离子渗透和抗碳化能力均先增强后减弱,最佳掺量为40%。     

机制砂高抗冲磨超高性能混凝土（UHPC）的组成设计与工程应用

针对我国西部地区泥石流、洪水等严酷服役环境下桥梁墩柱存在的冲击磨损和空蚀问题,利用UHPC材料高强、高耐久的材料自身特点,通过机制砂替代石英砂,进行UHPC材料的抗冲磨组成设计。研究了矿物掺合料种类、粉煤灰微珠掺量、硅灰掺量、胶凝材料用量、水胶比对抗冲磨UHPC材料的工作性能、力学性能、抗冲磨性能的影响规律。结果表明,在胶凝材料用量、水胶比和纤维掺量相同的条件下,随着粉煤灰微珠掺量增加,混凝土的工作性能提高,抗冲磨强度下降,粉煤灰微珠适宜掺量为胶凝材料的17%;随硅灰掺量增加,超高性能混凝土的工作性能下降,抗冲磨强度提高,硅灰适宜掺量为胶凝材料的13%;随着胶凝材料用量增加,工作性能提高,抗冲磨强度先提高后降低,最佳胶凝材料用量为1150 kg/m3;降低水胶比,工作性能降低,抗冲磨强度先提高后降低,最佳水胶比为0.18。经过优化设计的抗冲磨UHPC抗冲磨强度为普通C50混凝土的3倍,已成功应用于四川省仁寿至屏山新市公路石盘特大桥。     

地铁衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

本试验采用硅酸盐水泥、粉煤灰、S95矿粉和聚羧酸高效减水剂,通过单掺粉煤灰、粉煤灰及S95矿粉(1:1)复掺制备出不同胶凝材料体系的地铁衬砌混凝土,根据其服役环境,本文系统研究了不同胶凝材料体系及水胶比对地铁衬砌混凝土抗SO42-盐侵蚀性能的影响规律。经研究发现:采用大掺量矿物掺合料(50%)制备的高性能地铁衬砌混凝土的抗SO42-盐侵蚀等级均达到KS150,其中水胶比对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能影响显著,经150次干湿循环,水胶比为0.36的混凝土耐蚀系数为97.71%,水胶比为0.28的耐蚀系数为108.11%。     

低掺量高性能矿物掺合料对水泥基材料性能的影响

研究一种低掺量高性能矿物掺合料对水泥基材料性能的影响,包括混凝土工作性、力学性能和电通量,胶凝材料水化程度和水化产物微观结构,结果表明高性能矿物掺合料对混凝土工作性无显著影响,在增加混凝土抗压强度的同时可显著降低混凝土电通量;高性能矿物掺合料水化活性高于矿粉和粉煤灰;高性能矿物掺合料可显著细化硬化水泥浆体孔结构,提高硬化水泥浆体的密实度。     

胶凝材料对中低强度混凝土性能的影响

通过配制五组胶凝材料水平不同的混凝土,研究了胶凝材料以及胶凝材料的矿物掺合料比例的不同对中低强度混凝土工作性能、力学性能的影响,试验结果证明:水胶比不变时,适当提高浆体量有利于提高混凝土的工作性、力学性能及耐久性,在保证混凝土强度的情况下,增加粉煤灰、矿粉等掺合料掺量,有利于改善混凝土工作性能。     

核电工程用大掺量矿物掺合料高性能混凝土试验研究

在矿物掺合料总掺量35%～60%和水胶比0.42～0.29的情况下,采用粉煤灰、矿粉复掺,设计了系列大掺量矿物掺合料高性能混凝土（HPC）配合比,试验研究了矿物掺合料掺量、水胶比对HPC坍落度、抗压强度、抗碳化性能、抗氯离子渗透性能、早期收缩性能的影响。结果表明：矿物掺合料可显著改善HPC的性能,且随着水胶比的降低,矿物掺合料对HPC性能的改善效果更显著;所制备的大掺量矿物掺合料HPC具有良好的技术可行性,满足相关核电工程设计要求。     

矿物掺合料对砂轻陶粒砼强度的影响

研究矿物掺合料类型和掺量对砂轻陶粒混凝土强度的影响规律。以松散体积法设计的LC30为基准[1],在此基础上调整矿物掺合料类型和掺量这些因素。实验结果表明：随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的强度却降低,粉煤灰掺量宜控制在10%;而矿粉在掺量占胶凝材料的0～30%内,随着掺量的增加,混凝土的强度也随之增长,矿粉应用掺量至少可达30%;矿粉和粉煤灰的掺量都为10%时,混凝土各龄期抗压强度最高。     

C30高性能混凝土强度影响试验研究

文中结合严寒地区具有高抗冻F350C35P8的大体积高性能混凝土的配合比设过程,试验研究了水胶比、砂率、复合掺合料取代率、含气量对混凝土坍落度、抗压强度的影响。试验结果表明:在胶凝材料用量450kg/m3,复合高效增钙液态渣粉取代率35%,砂率38%,水胶比0.35,含气量4.5%~5.5%时,可以制备出满足工作性、强度和耐久性要求的C35大体积高耐久性混凝土。