冻融作用下粉煤灰地聚物混凝土性能劣化研究

以Ⅲ级粉煤灰作为主要胶凝材料,制备粉煤灰地聚物混凝土(FGC),探究在冻融循环作用下,激发剂模数和粉煤灰细骨料替代率对FGC质量损失率、相对动弹性模量和相对抗压强度等方面特性的影响。结果表明:激发剂模数为1.5时,FGC质量损失最小,模数为1.0时,动弹性模量和强度损失最小;粉煤灰部分替代细骨料时,对FGC抗冻性能提升效果显著,且替代率为25%时FGC抗冻性能最佳。     

荷载作用下粉煤灰混凝土硫酸盐腐蚀研究

通过试验模拟围岩复杂环境中混凝土在硫酸盐侵蚀和外界围岩压力作用下的侵蚀特点,分析不同侵蚀时间后混凝土抗压强度和动弹性模量经时变化规律,讨论溶液质量分数和应力水平对混凝土损伤规律的影响;根据SEM图片和XRD图谱,分析混凝土微结构的变化。试验结果表明:当试件受300 k N、质量分数5%硫酸盐溶液耦合作用时,其抗压强度和动弹性模量衰减率最大,分别为8.8%和20.4%。外界应力对混凝土结构的破坏作用及腐蚀产物钙矾石和石膏的膨胀作用在试件内部形成微裂纹,裂纹随侵蚀时间的增长而增多和扩展。     

冻融循环作用下砂岩劣化试验研究

为从宏观与微观两方面研究砂岩在冻融循环作用下的劣化特征,选取内蒙古新乌苏矿区的青砂岩作为试验材料,并对3组试件分别进行10次、30次、40次冻融循环试验,采用图像二值化和核磁共振的方法对试件的外观、质量变化率、孔隙变化率、核磁共振T2谱进行分析。试验结果表明：随着冻融循环次数从10次增加到40次,试件外观劣化程度也随之加深;冻融循环次数越多,试件吸水量、质量变化率和孔隙变化率也随之增大,孔隙变化率最终趋于稳定;青砂岩孔隙是一种大小孔隙并存的状态,且随着冻融循环次数增加,青砂岩小孔隙数量减少,大孔隙数量显著增加。     

聚合物改性煤矸石粉煤灰混凝土性能研究

为探讨聚合物对大掺量煤矸石粉煤灰混凝土性能的影响,制备不同掺量苯乙烯、191#UP和196#UP 3种聚合物改性大掺量煤矸石粉煤灰混凝土试件,进行抗压强度、抗折强度、碳化性能试验研究。结果表明,3种聚合物的加入均提升了混凝土试件抗压强度,且应控制掺加191#UP和196#UP的量在10%左右;掺加3种聚合物的混凝土试件抗折强度都有明显提高,折压比也呈增长趋势,测得掺191#UP和196#UP混凝土的韧性比掺苯乙烯的性能优越;混凝土试件的碳化深度随着聚合物掺量的增加而逐渐减小,说明聚合物可以改善混凝土的碳化性能,并且随着聚合物的增加,改善效果越明显。试验表明,适量掺入聚合物可以改善大掺量煤矸石粉煤灰混凝土的抗压强度、抗折强度及碳化性能,这为聚合物改性大掺量煤矸石粉煤灰混凝土性能的应用提供了试验依据。     

冻融循环下CFRP加固混凝土结构耐久性试验研究

采用快速冻融法,研究了不同冻融循环次数下,碳纤维增强复合材料(CFRP)加固混凝土结构的耐久性问题,结果表明,冻融循环作用后,CFRP片材弹性模量基本不变,抗拉强度和伸长率有轻微的降低;混凝土弹性模量降低幅度较大,而失重率呈先降低后增加的趋势;CFRP—混凝土界面的粘结强度以及CFRP加固后混凝土梁的抗弯性能均有不同程度的降低。     

冻融循环作用下尾矿砂孔隙率变化规律研究

冻融循环作用对砂土的孔隙率和孔隙体积变化具有重要影响。采用压汞法对冻融作用下尾矿砂孔隙率和孔隙体积变化规律进行研究,使用分形维数定量表征冻融循环作用下尾矿砂内部孔隙结构变化。研究结果表明,冻融循环作用通过破坏尾矿砂颗粒的大小和改变尾矿砂颗粒间骨架结构是导致尾矿砂孔隙体积和孔隙率变化的主要原因,随着冻融循环作用次数的增加,尾矿砂孔隙体积呈现出非线性增大趋势,孔隙率呈先增大后减小再缓慢增大的趋势,孔隙分形维数先急速下降后缓慢升高最终趋于稳定;尾矿砂内部结构微结构调整出现在冻融循环前期。     

冻融循环作用对煤矸石混凝土吸水性的影响

为了研究冻融循环作用对自燃煤矸石混凝土耐久性的影响,分别对自燃煤矸石部分替代(0、30%、60%)传统粗骨料的混凝土试件进行了0、15、25、35和45次冻融循环试验,采用吸水试验分析了不同冻融循环作用后各组试件吸水指标(累积吸水高度和两阶段吸水率)的变化规律。结果表明:冻融循环作用对自燃煤矸石混凝土的吸水性有显著的影响,与未受冻融循环作用的试件相比,随着冻融循环次数的增长,各组试件的累积吸水高度和初始吸水率均明显增大;另外,自燃煤矸石掺量对试件的吸水性也有一定影响,冻融循环作用后,与传统骨料混凝土试件相比,自燃煤矸石混凝土试件的第1阶段吸水率存在不同程度提高。     

大掺量粉煤灰高性能混凝土性能研究

通过选用当地原材料来配置大掺量粉煤灰高性能混凝土的研究表明,粉煤灰掺量在40%范围内,在混凝土原材料品质优良稳定的前提下,生产出的混凝土的工作性能、强度、收缩、耐久性等均可达到高性能混凝土的要求,该结论为大掺量粉煤灰高性能混凝土在河北省的应用打下了基础。     

高掺量粉煤灰混凝土性能试验研究

研制和开发高掺量粉煤灰混凝土是发展高性能绿色混凝土的一个重要内容,本文利用物理、化学、力学分析的方法对九龙矸石电厂粉煤灰进行了分析,并研究了以此为配料制作的高掺量粉煤灰混凝土的力学性能,得出了粉煤灰在高掺量混凝土中的主要作用及其在实际工程应用的关键指标。     

高强粉煤灰混凝土的抗炭化性能研究

为了研究了粉煤灰掺量对混凝土耐久性的影响,进行了试验研究,考察了粉煤灰等量取代水泥对混凝土强度的影响.粉煤灰对混凝土炭化性能的影响以及粉煤灰对混凝土碱度的影响.研究结果表明:掺入粉煤灰和高效减水剂配制的高性能混凝土,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的碱度降低;在50%掺量范围内,混凝土的最低pH值为11.7,钢筋不发生锈蚀,高强粉煤灰混凝土在标准条件下炭化28 d后的炭化深度为0.     

粉煤灰活化对混凝土增强作用的研究

针对粉煤灰活化提高混凝土早期强度问题展开试验研究,阐述了粉煤灰活化改善混凝土早期强度的机理。     

冻融循环作用下的花岗岩边坡岩体强度研究

以伊春鹿鸣钼矿发育的花岗岩边坡岩体为例,开展不同风化程度的花岗岩岩石样品的冻融循环单轴抗压强度试验和纵波波速试验,得到不同风化程度的花岗岩冻融循环单轴抗压强度和纵波波速损失程度不同,风化程度高的花岗岩冻融系数较低;冻融循环作用下的花岗岩单轴抗压强度冻融系数与纵波波速损伤变量之间为线性关系,对于不同风化类型的花岗岩,其线性关系高度相近。从边坡稳定性分析的角度出发,提出了2种获取冻融循环花岗岩边坡岩体强度参数的方法,并进行了计算验证。结果显示:采用单轴抗压强度冻融系数直接折减抗剪强度,或采用纵波波速冻融系数折减RMR值后推导抗剪强度,所得结果均可进行边坡稳定性计算;相对来讲,后者计算的安全系数与边坡体实际稳定状态更为接近。     

铁尾矿掺量对冻融循环和硫酸盐侵蚀联合作用下混凝土抗劣化性能的影响

为研究铁尾矿掺量在硫酸钠冻融循环作用下的混凝土劣化机理,对铁尾矿混凝土的质量和抗压强度损失率、相对动弹性模量进行了测试,建立了基于威布尔分布的冻融损伤模型。结果表明:硫酸钠冻融150次后,当铁尾矿的替代率为60%时,铁尾矿混凝土的质量损失最大,为1.7%;铁尾矿混凝土的抗压强度损失率随着冻融次数增加不断增大;60次冻融后,IC15组铁尾矿混凝土和IC45组铁尾矿混凝土的抗压强度损失率明显低于普通混凝土;IC30组铁尾矿混凝土的相对动弹性模量损失最小,而IC60组铁尾矿混凝土的相对动弹性模量损失最大。冻融循环0～30次时,相对动弹性模量降低缓慢,损失较小,当铁尾矿替代率为30%时,相对动弹性模量损失最小,抗冻性和抗硫酸盐侵蚀性最佳;铁尾矿混凝土在冻融循环与硫酸盐侵蚀联合作用下的冻融损伤模型符合威布尔分布,相关系数R2大于0.96。     

陶粒玻化微珠粉煤灰隔热混凝土性能试验研究

以页岩陶粒、玻化微珠和粉煤灰为隔热基材,研制出一种隔热混凝土,可用作深井高温巷道热源屏蔽材料。利用正交试验方法,对隔热混凝土的隔热性能和力学性能进行试验研究,考察陶粒取代率、玻化微珠取代率及粉煤灰取代率对混凝土导热系数和抗压、劈裂抗拉强度的影响。结果表明:陶粒和玻化微珠对混凝土各方面性能均有显著影响,且影响规律一致,皆随取代率的增加,隔热性能显著提高,但力学性能有所下降。粉煤灰取代率在30%以内,影响较小,可使混凝土隔热性能有所改善;但力学性能先提高,后降低,其最佳掺量为10%。     

冻融循环作用下金属矿山边坡硬岩耐久性研究

对取自西藏玉龙铜矿边坡不同钻孔的灰岩、石英砂岩岩样进行了温度区间为-20～20 ℃的冻融循环实验, 研究了岩样的抗拉强度变化趋势, 将Mutluturk等提出的衰变函数模型引入到解决寒区露采矿山边坡硬岩长期稳定性的研究中, 计算得到了不同位置两种岩性的衰变常数和半衰期, 由此分析了该矿山边坡岩石的耐久性。研究发现Mutluturk等提出的衰变函数模型适用于解决寒区露采矿山边坡坚硬岩石耐久性问题, 相同岩性不同组成的岩石耐久性可能会有较大差别, 为露采矿山边坡安全维护提供了参考和帮助。     

冻融循环作用下卸荷砂岩微观损伤特性试验研究

在一带一路倡议背景下,大量岩体工程建设在高寒地区,研究高寒地区岩石在冻融环境下的微观损伤演化规律对分析岩石宏观力学性能具有十分重要的意义。以砂岩为研究对象,开展了冻融循环试验;然后,对经历不同冻融循环次数的砂岩进行三轴卸荷试验,得到破坏断口典型部位的切片;最后,对切片进行扫描电镜试验,统计砂岩微裂纹长度、宽度、面积及方位角等微观损伤信息。试验结果表明:在不同的围压和冻融循环次数条件下,断口微裂纹长度由指数分布演化到对数正态分布,微裂纹宽度及面积分别符合对数正态分布和指数分布,微裂纹方位角变化均无明显规律性。初始围压对断口微裂纹的长度,宽度,面积发育起着抑制作用,而冻融作用一定程度上起着促进作用。此研究成果对损伤岩石的宏细力学性能分析提供了一定科学依据。     

冻融循环作用下砂岩细观损伤演化规律试验研究

为揭示冻融岩石从微观到宏观的破裂破坏过程,进行了不同冻融循环次数的核磁共振试验,获得砂岩在0次、5次、10次、20次、30次、40次、50次冻融循环后T2谱曲线及孔隙度变化规律。基于磁共振分层技术,对岩石内部孔隙的发育、扩展情况进行准确的分析和判断。从内部细观结构和宏观裂纹形态两个角度分析了冻融岩石动态损伤演化规律。研究表明:冻融循环作用下岩石的内部孔隙特征变化存在界值点,且随着冻融循环次数的增加,岩石内部微孔数量减小,介孔数量明显增大。岩石的冻融损伤过程有明显的各项异性,岩石两端(表面)的冻融损伤比中间(内部)的冻融损伤更加严重,造成岩石内部孔隙结构特征变化差异性。岩石冻融损伤是由孔隙扩展、裂隙发育、裂隙扩展三阶段组成的一个递进损伤动态过程,且损伤过程是表及里由的多种损伤机制共同作用。     

粉煤灰对混凝土工作性能的影响

通过对粉煤灰的分析，论述了掺粉煤灰对混凝土和易性、需水量、坍落度、泌水、凝结时间、水化热的影响。     

粉煤灰对混凝土工作性能的影响

通过对粉煤灰的分析,论述了掺粉煤灰对混凝土和易性、需水量、坍落度、泌水、凝结时间、水化热的影响。     

冻融循环作用下黄土状土孔隙分布分形几何研究

针对地下工程中出现的岩土冻害问题,从细观力学角度出发,通过控制温度差异、保持含水率等因素来进行黄土状土的快速冻融试验,研究黄土状土在1到30次不同冻融循环作用下的土颗粒与孔隙的变化特征,来分析冻融风化劣坏机理.用压汞试验定量分析孔径变化特征,从分形几何角度来进一步分析黄土状土的冻融破坏机理,研究成果对黄土路基病害形成机理及防治措施研究具有重要的科学意义.