高性能混凝土的影响因素研究

现代建筑工程对混凝土的要求日益提高,促进了高性能混凝土的发展。采用正交试验,探究了砂胶比、水胶比、硅灰掺量、钢纤维掺量以及砂粒径范围对高性能混凝土的影响。结果表明,随砂胶比的增大,高性能混凝土流动度减小,抗折、抗压强度均先增大后减小;随水胶比的增大,流动度增大,抗折、抗压强度都是先增加后降低;随硅灰掺量的增大,流动度及抗折、抗压强度都先增大后减小;随钢纤维掺量增大,流动度减小,抗折、抗压强度增加到一定程度后变化不大;砂粒径范围对流动度影响明显,对高性能混凝土后期强度影响不大。     

尾矿砂高性能混凝土力学性能的研究

为研究不同岩质机制砂片状颗粒、水胶比、石粉含量对混凝土力学性能的影响,文中以凝灰岩和石灰岩作为研究对象,采用室内试验方法,对比分析不同水胶比、片状含量、石粉含量对混凝土抗压、抗折强度、流动度、坍落度的影响.研究结果表明,片状颗粒使拌合物粘滞力增大,流变性能变差,坍落度降低;随着片状颗粒的增加,砂浆的抗折与抗压强度不断下...     

海砂超高性能混凝土性能影响因素试验研究

为更好地开展海砂UHPC配合比设计,研究了水胶比、砂胶比、硅灰、钢纤维等因素对海砂UHPC性能的影响,试验结果表明：水胶比越低,海砂UHPC强度越高;海砂UHPC的流动度随胶砂比增大而增大,抗压、抗折强度的变化规律为先增大后减小;随硅灰掺量增加,海砂UHPC的流动度、抗压强度、抗折强度均先增加后降低;随钢纤维体积掺量增加,海砂UHPC的流动度随之降低,抗压强度、抗折强度随之增加,其中钢纤维掺量对抗折强度影响极为显著。     

水胶比对超高性能混凝土施工与力学性能的影响

兼顾优异施工及力学性能超高性能混凝土(UHPC)研制的重点之一是确定合适的水胶比。为此,以150MPa级UHPC的原材料和配合比均不变(除用水量外)为前提,研究水胶比(0.15～0.2)对UHPC施工与力学性能的影响规律。通过相关试验得到了UHPC不同湿拌时间的扩展度、充分湿拌时间、静停一段时间的扩展度、抗压、抗折强度、四点弯曲应力挠度曲线、四点弯曲出现可视裂纹时下缘等效拉应力;对抗压、抗折强度进行了变异性分析;利用应力挠度曲线,基于规范法得到了弯曲韧性指标,并提出了其改进方法。结果表明:UHPC达最佳扩展度所需湿拌时间(充分湿拌时间)为6min;水胶比由0.16增至0.19时UHPC扩展度基本呈线性增长,水胶比每增加0.01,UHPC扩展度平均增幅为109mm;当水胶比、静停时间分别为0.19、4h时,扩展度损失40mm,损失率仅5.9%;UHPC抗压强度、抗折强度及弯曲韧性指标随水胶比的增大皆呈先增后减趋势,当水胶比分别为0.18、0.16和0.16时达到最优;应力峰值前的应力挠度曲线并不是典型全凸形曲线;可视初裂抗折强度约为抗折强度的0.85倍;UHPC试件的弯曲韧性较好,宜采用可视初裂挠度作为初始变形参考进行韧性指标计算;为保证UHPC兼顾良好施工与力学性能,建议湿拌时间、水胶比分别为6min、0.18或0.185。     

河砂玄武岩纤维RPC的配合比设计及验证

以河砂最紧密堆积空隙率为基础,提出了一种活性粉末混凝土(RPC)的配合比设计方法,并进行了试验验证和配合比优化。结果表明,河砂RPC的流动度随浆体富余系数的增大而增大,随水胶比的降低而减小;河砂RPC的抗压强度随浆体富余系数增大和水胶比的降低而增大;河砂RPC的抗折强度受浆体富余系数和水胶比的影响较小。胶凝材料的比例对河砂RPC各个性能的影响大小是:流动度抗压强度抗折强度。掺入玄武岩纤维后,河砂RPC的抗压、抗折和劈裂抗拉强度均不同程度增大,但随着水胶比的降低,纤维对RPC力学性能提升的效果减弱。试验制备出了满足GB/T 31387—2015《活性粉末混凝土》要求的RPC120和RPC140。     

透水混凝土的基本性能试验研究

通过正交试验法研究了砂率、水胶比、设计孔隙率和增强剂掺量4个因素对透水混凝土抗压强度、抗折强度、透水系数、孔隙率等性能的影响以及透水系数与抗压抗折强度的关系,优选出配合比。结果表明:砂率和设计孔隙率对透水混凝土抗压强度、抗折强度、透水系数影响大,增强剂和水胶比影响次之;随着砂率的提高透水混凝土强度逐渐增大,透水系数逐渐下降;随着设计孔隙率的增大,强度逐渐降低,透水系数逐渐增大。当砂率在2%~4%、孔隙率在18%~20%、增强剂掺量在5%时,透水混凝土的强度与透水系数达到较优状态;通过试验数据的回归分析,分别建立了透水系数与抗压强度、抗折强度的关系式。     

基于正交试验设计的PVA-ECC基体组分对其力学性能影响的显著性水平研究

从单因素试验和正交试验两方面出发来研究PVA-ECC抗折强度和抗压强度的影响因素及每个因素的影响顺序。首先从水胶比、砂胶比、粉煤灰的掺量和纤维的掺量等单因素出发,来找出每个参数的最佳范围,然后用正交试验的方法分别设计制作出PVA-ECC纤维混凝土抗折强度和抗压强度试块,通过对试验结果的分析找出各指标因素影响的主次顺序、最优组合及显著性水平。结果表明:当水胶比为0.25,砂胶比为0.45,粉煤灰掺量为45%,减水剂掺量为0.5%时,PVA-ECC抗折、抗压强度达到最佳;28 d抗折强度的影响程度顺序:膨胀剂粉煤灰掺量水胶比减缩剂砂胶比;28 d抗压强度的影响程度顺序:水胶比减缩剂膨胀剂粉煤灰掺量砂胶比。     

沙漠砂混凝土抗压和抗折强度试验研究

通过设计重复试验的四因素三水平正交试验,进行了水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率不同沙漠砂混凝土28 d抗压强度和抗折强度试验,分析各因素对沙漠砂混凝土28 d抗压强度和抗折强度影响。通过极差分析可知,沙漠砂混凝土最优配合比为水胶比0.4,粉煤灰掺量10%,砂率30%,沙漠砂替代率25%。通过方差分析可知,水胶比和粉煤灰掺量对沙漠砂混凝土28 d抗压强度影响高度显著,砂率和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土28 d抗压强度影响不显著;水胶比对沙漠砂混凝土28 d抗折强度影响高度显著,粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土28 d抗折强度影响不显著,该研究可为沙漠砂混凝土在实际工程中应用提供理论依据。     

偏高岭土对水泥胶砂力学性能的影响

以抗压强度和抗折强度作为评价指标,研究了偏高岭土和水胶比对水泥胶砂力学性能的影响。结果表明:在水胶比相同的条件下,当偏高岭土掺入量分别为5%、10%、15%时,水泥胶砂3d和7d的抗压和抗折强度未发生显著变化,但28d的抗压和抗折强度均得到大幅度提高;在相同偏高岭土掺入量的条件下,随着水胶比的增大,水泥胶砂28d的抗压和抗折强度均呈现下降趋势,确定最优水胶比为0.3。     

配合比参数对高强修补砂浆性能影响研究

本文研究水胶比、砂胶比、可再分散乳胶粉和消泡剂掺量等配合比参数对高强修补砂浆的流动度和强度性能的影响,试验结果表明,当水胶比为0.22,砂胶比为1.0,胶粉用量为0.50%,消泡剂为0.20%时,可以获得流动性好的质量优良的高强修补砂浆,其流动度达到225mm,28d抗压强度可以达到96.7 MPa、抗折强度达到21.2MPa,拉伸粘结强度达到3.21 MPa。     

聚羧酸减水剂及水胶比对低钙粉煤灰胶砂强度影响的试验研究

设置了5种聚羧酸减水剂掺加水平(0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%)和2种水胶比(0.35、0.44),对聚羧酸减水剂掺量和水胶比对低钙粉煤灰胶砂的抗折强度和抗压强度的影响进行了试验研究。研究结果表明在低钙粉煤灰胶砂中适当掺加聚羧酸减水剂,可以提高试件的抗折强度和抗压强度,聚羧酸减水剂掺量0.3%的低钙粉煤灰胶砂的力学性能较优异;水胶比对低钙粉煤灰胶砂的抗折强度和抗压强度有重要影响,试件的抗折强度和抗压强度随着水胶比的增大而降低。     

钢纤维对活性粉末混凝土性能影响研究

研究不同钢纤维掺量、长度、长径比及混杂纤维对活性粉末混凝土(RPC)流动性、抗压强度和抗折强度的影响。试验表明:单掺纤维时,纤维长度在一定范围内随着纤维长径比的增大,RPC流动性降低,抗压强度和抗折强度有不同程度提高;当钢纤维长度达20mm时,RPC抗压强度和抗折强度均较低。混杂纤维保持总量1.5%不变,随着短纤维掺量的增加,流动度、抗压强度和抗折强度均呈先增加后降低的趋势。试验数据拟合得到RPC流动度、抗压强度和抗折强度计算公式。     

不同配合比参数对高延性纤维增强水泥基复合材料的性能影响

通过不同配合比对高延性纤维增强水泥基复合材料进行稠度、抗压和抗折强度试验,分析研究水胶比、砂胶比、纤维掺量对高延性纤维增强水泥基复合材料(ECC)的性能影响。试验结果表明:随着水胶比增大,ECC的抗压强度逐渐降低,在0.30～0.40水胶比范围内,水胶比对28 d抗折强度影响较小;随着聚乙烯醇纤维掺量增加,ECC的抗压和抗折强度逐渐上升;砂胶比对水泥基复合材料的抗压和抗折强度影响较小。     

配合比参数对高性能混凝土抗压强度影响研究

利用正交试验方法,分析了高性能混凝土配合比设计中水胶比、粉煤灰掺量、砂率三参数对各龄期抗压强度的影响效果。研究结果表明,早期强度受粉煤灰掺量影响最大,28d强度受水胶比和砂率影响最为显著,而56d强度则仅有水胶比为显著因素。高性能混凝土的抗压强度随龄期呈对数增长。利用郭沟大桥维修加固工程,在现场成功配制了C50级高性能混凝土,工程应用效果良好。     

低水胶比和龄期影响下的硅粉水泥胶砂的强度研究

为了更加有效地研究硅粉活性及硅粉对混凝土的强度影响,用相同质量分数的硅粉取代水泥配制水泥胶砂,在不同的水胶比、不同的硅粉取代量和不同龄期的综合条件下,对水泥胶砂的力学性能进行试验研究。结果表明:当水胶比分别为0.28、0.30和0.32时,与基准水泥胶砂相比,随着硅粉取代量的增加,水泥胶砂的3d抗压强度和抗折强度没有显著变化,但水泥胶砂的28d抗压强度和抗折强度却明显提高;过多的硅粉取代量不利于提高水泥胶砂的强度,且只降低水胶比并不能有效提高水泥胶砂的3d和28d强度。对于硅粉水泥胶砂的抗压强度和抗折强度,其中硅粉最优取代水泥的质量分数为9%~12%,且最优水胶比为0.30。     

粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料力学性能正交试验

基于正交分析法研究了不同因素对粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料力学性能的影响。通过分析水胶比、代砂率和养护制度三种因素对高性能水泥基材料力学性能的影响,确定了不同因素对抗压强度影响的主次顺序以及各因素的最优水平组。结果表明,不同因素对抗压强度影响的主次顺序均为:养护条件水胶比代砂率;对抗折强度影响的主次顺序为:代砂率水胶比养护条件;抗压强度随着水胶比的增大而降低,随着代砂率的增大而呈现出先增大后减小的趋势,而抗折强度随着水胶比与代砂率的增大均呈下降趋势;相比于标准养护,蒸压与低压蒸汽养护均能提高粒化高炉矿渣代砂高性能水泥基材料的抗压强度,且蒸压养护低压蒸汽养护标准养护;显微测试结果表明,采用粒化高炉矿渣代替细骨料能够有效提高水泥基材料的抗压强度。     

硅砂炉渣加气混凝土的抗折性能研究

用陈积粉煤灰代替新的粉煤灰,可以明显改善加气混凝土生产原料短缺的实际问题,但是陈积粉煤灰加气混凝土砌块存在抗折强度不足的隐患。为此,拟采用廉价易得的硅砂炉渣代替部分陈积粉煤灰以提高陈积粉煤灰加气混凝土砌块的抗折性能。研究中采用正交试验的方法,以水胶比、粉煤灰掺量、生石灰掺量、硅砂掺量、炉渣掺量、石膏掺量、发气剂掺量（铝粉）和减水剂掺量作为试验因素,进行了八因素九水平的硅砂炉渣加气混凝土正交试验,测得试验强度。由结果可知,炉渣、硅砂的掺量分别为6%和12%左右时,抗折强度、抗压强度均较高,抗压强度约为抗折强度的1.5倍左右。     

玄武岩配制混凝土的试验研究及工程应用

以水胶比为0.38的新拌玄武岩混凝土为对象,研究水胶比、砂率、骨料材质及钢纤维对混凝土工作性能、抗压强度与耐久性的影响,结果表明玄武岩混凝土和石灰岩混凝土均具有大流动性,玄武岩混凝土抗压强度、抗折强度略高于石灰岩混凝土,均能满足混凝土泵送要求。相同配合比的玄武岩混凝土和石灰岩混凝土的耐久性基本一致,氯离子渗透级别相同。     

基于正交试验的硅粉-纳米SiO2高强灌浆料性能研究

为了制备具有高流动性的高强灌浆料,进行了四因素三水平的正交试验L_(9)(3^(4)),研究了硅粉掺量、纳米二氧化硅(NS)掺量、砂胶比、水胶比对硅粉-NS灌浆料的流动度、抗折强度、抗压强度的影响。结合极差分析法,分析了各材料掺量变化对灌浆料流动度、抗折强度、抗压强度的影响程度。结果表明:与NS相比,硅粉对灌浆料早期强度的影响较大;通过优化砂胶比和水胶比,可以配制出流动度好、强度高的硅粉-NS灌浆料。     

自密实钢纤维超高强混凝土试验

测试了水胶比、减水剂掺量、钢纤维用量、微硅粉及矿粉掺量对超高强混凝土流动性、抗压强度及抗折强度的影响,对比分析了各因素影响作用的大小。结果表明:在试验范围内,水胶比、减水剂掺量及钢纤维用量对混凝土流动度及强度均有显著影响;在水胶比为0.20~0.22的情况下,掺入不低于2%的减水剂、不大于2.5%的钢纤维、4%~6%的微硅粉、10~15%的矿粉可制备得到抗压强度大于120 MPa、抗折强度大于20 MPa的自密实超高强混凝土。