耐碱玻璃纤维砖骨料混凝土力学特性试验

采用耐碱玻璃纤维作为唯一因素的试验方法,其体积掺量变化范围取0～0.9%,对二次破碎的砖骨料混凝土立方体抗压强度fcu、轴心抗压强度fc、劈裂抗拉强度ft、静力弹性模量Ec、抗折强度ff、抗裂性、韧性随耐碱玻璃纤维掺量变化规律展开研究。结果表明:适量掺入耐碱玻璃纤维,可起"细微加强筋"作用,对砖骨料混凝土fcu和fc有提升作用,并可明显改善ft和ff;耐碱玻璃纤维掺入量越多,砖骨料混凝土Ec减小幅度越大,但可使韧性显著提高;适量掺入耐碱玻璃纤维,可提高砖骨料混凝土拉压比,降低弹强比,显著提高抗裂性能。因此,建议耐碱玻璃纤维掺量0.4%～0.5%,可使砖骨料混凝土工作性能达到最佳。     

再生钢纤维混凝土力学特性研究

使用再生钢纤维加入混凝土,能够改善混凝土性能及延长混凝土的疲劳寿命。为此,本文通过原材料分析、配合比设计,坍落度、抗压强度、抗剪强度、抗裂性及抗剪强度试验,综合评价再生钢纤维对混凝土性能的影响。试验结果表明：1)当钢纤维质量分数为0.46%时,再生钢纤维混凝土具有较高的坍落度和工作性;2)再生钢纤维具有“桥接作用”,当混凝土裂缝开口位移增大到0.6～3.0 mm时再生钢纤维混凝土仍具承载力,其抗裂性能明显得到改善;3)相比普通混凝土,再生钢纤维混凝土的抗剪强度增长65%。本文研究成果可为类似工程应用提供一定的借鉴与参考。     

矿物掺合料再生骨料混凝土的力学及耐高温性质研究

为了研究矿物掺合料对再生骨料混凝土的基本特性及耐高温特性的影响,利用飞灰、铁渣和稻壳灰对再生骨料混凝土进行改性,并进行高温和力学实验。结果表明,随着温度的升高,试样的密度和超声波速不断下降;添加法制备的试样的密度和超声波速大于替代法制备的试样;抗压强度和相对弹性模量随着矿物掺量的增加先增后减,在5%~10%时达到较大值。随着温度的增加,抗压强度先增后减,在100℃时达到较大值;且以添加法掺入矿物掺合料时,试样的强度和弹性模量较高。对再生骨料混凝土耐高温性能的增强作用飞灰>铁渣>稻壳灰。此外,采用替代法时混凝土的密度与抗压强度、密度与和弹性模量和超声波速与抗压强度间的相关性较好;而采用添加法时各个参数之间的相关性较差。     

再生粗骨料混凝土性能的试验分析

对再生粗骨料混凝土性能进行了试验研究,将再生混凝土与正常配制基准混凝土物理力学性能作了对比,其结果可供再生粗骨料混凝土研究者参考。     

不同掺量的强化再生骨料与简单再生骨料对再生混凝土力学性能影响的试验研究

采用机械强化法对再生粗骨料进行多次整形获得机械强化再生粗骨料,并与简单破碎再生粗骨料进行对比性试验,试验测试了不同的胶凝材料用量、不同种再生粗骨料取代率、统一的砂率、聚羧酸高效减水剂、制备的强化再生骨料与简单再生骨料对再生混凝土的力学性能影响。     

蚀变花岗岩物理力学特性试验研究

为进一步分析蚀变花岗岩的稳定性,针对蚀变花岗岩的强度特性,选取矿山井下开挖现场的岩样测试了不同蚀变程度岩样的矿物成分、孔隙率、耐崩解性、点荷载强度等参数,进行了部分参数与蚀变花岗岩强度的相关性分析。结果表明,1#岩样较2#、3#岩样有更优良的物理力学性能;矿物成分中,石英和长石含量对1#岩样强度影响较大,绿泥石和蒙脱石含量对2#岩样强度影响较大;蚀变花岗岩强度随密度的增加呈线性增长;含水率、吸水率、孔隙率的增大会使强度降低,其值较小时,对蚀变花岗岩强度的影响较大;耐崩解系数的增大会使强度增强,其值较大时对强度影响较大。     

煤矸石掺再生骨料制备C30混凝土的试验研究

用煤矸石和建筑垃圾作为粗骨料按不同比例掺和后代替混凝土中部分碎石粗骨料,通过控制不同掺量配制混凝土试件,在相同湿度,不同温度的环境下养护,并通过3因素3水平的正交试验确定最佳配合比。测得7d、28d混凝土抗压强度,通过对强度进行极差和方差分析,探索各因素对制备混凝土抗压强度的影响。结果表明,每立方米混凝土中掺入20%的煤矸石粗骨料、20%的建筑垃圾再生粗骨料代替部分碎石粗骨料,且在20℃环境中养护,为最佳方案。为了进一步验证该配合比制备的混凝土满足耐久性要求,选取3组试件进行抗硫酸盐侵蚀对比试验,结果表明,制备混凝土试件抗压耐蚀系数大于规范规定的75%,满足要求。     

黏土改良铁尾矿砂物理力学特性试验研究

为探究不同黏土掺量对铁尾矿砂物理力学特性的影响规律,以河北省赞皇县某尾矿库的铁尾矿砂为研究对象,借助外掺黏土的改良方法,通过击实试验、加州承载比试验与常规三轴试验,研究黏土掺量对改良铁尾矿砂物理力学特性的影响。结果表明:改良土的最大干密度随黏土掺量增加呈现出先增大后减小的规律性;铁尾矿砂中掺入黏土可有效提高其加州承载比强度;当黏土掺入量在恰巧充分填充铁尾矿砂孔隙临界点附近时,改良土更易压实,其强度与刚度指标综合表现最为优异。     

岩石冻融荷载耦合试验及物理力学特性研究

以寒区工程建设为需要,选取两种岩石分别在自然状态和冻融状态下进行物理力学试验,得到块体密度、抗压强度、抗拉强度、弹性模量等基本物理力学参数,获取不同状态下的典型岩石应力-应变曲线.对两组试验结果进行对比分析,结果表明,冻融状态下岩石强度减弱,承载能力下降是多重因素作用叠加的结果;冻融损伤程度与岩石接触面的距离有关;受冻融损伤影响,岩石弹性性能下降,弹性模量减小,冻融损伤劣化具有不可逆性;冻融岩石内部损伤引起岩石直径收缩过程中,泊松比不断减小,甚至可能出现负值.     

再生混凝土骨料生产工艺与分类标准的研究

总结了国内外已有再生混凝土骨料（Recycled Concrete Aggregate）的生产工艺,在试验的基础上,提出了RCA生产的新工艺.此外,通过分析已有的再生混凝土骨料分类方法,结合部分RCA的试验,给出了RCA新的分类标准.     

细骨料混凝土细观断裂试验研究

用带扫描电镜的电液伺服试验系统对细骨料混凝土进行了断裂试验,拍摄到了不同荷栽水平下裂纹扩展过程的SEM图像。对应于荷载水平,对这些断裂过程的细观图片进行了系统的分析,表明裂纹扩展路径具有明显分形性质。此外,从理论上分析得出断裂路径的分维数D与传统方法计算的断裂能GF之间存在着InGF∝D的关系,这一结论与试验结果吻合较好。     

煤矸石骨料混凝土的耐久性试验研究

为探讨煤矸石骨料混凝土的耐久性,对其两个指标--干燥收缩性能和抗冻性能进行试验研究,重点对煤矸石和普通碎石作为骨料分别制备混凝土试件进行对比分析。干燥收缩性能实验表明：不同水灰比的情况下,煤矸石骨料混凝土的干燥收缩率、质量减少率都比普通碎石混凝土大,这主要由煤矸石骨料的吸水率较大所造成的;无论水灰比多大,两种骨料混凝土的早期干燥收缩率都较大,50 d时的干燥收缩率占整个龄期的85%左右,超过120 d后逐渐趋于稳定。抗冻性能实验表明：在常用水灰比情况下,煤矸石骨料混凝土的抗冻性能指标能够满足要求;在不同水灰比的情况下,煤矸石骨料混凝土的耐久性指数比普通碎石混凝土低,质量损失率增大,这主要由煤矸石骨料中的孔隙水产生较大的冻胀应力所造成的。试验结果表明,采用煤矸石骨料制备混凝土是可行的,其干燥收缩性能和抗冻性能能够满足规范要求。     

再生粗骨料对再生混凝土基本性能的影响

将废弃混凝土进行破碎得到再生骨料,根据再生粗、细骨料不同掺量配制C20、C25、C30、C35强度等级混凝土,试验得出再生骨料掺量对再生混凝土抗压强度、轴心抗压强度、劈裂强度、弹性模量的影响规律。基于对试验结果的分析得出的一些结论可为废弃混凝土的再利用提供研究依据。     

不同胶结介质的胶结再生岩体力学特性试验

再生顶板结构控制是回采工作面支护参数和支护方案设计的关键,再生岩体力学特性的确定是支护方案选择与支护参数设计的基础.采用RMT-150试验机开展胶结再生岩体单轴压缩试验,结合SEM电镜扫描系统研究不同胶结介质条件下再生岩体的强度特性及固结机理.研究结果表明：水灰比和胶结介质是影响强度的主要因素,在单轴压缩测试试验结果中,超细水泥试样最高强度为12.5 MPa,普通水泥最高强度为10.2 MPa,石膏最高强度为6.7 MPa;水灰比为5∶10,6∶10,7∶10时,胶结质固结体强度随水灰比的增大而减小,胶结再生岩体强度随水灰比的提高呈现逐渐增大,再逐渐减小的趋势;电镜扫描试验分析胶结介质的胶结特征和岩-浆交界面孔隙形态,从微观角度确定岩-浆界面孔隙特征,胶结特征由包裹式接触到依附式接触是降低强度的主要因素.通过对不同水灰比条件下不同胶结再生岩体强度的影响因素进行分析,为破碎条件下再生顶板支护研究提供参考依据.     

纳米二氧化硅对再生骨料混凝土性能影响的研究

再生骨料混凝土是一种环保材料,然而由于再生骨料的固有缺陷,导致其很难在结构工程中推广应用。纳米二氧化硅作为一种混凝土辅助胶凝材料,已经在普通混凝土中得到了充分的研究,但其用于改性再生骨料混凝土的研究较少。利用万能试验机、扫描电镜及X射线衍射仪,从工作性能、抗压性能、抗拉性能和微观形貌等方面,分析了不同掺量纳米二氧化硅对再生骨料混凝土改性的影响,深入探讨了利用纳米二氧化硅对再生骨料混凝土进行改性的可行性。试验结果表明：纳米二氧化硅具有高活性和填充效应,促进了水泥的水化反应,对再生骨料混凝土早龄期抗压性能提升明显;此外,纳米二氧化硅由于其颗粒尺寸较小,填充了再生骨料的微裂纹和孔隙,降低了再生骨料混凝土的脆性,对再生骨料混凝土后龄期抗拉性能提升显著。值得注意的是,纳米二氧化硅具有团聚效应,需要采用减水剂和预拌的方法提升其工作性能,从而推广其适用性。     

再生骨料预处理对混凝土力学性能的影响

对原再生骨料R0和分别对其进行CO_2碳化、水泥浆裹石、水泥浆裹石CO_2碳化处理得到的再生骨料R1、R2、R3进行物理力学性能试验,分析了再生混凝土的抗压和劈裂抗拉强度。结果表明:与R0比较,R1只能有效降低吸水率。R2使压碎指标下降约11.7%,但吸水率增加了约30.6%。R3虽然吸水率增加了约6.2%,但比R2降低了约18.7%;压碎指标R3下降了约14.1%,比R1降低了12.5%。R3再生混凝土抗压和劈裂抗拉强度较R0再生混凝土提高幅度明显;当再生骨料掺量为70%时,抗压强度最高,抗压强度提高了约8.2%。对再生骨料进行水泥浆裹石CO_2碳化处理,能有效改善再生骨料性质。     

再生混凝土基本力学性能试验研究

设计并完成了再生混凝土基本力学性能相关试验，重点研究了不同强度等级再生混凝土的基本力学性能。主要研究内容包括再生混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、峰值应变、弹性模量和断裂能。试验结果表明，与配合比相同的普通混凝土相比，再生混凝土的抗压强度可能增加，也可能降低，主要取决于强度等级；再生混凝土的棱柱体强度与立方体强度比值和峰值应变较普通混凝土增加；再生混凝土的弹性模量和断裂能则较普通混凝土分别降低20％和10％左右。     

王家岭矿岩石物理力学试验研究

为了对王家岭矿区地质条件有明确的认识,充分了解煤层上覆岩层的物理力学性质,为工程设计、实验研究提供必要的物理和力学参数,通过对王家岭矿某钻孔取芯,进行了岩石密度测试试验、岩石劈裂试验、岩石单轴压缩及变形试验、岩石变角模抗剪试验,分别获得了本矿区主要岩层的密度、抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、内摩擦角和粘聚力等物理力学参数,同时确定了剪切应力与正应力之间的函数关系,对揭示覆岩破坏形式,指导安全采矿具有指导意义.     

化学腐蚀作用下煤矸石混凝土力学特性试验

探究煤矸石混凝土在化学腐蚀条件下的力学特性,以不同pH值化学溶液浸泡过的试样为研究对象进行三轴压缩试验,通过浸泡过程中试样质量变化、溶液pH值变化及三轴压缩试验结果,分析不同pH值化学溶液对煤矸石混凝土力学特性的影响。结果表明：随着浸泡时间的增长,每种试样都有质量损失,而且溶液的pH值都稳定趋于碱性;围压大小与溶液pH值都是影响煤矸石混凝土力学特性的重要因素,在围压相同的情况下,随着溶液pH值的增大,试样三轴压缩试验的强度随之增加;在溶液pH值相同的情况下,随着围压的增大,试样三轴压缩试验的强度随之增加;并进一步分析了化学溶液对试样的腐蚀机理。