聚乙烯醇纤维增强水泥土制备及其压缩性能分析

为了提高隧道用水泥土的力学性能,选择P.O42.5硅酸盐水泥为基体,掺入不同条件的聚乙烯醇(PVA)纤维进行加强,并开展无侧限抗压强度实验分析。研究结果表明:纤维水泥土孔隙在水化产物作用下填充效果更佳,组织更致密,外部载荷不易对整体结构造成影响,抗压缩变形效果表现更佳。掺入不同比例的PVA纤维后含水量基本处于30%上下,初始孔隙率变化区间为0.805~0.868。向水泥土中将不同比例纤维掺入后,其压缩系数增大。相比较素水泥土,掺入PVA纤维水泥土压缩系数均发生明显最低。综合考虑,选取掺入9 mm是较为优秀的。当提高PVA纤维比例时,最高压缩模量Es先增大再降低,PVA纤维水泥土的Es值对应0.75%掺入比时到达最大值。本研究开发了一种新型纤维水泥土,对加强水泥土综合性能具有很好的应用价值。     

电阻率法对硫酸影响水泥土力学性能的初步研究

环境污染对水泥土力学性能的影响已引起了人们的重视.本文以硫酸污染为例,通过不同浓度硫酸溶液对水泥土的侵蚀,采用电阻率法研究了电阻率与溶液浓度、抗压强度之间的关系.结果表明,受硫酸溶液侵蚀后,水泥土电阻率、孔隙水电阻率、水泥土抗压强度均随着溶液浓度的增加而减小,水泥土抗压强度与水泥土电阻率成正比.然后在无侧限抗压强度试验的基础上,推导出了硫酸污染地区水泥土桩身强度侵蚀性修正系数.最后提出了通过硫酸溶液电阻率来评价水泥土侵蚀程度的方法.     

PVA纤维参数对改性水泥土粘接摩阻载荷及抗压强度影响试验

为了提高隧道用水泥土的力学性能,选择P·O42.5硅酸盐水泥作为测试材料,掺入不同质量和直径参数的聚乙烯醇(PVA)纤维对其性能进行加强,并进行PVA纤维水泥土无侧限抗压强度实验。研究结果表明,PVA纤维水泥土主要形成了初期压实阶段、弹性变形、塑性变形和结构发生破坏4个阶段。PVA纤维水泥土从塑性破坏转变至塑性破坏的特点,获得了更优的延性。增加纤维长度时,无侧限抗压强度先上升再降低变化,纤维长度等于6 mm时改善了二者的粘接摩阻载荷,达到了最大无侧限抗压强度。纤维水泥土出现了无侧限抗压强度与纤维掺量正相关变化特征,纤维长度在6 mm以内时,0.75%是最优掺入量。研究开发了一种新的改性水泥土,对加强水泥土综合性能具有很好的应用价值。     

玄武岩纤维水泥土填料抗压强度及耐久性研究

为保证水泥土无侧限抗压强度和耐久性满足要求,通过外掺玄武岩纤维的方式,基于室内试验对玄武岩纤维水泥土抗压强度及耐久性展开了研究。研究表明,纤维泥土抗压强度随水泥掺量增加呈线性增长,且纤维掺量为0.3%的抗压强度最大,较素水泥土抗压强度至少提高了41.0%;NaCl溶液养生方式抑制了纤维水泥土强度的发展,较标准养生方式的纤维水泥土抗压强度平均降低了11.8%;干湿冻融作用下,随水泥掺量增加,纤维水泥土抗压强度呈线性增长,且干湿作用后强度较冻融作用大,水泥掺量每增加1%,纤维水泥土干湿作用和冻融作用后抗压强度至少分别提高了13.6%、20.5%;随玄武岩纤维掺量增加,水泥土抗压强度先快速增大后缓慢减小,且纤维掺量为0.3%,干湿或冻融后水泥土抗压强度出现最大值。     

盐冻作用下玄武岩纤维混凝土力学性能损伤研究

针对西北寒旱地区混凝土结构易开裂耐久性降低的问题,选取力学性能优异的玄武岩纤维作为混凝土增强材料,采用室内快速冻融试验,以纤维体积掺量为变量,研究了不同纤维体积掺量(0.05％、0.1％、0.15％、0.2％)混凝土试件分别在清水、质量分数为3％的NaCl溶液、质量分数为5％的Na2 SO4溶液冻融作用下动弹性模量、抗...     

再生细骨料品质和取代率对再生混凝土强度的影响

根据《混凝土和砂浆用再生细骨料》(GB/T 25176-2010),废弃混凝土经简单破碎制得II类再生细骨料,经二次颗粒整形制得I类再生细骨料。在五种不同胶凝材料用量的情况下,采用再生细骨料取代(z=0、25%、50%、75%、100%)天然骨料,通过实验研究再生细骨料品质和取代率对再生混凝土3d、14d、28d和90d抗压强度的影响。结果显示:II类再生细骨料混凝土的力学性能随着z的增加而降低,较普通混凝土降低12.8%;I类再生细骨料混凝土的力学性能随着z的增加而提高,较普通混凝土提高25.1%。     

基于灰色Verhulst模型对粉煤灰水泥土的强度研究

通过对固定水泥掺入量6%的黄土状土,分别掺入5%、10%、15%、20%的粉煤灰,采用无侧限抗压强度试验测定在7d、14d、21d、28d、35d、49d等六个龄期时,各类试样的无侧限抗压强度,并依据灰色Verhulst模型,对试验数据建立预测模型,参考短缺时间内,各类试样的强度变化规律,预测较长时期各类粉煤灰水泥土的无侧限抗压强度发展趋势,同时还预测了试验采用的各类粉煤灰水泥土稳定后的固化强度分别为2.85MPa、3.05MPa、3.67MPa、3.50MPa、2.46MPa。     

减水剂影响下水泥土力学与渗透特性研究

为了研究水泥土在外加剂作用下的强度与渗透特性,综合考虑含水率、水泥掺量、减水剂含量与粉煤灰掺量等因素的影响,基于正交设计方法进行一系列试验研究,得到了龄期为3 d、7 d和28 d时水泥土的无侧限抗压强度和渗透系数,以及各个因素对其影响的规律,并利用SPSS软件对它们之间的关系进行了拟合.试验结果表明:这4种因素对水泥土抗压强度及渗透系数影响的主次顺序均为:含水率→水泥掺量→减水剂含量→粉煤灰掺量.随含水率增加,水泥土抗压强度逐渐降低,渗透系数不断增大;而水泥掺量的影响趋势则与之相反;随试样中减水剂含量增加,其抗压强度和渗透系数分别呈下开口抛物线和"V"形变化,在实际工程中需根据相应工程目标并结合现场试验确定最佳掺入量;在水泥土中掺入适量粉煤灰对其强度无明显影响,但是可降低水泥土的渗透性,在龄期较短时更为显著.     

镍铁渣粉对水泥土的强度影响试验研究

为了揭示镍铁渣粉对水泥土性能的影响,结合宏观与微观的试验方法分别对不同镍铁渣粉掺量和龄期的水泥土进行试验研究.宏观进行了水泥土的无侧限抗压强度试验,得到各组配合比下水泥土的强度值;微观进行了水泥土的物相和孔结构试验,得到各组配合比下水泥土的孔径大小和钙矾石的结晶情况.结果表明:镍铁渣粉的活性到28 d龄期后才会更大程度的被激发,早龄期活性很低;20％为镍铁渣粉掺量的较优掺入值;镍铁渣粉活性的发挥主要是与水泥水化产物反应生成钙矾石晶体;微观孔结构试验结果能与无侧限抗压强度试验结果做到很好的相互印证.     

水泥改性膨胀土在侵蚀环境下的干湿循环效应研究

为了研究水泥改性膨胀土在复杂环境条件下的稳定性及耐久性,设计了室内模拟试验,探讨了纯净水、不同浓度及不同种类的化学溶液在干湿循环作用下对水泥改性膨胀土的侵蚀效应.从初始至破坏状态,记录了试样的宏观裂隙开展过程及体积的变化情况,对比分析了相应的荷载位移曲线及峰值强度,得到了水泥改性膨胀土在不同侵蚀环境下的力学特性随干湿循环次数的变化规律,并对相应的作用机理进行了分析.试验结果表明,侵蚀环境的干湿循环作用对水泥改性膨胀土的力学特性有明显的影响,且随着侵蚀溶液的浓度和干湿循环次数的递增而变得愈加显著.     

海水干湿循环下玄武岩纤维增强珊瑚混凝土耐久性

测试了海水干湿循环下玄武岩纤维增强珊瑚混凝土(BFRCC)的质量和强度变化,并分析了基体的水化产物和微观结构,研究了BFRCC的耐久性。结果表明:随着侵蚀次数的增加,各BFRCC质量都逐渐增大,而抗压强度则呈现先增长后降低的趋势;同时在不同干湿循环次数下,掺入1%BF的BFRCC试样质量和强度变化幅度最小,这说明1%体积分数的BF可显著提高基体的耐久性;热重分析与扫描电镜分析得出,基体性能的变化主要是外界侵蚀离子在内部形成C-S-H、AFt和Ca(OH)₂等产物。     

高温作用下不同掺量玄武岩纤维混凝土力学性能研究

为了研究高温作用下玄武岩纤维混凝土的力学性能,分析不同温度作用下的混凝土(玄武岩纤维掺量分别为0、0.2%和0.4%)的物理变化,并结合单轴压缩试验,进一步研究高温对混凝土力学性能的影响。结果表明:基准混凝土与玄武岩纤维混凝土随着温度的升高,其烧失量均逐渐增加,玄武岩纤维的掺加对高温作用下混凝土水分消散阻止作用较小;表面所产生裂纹数逐渐增加,基准混凝土所产生的裂纹无论是数量还是长度与宽度均为最大。可见,玄武岩纤维在混凝土高温时所起作用主要为减少混凝土爆裂现象的产生;抗压强度均表现为先升高后降低的趋势,其中相同温度时,玄武岩纤维混凝土强度始终高于基准混凝土,且随着纤维掺量的增加而增加;由于玄武岩纤维具有较好的阻裂效果,因此当试样破坏时,玄武岩纤维混凝土破坏程度小于基准混凝土。玄武岩纤维在高温作用下主要作用为减少爆裂现象对水分蒸发的影响较小。     

高温后玄武岩纤维高强混凝土的力学特性

本文研究了高温作用后玄武岩纤维高强混凝土的力学性能随温度和纤维掺量的变化规律.结果表明:高温后玄武岩纤维高强混凝土(BHSC)质量损失随温度的升高而逐渐增大;抗压强度随温度的升高呈现先增大后减小的趋势,200℃后强度略有增加;峰值应变随温度的升高而大幅增大,400℃和600℃后尤为明显;峰值韧性随着温度的升高显著提高,200℃时最为明显;常温、400℃和600℃时玄武岩纤维对高强混凝土峰值韧性的改善效果较为明显.0.2％为相对最优向纤维掺量.     

玄武岩纤维混凝土早期裂缝试验研究

为了研究玄武岩纤维混凝土早期开裂性能,对不同长度纤维和不同体积掺量的玄武岩纤维混凝土进行试验,结果显示:玄武岩纤维混凝土相对于普通混凝土裂缝降低明显,玄武岩纤维混凝土早期收缩裂缝随纤维长度增加先减小后缓慢增加,最佳阻裂纤维长度为18 mm,早期收缩可见裂缝随纤维体积掺量的增加而减小,当体积掺量到0.2%时可见裂缝基本消失.随着混凝土强度提高纤维混凝土的抗裂指标逐渐降低,裂缝更加短小.     

聚丙烯酰胺对水泥土抗裂性能影响试验研究

研究聚丙烯酰胺对水泥土抗裂性能的影响可以为水泥土材料在工程建设中的应用提供一定的参考.配制15％水泥掺量和3％、5％、7％、10％聚丙烯酰胺掺量的水泥土试件共45组,在常温下进行无侧限抗压强度试验,分析得出不同掺量下的聚丙烯酰胺对水泥土强度的影响规律.在此基础上,采用扫描电镜分析水泥土的微观结构变化,探讨聚丙烯酰胺对水泥土抗裂性能的影响机理.结果表明,水泥土强度随着聚丙烯酰胺掺量的增加呈现出先升后降的趋势,在掺量为3％ ～5％时水泥土强度达到最优;水泥土抗裂性能的提高对聚丙烯酰胺存在一个适当掺量.     

黄麻与聚乙烯醇纤维增强水泥土的弯曲及早期抗裂性能

深层水泥土搅拌桩围护墙具有水泥基材料的特性,包括脆性破坏以及较低的拉伸强度和弯曲强度,且温度应力产生的干燥收缩可能会导致裂缝的产生并引起墙体渗漏和塌陷.本文研究了黄麻纤维和聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥土搅拌桩的弯曲性能和裂后性能,并对纤维改善水泥土早期干缩裂缝的效果进行了对比.结果表明,随着黄麻纤维和PVA纤维含量的...     

玄武岩纤维钢筋混凝土梁弯曲性能试验研究

通过玄武岩纤维钢筋混凝土梁四点弯曲试验,分析其破坏形态和破坏机理.通过四点对称加载方式研究不同玄武岩纤维掺量下梁的承载力、挠度、韧性、混凝土应变、钢筋应变等变化规律.试验结果表明:玄武岩纤维掺入对钢筋混凝土梁的开裂荷载和极限荷载都有一定的提高,开裂荷载最大提高幅度为32％,极限荷载最大提高幅度为6.5％.与普通钢筋混凝土梁相比玄武岩纤维钢筋混凝土梁的挠度、韧性均有所提高.玄武岩纤维对梁的受压区混凝土具有阻止裂缝扩展的能力,当梁上部受压区混凝土被压碎时,混凝土碎块会在纤维的桥接作用下不剥落,梁仍保持较好的整体性.     

玄武岩纤维掺量对混凝土力学性能的影响

研究了掺入0．05％～0．35％的玄武岩纤维对混凝土的抗压强度,劈裂抗拉强度以及弯曲性能的影响,并采用扫描电镜对纤维在混凝土中的微观作用机理进行了分析。结果表明,当纤维的掺量在0．3％以内时,混凝土3 d、7 d、28 d的抗压、抗拉强度都有不同程度的提高,当掺量超过0．3％时,混凝土28 d的抗压、抗拉强度开始下降,且掺量越大,强度下降的也越多;弯曲试验结果表明,掺入0．05％～0．25％的玄武岩纤维后,混凝土的抗折强度平均提高7．96％,掺量为0．2％时,抗折强度提高17．0％,且掺入玄武岩纤维后,混凝土的应力-应变曲线有了明显的屈服点,混凝土的极限拉伸值增大,弹性模量降低,刚度减小,延性与柔性增加,混凝土的抗裂性增加,使用寿命延长。     

玄武岩纤维混凝土长柱偏心受压承载能力试验研究

合理掺量玄武岩纤维可以提高混凝土的力学性能,混凝土长柱是结构工程中常用构件,本文首先对纤维长度为12 mm和24 mm的两种玄武岩纤维混凝土最佳掺量进行研究,在此基础上制作了18根长柱,进行了小偏心受压和大偏心受压承载能力试验研究.结果发现,钢筋玄武岩纤维混凝土长柱抗压性能明显优于普通钢筋混凝土长柱,加入玄武岩纤维的混凝土长柱小偏心受压的承载能力较普通混凝土长柱最大提高了13％.大偏心受压最大提高了41％,纤维长度24 mm钢筋玄武岩纤维混凝土长柱偏心受压极限承载力优于纤维长度为12的钢筋玄武岩纤维混凝土长柱偏心受压极限承载力.     

玄武岩纤维增强水泥砂浆的拉破坏试验研究

为了研究玄武岩纤维(BF)增强水泥砂浆在拉应力作用下的变形破坏过程,利用巴西劈裂试验和数字散斑相关方法,研究了BF增强水泥砂浆在拉破坏过程中变形场的演化.结果表明:(1)BF含量相同时,试件的抗拉强度随养护时间的增加先增加后减小;(2)养护时间相同时,抗拉强度随玄武岩含量的增加先增加后减小;(3)当拉应力较小时,试件内部存在局部小变形区;拉应力增加,局部小变形区面积增加,相邻的局部变形区相互合并,形成更大的局部变形区;局部大变形区相互合并形成应变局部化带;最终应变局部化带发展成宏观裂纹;(4)相同养护时间,BF含量小于0.1％时,BF含量增加,应变局部化带的形成位置逐渐向峰值载荷移动;(5)BF提高了水泥砂浆颗粒间的连接强度,使抗拉强度提高;试件破坏时,硅酸盐化合物先破坏,BF后破坏.