冻融和干湿循环对废玻璃混凝土耐久性能的影响研究

研究了冻融循环、干湿循环、冻融循环+干湿循环、冻融-干湿耦合循环对不同替代率废玻璃骨料混凝土耐久性能的影响。结果表明：与未冻融、未干湿试件相比,经历冻融循环、冻融循环+干湿循环、冻融-干湿耦合循环试件的抗压强度降低、质量损失率增大,而经历干湿循环试件的抗压强度提高、质量损失率减小;不同损伤机制对废玻璃混凝土耐久性能的影响程度由小到大顺序为干湿循环<冻融循环+干湿循环<冻融循环<冻融-干湿耦合循环。     

石灰-粉煤灰-水泥稳定煤矸石混合料的研究

为分析石灰-粉煤灰(二灰)稳定煤矸石混合料用于季节性冰冻地区路面基层的技术可行性,在对煤矸石进行活性、物理、力学和耐久性试验研究基础上,设计了15组二灰稳定煤矸石混合料配合比,并测试了它们在饱水状态下的无侧限抗压强度.结果表明:这些混合料的无侧限抗压强度均能满足高速公路和一级公路对基层和底基层的强度设计要求.以第2组混合料配合比(生石灰、粉煤灰、煤矸石的质量分数分别为5%,15%,80%)为基础,通过不同水泥掺量试件的外观变化、质量损失、强度损失及极限冻融循环次数的抗冻融试验发现,掺入水泥能显著改善二灰稳定煤矸石混合料的强度和抗冻性,当水泥掺量占试件总质量的3%时,混合料的强度及抗冻性都达到了15次冻融循环的工程设计要求.     

掺玄武岩纤维水泥稳定碎石抗冻性能试验研究

为了进一步研究掺玄武岩纤维水泥稳定碎石的抗冻性能,从纤维的体积掺量、试件的养护时间和水泥用量三方面因素对水泥稳定碎石混合料的冻融残留抗压强度比BDR与质量变化率Wn进行抗冻性能试验。试验结果表明,在玄武岩纤维掺量小于1.0‰时,试件的冻融残留抗压强度比BDR随着纤维掺量的逐渐增大而增大、质量变化率Wn随着纤维掺量的逐渐增大而减小;纤维体积掺量为0.6‰且水泥用量在4%时,冻融残留抗压强度比BDR出现了较大幅度增长现象。     

聚丙烯纤维混凝土的耐久性试验研究

以不同纤维掺量的聚丙烯纤维混凝土为研究对象,采用干湿循环和快速冻融试验方法对纤维混凝土的耐久性开展研究,通过试验探讨纤维掺量对混凝土耐久性能的影响,研究试件强度、质量损失率、相对动弹模损失率、氯离子渗透深度随循环次数的变化规律.结果表明:干湿循环条件下,氯离子的渗透深度随着纤维掺量的增加逐渐加深;盐冻循环条件下,混凝土...     

加气煤矸石混凝土抗硫酸盐侵蚀试验研究

针对加气煤矸石混凝土耐腐蚀问题,制备了标准试件,进行干湿循环条件下加气煤矸石混凝土抗压强度试验,研究了水灰比、铝粉掺量和干湿循环次数对加气煤矸石混凝土抗压强度和耐蚀系数影响。试验结果表明:标准养护28 d条件下,加气煤矸石混凝土抗压强度与水灰比、铝粉掺量呈负相关变化规律;干湿循环0~15次时,加气混凝土抗压强度有所提高,干湿循环15次后,加气混凝土抗压强度逐渐减小;加气混凝土抗压强度耐蚀系数与水灰比、铝粉掺量呈负相关变化规律,相关性强弱关系为干湿循环90次干湿循环60次干湿循环30次。     

石灰钢渣稳定土的水稳性试验研究

针对路基工程施工需要,对于石灰钢渣稳定土在不同饱水时间以及不同干湿循环次数下无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度的变化规律进行了研究,并在最佳含水率附近探讨了钢渣稳定土的强度对成型含水率的敏感性.结果表明:在饱水试验和干湿循环试验中,石灰钢渣稳定土的无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度在初期急剧减小,但最终均趋于稳定;随着龄期的增长,成型含水率的变化对石灰钢渣稳定土强度的影响逐渐减小,增加钢渣掺量能够有效改善石灰钢渣稳定土的水稳性能.     

石灰-粉煤灰-煤矸石混合料强度和水泥改性后抗冻性能试验北大核心

为研究石灰-粉煤灰(二灰)-煤矸石混合料在公路基层及底基层的适用性,在对煤矸石化学成分、颗粒级配和耐久性试验研究的基础上,设计8组混合料配合比,测试了每组配合比下试件的无侧限抗压强度,试验结果表明:8组配合比均满足规范中公路基层及底基层对强度的要求,并且当煤矸石粒径为5~10 mm+10~25 mm,石灰、粉煤灰、煤矸石含量分别为10%、15%、75%时,其无侧限抗压强度最大。在此配合比的基础上,通过对掺入水泥改性混合料试件的质量损失率、强度损失以及抗冻系数的抗冻融试验表明,水泥可有效改善二灰煤矸石混合料的7 d无侧限抗压强度以及抗冻性,并且随着水泥掺量的增加,改善效果越明显。当水泥掺量为4%时,二灰煤矸石混合料的强度和抗冻性都能满足规范要求。     

石灰-粉煤灰-煤矸石混合料强度和水泥改性后抗冻性能试验

为研究石灰-粉煤灰(二灰)-煤矸石混合料在公路基层及底基层的适用性,在对煤矸石化学成分、颗粒级配和耐久性试验研究的基础上,设计8组混合料配合比,测试了每组配合比下试件的无侧限抗压强度,试验结果表明:8组配合比均满足规范中公路基层及底基层对强度的要求,并且当煤矸石粒径为5~10 mm+10~25 mm,石灰、粉煤灰、煤矸石含量分别为10%、15%、75%时,其无侧限抗压强度最大。在此配合比的基础上,通过对掺入水泥改性混合料试件的质量损失率、强度损失以及抗冻系数的抗冻融试验表明,水泥可有效改善二灰煤矸石混合料的7 d无侧限抗压强度以及抗冻性,并且随着水泥掺量的增加,改善效果越明显。当水泥掺量为4%时,二灰煤矸石混合料的强度和抗冻性都能满足规范要求。     

冻融与干湿循环对SH固土剂固化后土抗压性能的影响

北方地区存在冻融和干湿循环对土的破坏问题,为此完成了冻融和干湿循环条件下的SH固土剂联合石灰固化土、石灰固化土的抗压试验和两种固化土路用性能的现场试验。试验表明:土的抗压强度随固土剂掺量的增大而增大;随冻融次数和干湿循环次数的增加而减小;冻融6~8次或干湿循环4~7次时,强度降幅稳定;随固土剂掺量的增大,现场加州承载比和回弹模量增大,回弹弯沉量减小。电镜扫描显示:固土剂干燥后形成的胶膜包裹土颗粒,并形成弹性立体丝网;使得土的憎水性和胶结能力增强,同时约束了土的变形。这种固化方法可满足高地下水位和寒冷地区高等级路堤填筑的要求。     

冻融循环作用下钢渣粉改良膨胀土的膨胀与压缩性能试验

通过掺加水泥、钢渣粉及氢氧化钠改良膨胀土,进行无荷膨胀率试验、无侧限抗压强度试验及三轴压缩试验。研究冻融循环条件下水泥改良膨胀土(ES-C)、钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C)及钢渣粉水泥氢氧化钠改良膨胀土(ES-SSP-C-SH)的力学性能。结果表明:各改良土的自由膨胀率排序为ES-SSP-C试样ES-C试样>ES-SSP-C试样;随龄期的增长,各试样的强度均呈持续上升态势,相同循环次数的试样强度也随龄期的增长而增大。三轴压缩时,改良后的膨胀土的破坏面并未贯穿整个试样。研究表明钢渣粉改良膨胀土具有较大优势,掺加钢渣粉具有抵抗冻融侵蚀的作用。     

不同水胶比及粉煤灰掺量混凝土的耐久性能

为研究不同水胶比和粉煤灰掺量混凝土的耐久性能,采用质量损失和相对动弹性模量作为试件耐久性评价指标,对三种粉煤灰掺量和水胶比的混凝土试件在自然浸泡、冻融循环、干湿循环条件下的耐久性能进行了实验研究。结果表明:混凝土中粉煤灰掺入比控制在0.15、水胶比控制在0.3时,混凝土的抗腐蚀性、抗干湿环境和抗冻融环境性能最强,实际工程中可以优先考虑;三种环境条件下,冻融环境对混凝土耐久性能损坏最为突出。     

古建水硬性石灰材料的制备与耐久性能

以气硬性石灰、白水泥、活性微粉、添加剂、纤维等为主要原料,设计制备了水硬性石灰砂浆作为古建修补材料;探究了加速碳化对水硬性石灰砂浆力学强度发展的影响,并以相对动弹性模量、质量损失率为主要评价指标,系统研究了水硬性石灰砂浆在单一因素(冻融、硫酸盐)与多因素耦合(干湿循环-硫酸盐)作用下的耐久性能.结果表明:加速碳化能显著提高水硬性石灰砂浆的力学强度,传统石灰砂浆加速碳化3d的抗压强度是自然养护条件下的7.5倍;掺加质量分数为0.1%的聚丙烯纤维能显著提高水硬性石灰砂浆的抗冻性,经历116次冻融循环后水硬性石灰砂浆未出现明显的冻融破坏;掺加质量分数为1%的铝制外加剂能明显改善水硬性石灰砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能.     

刚性聚丙烯纤维改性透水混凝土耐久性能研究

为研究刚性聚丙烯纤维的掺入对透水混凝土材料耐久性能的影响,试验室中对4种掺量的钢纤维改性透水混凝土分别进行了冻融循环试验和硫酸盐干湿循环试验。研究表明随着纤维掺量的增加,透水混凝土的抗冻融性能和抗硫酸盐干湿循环性能均有提升,1%体积掺量的刚性聚丙烯纤维改性透水混凝土具备较好的耐久性能。对透水混凝土的冻融指标评定应以质量损失率为主,纤维一定程度上承担了基体冻融过程中的体积膨胀应力和硫酸盐循环中的结晶压力,对透水混凝土有效的发挥了阻裂和增强作用。     

钢筋与粉煤灰混凝土在冻融环境下的粘结锚固

通过对内贴应变片钢筋的直接拔出试验,分析冻融循环与粉煤灰掺量双重因素对直接拔出试件粘结性能的作用。试验结果表明,钢筋与粉煤灰混凝土的粘结强度随粉煤灰掺量的增加而降低;粉煤灰掺量一定时,粘结性能随冻融循环次数的增加而降低;当粉煤灰掺量较大,冻融作用对试件极限粘结强度的影响程度明显减小,拔出荷载沿锚固段均匀稳定地传递,钢筋自由端滑移量增大,证明掺入较多粉煤灰可在一定程度上减缓粘结试件的冻融损伤。     

冻融环境下钢筋与粉煤灰混凝土的粘结性能

通过对内贴应变片钢筋的直接拔出试验,分析冻融作用下粉煤灰掺量对钢筋与粉煤灰混凝土间粘结性能的影响,得出冻融循环作用对钢筋与粉煤灰混凝土之间粘结性能的影响规律。试验结果表明:钢筋与粉煤灰混凝土的粘结强度随粉煤灰掺量的增加而降低;当粉煤灰掺量一定时,随着冻融循环次数的增加,混凝土强度有所下降,钢筋与粉煤灰混凝土间极限粘结强度降低;当粉煤灰掺量较大,达到40%时,随冻融次数的增加,钢筋粉煤灰混凝土试件极限粘结强度的下降幅度明显减缓,极限粘结强度对应的滑移量增大。表明掺入较多粉煤灰可使试件的冻融损伤现象得到缓解,冻融环境下钢筋混凝土的粘结性能得到提高。     

偏高岭土对路基填料泡沫轻质土性能的影响研究

泡沫轻质土作为一种新型的轻质填料,目前被广泛用于软土地基处理、道路加宽与桥台台背回填等方面。为了改善泡沫轻质土的性能,采用偏高岭土等量取代水泥,通过正交试验提出了偏高岭土泡沫轻质土最优配合比,并通过试验探讨了不同胶凝材料用量、偏高岭土掺量以及水胶比对轻质土抗压强度的影响规律,进一步对其干缩、干湿循环、抗冻性能及微观形貌进行了试验研究,最后确定了其初步最佳配合比。结果表明:泡沫轻质土抗压强度影响因素的显著性大小为:偏高岭土掺量胶凝材料用量水胶比;随水胶比的增大,其各龄期干缩率减小,而其干湿循环及冻融循环后的抗压强度损失率逐渐减小;随偏高岭土掺量增加,其各龄期干缩率先减小后增大,当其掺量为20%时干缩率最小,而其干湿循环及冻融循环后的抗压强度损失率逐渐增大;综合各性能得到偏高岭土泡沫轻质土最佳配合比为:水泥∶偏高岭土∶发泡剂∶水=1∶0.25∶0.025∶0.69。随着偏高岭土掺量的增加,试件内部偏高岭土易发生团聚、大气泡数量增加,导致结构密实度较差,不利于强度的发展。     

不同种类轻骨料混凝土的耐久性能比较

为探讨轻骨料混凝土强度指标与耐久性能指标的影响因素相互关系,以全轻混凝土为基准,通过单掺石灰石粉和短切玄武岩纤维的方法,以及通过适量取代陶砂、陶粒的方法,形成相应的砂轻、石轻和混轻混凝土及其对应的自密实混凝土,并进行抗压强度试验和碳化、氯离子渗透和硫酸盐侵蚀试验。结果表明:不同轻骨料混凝土的耐久性能指标与混凝土种类和强度等级密切相关,但强度与耐久性能指标不同步,其中,石灰石粉、纤维和普通骨料均能有效提高混凝土的抗碳化性能,并以自密实混凝土为更好;同时,改进的普通混凝土碳化预测模型适于轻骨料混凝土; 28 d龄期试件的电荷通过量表现出极大差异性,56 d龄期试件的电荷通过量接近,大幅度降低,并以纤维和砂轻自密实混凝土的抗氯离子性能为最好;在相同干湿循环次数条件下,不同混凝土抗压强度损失率和耐蚀系数均分别相近并具有同步性和强相关性,只有自密实混凝土随干湿循环次数增大呈先提高后降低的变化趋势。     

盐碱-干湿条件下混凝土强度及耐久性问题研究

分析了纳米CaCO_3掺入量、盐碱浓度等因素对混凝土在盐碱-干湿循环后的强度及耐久性的影响,通过150次的干湿循环,研究了混凝土抗压强度耐蚀系数、质量损失率、相对动弹性模量等耐久性指标随干湿循环的变化规律。试验结果表明,掺入1%的纳米CaCO_3可以使28 d混凝土试件获得较高的抗压强度,盐碱-干湿循环条件下2%掺量的纳米CaCO_3混凝土试件强度下降最低。纳米CaCO_3对混凝土干湿循环中后期的耐久性有明显的提高作用,其最佳掺量为2%,掺量超过2%后则会造成耐久性指标的下降。盐碱浓度对纳米混凝土耐久性的影响随干湿循环次数的增加而增大,且相对动弹模量较质量损失率指标更易受盐碱浓度的影响。     

钢渣—石灰改良盐渍土的试验研究

对钢渣—石灰改良盐渍土的试验原材料进行了简要分析,介绍了其试验配比,从不同配比组成的强度结果、不同龄期对钢渣—石灰改良盐渍土试件强度的影响、钢渣掺量对试件强度的影响三方面,对无侧限抗压强度试验结果进行了分析。     

盐水防水组成对混凝土抗渗性能的影响

根据前期试验结果,在基础混凝土配比中掺加防水组分,采用正交优化的方法进行实验研究。试件分别采用标准养护28 d和标准养护7 d龄期后,自然条件下干湿循环至28 d龄期两种养护制度,测试其28 d抗压强度和渗透压,并利用SEM进行微观分析。盐水干湿循环条件下,引气剂的掺加虽然会降低混凝土强度,但对抗渗性能提高显著;随憎水剂掺量的提高,混凝土抗渗性先提高后降低;随胶粉掺量的提高,混凝土抗压强度逐渐降低,但抗渗性能逐渐提高。