沙漠砂陶粒混凝土配合比试验研究

为充分利用当地自然资源研制节能、利废、保温、轻质的新型生态墙体材料,提出了利用沙漠砂生产陶粒混凝土.通过正交试验分析了水胶比、体积砂率、沙漠砂替代率、粉煤灰掺量对沙漠砂陶粒混凝土塌落度、表观密度及抗压强度的影响规律,得到了强度等级为LC20沙漠砂陶粒混凝土的合理配合比.研究结果表明:水胶比、体积砂率、沙漠砂替代率是影响沙漠砂陶粒混凝土塌落度、表观密度及抗压强度的主要因素;沙漠砂可代替陶粒混凝土中的部分河砂用于工程建设中,掺入沙漠砂后的陶粒混凝土密度增加较少,抗压强度增加较多,但塌落度有所降低,基于塌落度考虑的最优的沙漠砂替代率为30％左右.     

再生混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度相关性研究

通过调整水胶比、再生集料掺量、胶凝材料用量、再生集料最大粒径,根据再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度的测试结果,研究了再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度的相关性,并初步探讨了再生混凝土的劈裂抗拉强度计算公式。     

沙漠砂制备混凝土研究进展

采取“因地制宜,就地取材”策略,合理地将沙漠砂用于混凝土制备,是缓解西北地区建筑用砂供需矛盾的一种有效途径。本文首先通过文献研究与统计分析相结合的方法,归纳总结了不同地区沙漠砂基本理化特性;其次,梳理了现阶段沙漠砂制备混凝土研究状况,并对其所存在问题进行了总结概括;最后,展望了沙漠砂混凝土未来研究发展方向。研究表明,沙漠砂在一定条件下可替代或部分替代骨料用于制备混凝土,沙漠砂部分代替河砂制备的混凝土的工作性、力学性能及耐久性(抗冻性、抗高温性)能够满足一般的工程要求,部分情况下甚至优于普通混凝土。本研究可为沙漠砂混凝土在实际工程中的应用提供借鉴,并可为实现沙漠砂的绿色开采及资源化利用提供新的模式参考。     

玄武岩纤维对混凝土抗压和劈裂抗拉强度的影响

传统混凝土因抗拉强度弱、延性差等缺陷逐渐难以满足现代化大型工程建设需求,而在性能改良方面,将纤维作为增强体掺入混凝土实现改性是常见途径,其中玄武岩纤维又以加工性强、成本较低以及综合性能优良等特点得到了越来越多的关注。以短切玄武岩纤维混凝土为研究对象,在简要阐述纤维增强机制的基础上,进一步探究了短切玄武岩纤维体积分数与混凝土7 d和28 d抗压强度和劈裂抗拉强度之间的关系,并对试验结果进行了分析解释,有助于指导玄武岩纤维混凝土的应用与发展。     

氧化石墨烯沙漠砂水泥基复合材料力学性能研究

通过正交试验,分析了氧化石墨烯(GO)掺量、沙漠砂替代率、水灰比和胶砂比对GO-沙漠砂水泥基复合材料28 d的抗压强度、抗折强度和稠度值的影响趋势.在正交试验基础上,进一步揭示沙漠砂替代率和GO掺量对复合材料7d、28 d抗压强度和抗折强度的影响规律.试验研究表明:随着GO掺量的增加,水泥基复合材料抗折和抗压强度先提高后降低,且对于抗压强度增强效果略超过抗折强度.当GO掺量为0.03wt％时,GO-沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度达到最大值;随着沙漠砂替代率增加,GO-沙漠砂砂浆试块抗折和抗压强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为50％时,氧化石墨烯沙漠砂砂浆试块抗压强度和抗折强度均达到最大值;但沙漠砂替代率为100％时,掺量为0.03wt％的GO-全沙漠沙水泥基材料强度提升最高,且28 d抗压、抗折强度可达标准砂试块强度.通过SEM对GO增强沙漠砂水泥基复合材料微观结构进行表征,发现GO能够优化水泥水化产物的微观结构形态,并且与沙漠砂活性材料产生正相关作用,从而形成更加致密均匀的结构改善沙漠砂水泥基复合材料的宏观性能.     

冻融腐蚀共同作用下浇注式沥青混凝土劈裂抗拉强度演化规律研究

为分析冻融和腐蚀共同作用下浇注式沥青混凝土劈裂抗拉强度的演化规律,采用两种浓度的NaCl和Na2SO4溶液对浇注式沥青混凝土进行了冻融腐蚀试验并在各个冻融腐蚀循环后进行劈裂试验,在试验数据基础上分析了试验现象的机理,建立了劈裂抗拉强度比的演化方程.研究结果表明:在冻融腐蚀共同作用下,浇注式沥青混凝土劈裂抗拉强度出现了降低现象,且下降幅度与腐蚀溶液浓度正相关,Na2SO4溶液比Nacl溶液造成的劈裂抗拉强度损失更大;冻融腐蚀现象的机理是沥青混凝土冻胀、沥青老化、化学腐蚀以及盐分结晶产生的体积膨胀共同作用的结果,建立的演化方程与试验数据高度吻合,能够反映冻融腐蚀共同作用下浇注式沥青混凝土的强度演化规律.     

冻融循环下沙漠砂纤维混凝土损伤模型研究

为研究冻融循环作用下沙漠砂纤维混凝土的损伤模型,对沙漠砂纤维混凝土进行0次、25次、50次、75次、100次、125次及150次的快速冻融试验,分析不同冻融循环次数后沙漠砂纤维混凝土相对动弹性模量、抗压强度及劈裂抗拉强度的衰减规律.结合试验数据,基于指数函数和二次函数建立沙漠砂纤维混凝土的冻融损伤劣化模型.结果表明:与...     

机制砂再生混凝土基本力学性能与微观结构分析

为研究石粉含量与再生骨料取代率对机制砂再生混凝土力学性能与微观结构性能的影响,对128个机制砂再生混凝土标准立方体试块进行了劈裂抗拉和抗压强度试验,并通过SEM电镜试验,研究了机制砂再生混凝土的微观结构性能.试验结果表明,当石粉含量小于10％时混凝土的强度与微观结构性能随石粉含量增加而提高,并在石粉含量达到10％时强度达到最大,在此之后强度随石粉含量的增加而降低.再生骨料及其与砂浆的微观结构不利于机制砂再生混凝土强度的发展,混凝土强度随再生骨料取代率的增加而降低.     

粉煤灰及沙漠砂对混凝土抗碳化性能的影响

通过进行单掺粉煤灰、单掺沙漠砂、双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土3d、7d、14d、28d和56d抗碳化性能试验,分析了粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对混凝土抗碳化性能的影响,建立了混凝土28 d碳化深度与粉煤灰掺量及沙漠砂替代率之间回归关系模型.试验结果表明:对于单掺粉煤灰混凝土,随着粉煤灰掺量增加,混凝土碳化深度逐渐增大,且碳化早期比后期增长较快;对于单掺沙漠砂混凝土,随着沙漠砂替代率增加,混凝土碳化深度呈先减小后增大趋势,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小;对于双掺粉煤灰和沙漠砂混凝土,粉煤灰掺量10%,沙漠砂替代率20%时混凝土碳化深度最小.     

添加聚丙烯纤维的再生混凝土的力学性能研究

将聚丙烯纤维掺入到再生混凝土中,研究了聚丙烯纤维直径、长度和质量分数对再生混凝土的单轴抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。研究结果表明：随着养护时间的延长,聚丙烯纤维再生混凝土的单轴抗压强度增大,而劈裂抗拉强度虽有波动但整体上呈增大趋势;对于龄期为7 d的聚丙烯纤维再生混凝土,纤维长度对单轴抗压强度的影响最大,最优水平为直径0.8 mm、长度20 mm、质量分数0.2%,在龄期28 d时,纤维质量分数对单轴抗压强度的影响最大,最优水平为直径0.8 mm、长度10 mm、质量分数0.2%;对于龄期为7 d的纤维再生混凝土,劈裂抗拉强度受纤维质量分数的影响最大,最优水平为直径0.4 mm、长度20 mm、质量分数0.8%,在龄期28 d时,纤维长度的影响最大,最优水平为直径0.4 mm、长度20 mm、质量分数0.4%。     

沙漠砂+聚丙烯纤维+锂渣混掺混凝土的抗冻融性试验研究

为了研究沙漠砂+聚丙烯纤维+锂渣混掺混凝土的抗冻融性,对试块的质量损失率、强度损失率、动弹性模量等进行了试验。试验表明：当沙漠砂替代率为30%时,试件力学及耐久性能最优异;在试验中将沙漠砂、聚丙烯纤维和锂渣进行混掺,混掺混凝土试块强度损失率比不掺混凝土试块的强度损失率下降得慢;混掺混凝土试块质量损失率比不掺混凝土试块的质量损失率也下降得慢。结论是：在沙漠砂混凝土中掺入聚丙烯纤维与锂渣有利于提高混凝土的抗冻融性。     

引气剂和沙漠砂对混凝土性能的影响

为探究沙漠砂替代率与引气剂掺量两者对C30混凝土的影响,将沙漠砂(6种掺量)与引气剂(5种掺量)定量组合掺入混凝土中,测定其对新拌混凝土含气量、坍落度、经1 h含气量以及28 d抗压强度的影响规律。试验结果得出:沙漠砂对新拌引气混凝土含气量有一定的抑制作用,并且随着沙漠砂替代率增加,抑制作用不断增强,但对经1 h引气混凝土的含气量影响并不明显。随着引气剂掺量和沙漠砂替代率的增加,混凝土的坍落度与28 d抗压强度均呈先增大后减小的趋势,当沙漠砂替代率为40%(质量分数)、引气剂掺量为0.002%(质量分数)时,抗压强度达到最大值。合理地将引气剂与沙漠砂组合后掺入混凝土中,其工作性能与抗压强度都会有显著提升。     

高温对沙漠砂混凝土轴心抗压强度和静力受压弹性模量的影响

通过进行沙漠砂替代率不同沙漠砂混凝土高温后轴心抗压强度和静力受压弹性模量测定试验,分析温度和沙漠砂替代率对高温后静力受压弹性模量和轴心抗压强度的影响,建立高温后静力受压弹性模量和轴心抗压强度与温度、沙漠砂替代率之间回归模型.研究表明:沙漠砂混凝土高温后静力受压弹性模量和轴心抗压强度随温度升高逐渐减少.随沙漠砂替代率增加,沙漠砂混凝土高温后静力受压弹性模量和轴心抗压强度呈先上升后降低趋势.沙漠砂替代率40％时,高温后静力受压弹性模量和轴心抗压强度达到最大.     

纤维改性重载路基混凝土的试验研究

针对传统重载铁路路基混凝土韧性差的问题,提出通过纤维对路基混凝土进行改性,增强路基混凝土的韧性,并对改性后混凝土性能进行研究。试验结果表明,钢纤维和聚丙烯腈纤维掺量分别为0.6%和0.2%时混凝土性能最佳,此时混凝土抗压和劈裂抗拉强度分别为57.8MPa和6.5MPa。混凝土受荷载影响时,纤维在混凝土内部发挥协同作用、跨越裂缝、连接集料,抑制了裂缝的萌生和发展。同时纤维与骨料缠结,在混凝土内部形成支撑,增强了混凝土的整体性,因此在受荷载作用时,不会出现脆性断裂、大面积脱落的情况,表现出良好的强度和韧性。     

喷射混凝土力学性能试验研究及预测模型建立

以喷射混凝土单层永久衬砌隧道为背景,采用干喷大板法,开展喷射混凝土力学性能试验.以宝鸡至兰州高速铁路麦积山隧道衬砌喷射混凝土配合比为基础,考虑水胶比、粉煤灰和钢纤维影响,研究喷射混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度经时变化规律,建立相应的预测模型.结果表明:喷射混凝土早龄期强度较高.随着龄期增大,同配合比模筑混凝土强度增大并超过喷射混凝土,且二者差值逐渐增大.水胶比增大及钢纤维掺量减小,喷射混凝土强度减小;随粉煤灰掺量增大,强度先增大后减小.采用13组数据对抗压强度模型进行验证,其相对偏差的标准差为5.55,说明模型具有较好的适用性.喷射混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均呈正态分布,且二者之间呈指数关系.     

改性橡胶再生混凝土基本性能试验研究

对橡胶粒表面进行改性处理,按照混凝土配合比制备了18组混凝土试块,研究了再生粗骨料取代率、橡胶粒掺量和改性方式对混凝土和易性和强度特性的影响规律.结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,橡胶再生混凝土的流动性、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随之下降,拉压比也有减小的趋势,混凝土脆性增强;随着橡胶粒掺量的增加,橡胶再生混凝土的流动性逐渐增强,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随之减小,拉压比不断增大,混凝土的塑性变形能力有所提高;三种橡胶粒改性方式中,NaOH与KH-550复合改性对橡胶再生混凝土流动性的改性效果最好,KH-550改性对橡胶再生混凝土强度的改性效果最好,但强度提高幅度不显著,更佳的改性方式有待进一步研究,而橡胶粒改性方式对橡胶再生混凝土拉压比的影响不大.     

自燃煤矸石粗集料对砂轻混凝土性能影响的试验研究

自燃煤矸石粗集料特性对混凝土性能影响是自燃煤矸石砂轻混凝土主要研究内容之一,对实际应用有着重要意义.试验选取代表自燃煤矸石粗集料特性的砂率、颗粒级配和附加用水量为影响因素,选择3因素、5水平的正交设计对自燃煤矸石砂轻混凝土进行试验研究,分析各因素对自燃煤矸石砂轻混凝土拌合物工作性、硬化强度及抗冻和抗氯离子渗透性能的影响.结果表明:当砂率为0.44、自燃煤矸石粗集料颗粒级配范围为(5～10 mm)∶(10～15 mm)∶ (15 ～20 mm) =7∶47∶46以及附加用水量为24h饱和吸水率的78％时,在拌合物获得大流动性同时,强度等级满足C25、抗冻等级满足F50、抗氯离子渗透等级满足Ⅲ级的设计要求.研究结果为轻集料砂轻混凝土的配合比设计提供了基础.     

耐碱玻璃纤维砖骨料混凝土性能正交试验研究

以水胶比、粉煤灰掺量、砖骨料取代率、耐碱玻璃纤维体积掺量和耐碱玻璃纤维长度作为试验因素,通过设置五因素三水平正交试验,研究耐碱玻璃纤维二次破碎砖骨料混凝土28 d的立方体抗压强度以及28 d劈裂抗拉强度两种评价指标的变化规律.结果 表明:两种评价指标受水胶比、粉煤灰掺量、耐碱玻璃纤维体积掺量影响较大,二次破碎砖骨料取代率对劈裂抗拉强度影响较小,耐碱玻璃纤维长度对二者影响均不显著,综合考虑配置耐碱玻璃纤维砖骨料混凝土的最佳因素水平方案为水胶比0.4、砖骨料50％、粉煤灰10％、耐碱玻璃纤维体积掺量和长度分别为0.1％和16 mm.此结论可为耐碱玻璃纤维再生砖骨料新型混凝土工程使用提供试验依据.     

粉煤灰和矿粉双掺的胶砂和混凝土试验研究

采用正交试验方法进行胶砂试验,研究粉煤灰和矿粉总掺量、粉煤灰与矿粉比例和水胶比三个影响因素对水泥-粉煤灰-矿粉三元胶凝体系胶砂流动度和强度影响,分析三元胶凝材料体系的水化特点和强度发展规律。并在此基础上配制粉谋灰和矿渣双掺的高性能混凝土,研究表明粉谋灰和矿粉双掺的高性能混凝土早期强度低,后期强度高,混凝土耐久性能好。     

玻璃瓷粒轻骨料混凝土力学性能试验及配合比优化分析

为探究一种以玻璃瓷粒作为粗骨料的轻质混凝土材料的力学性能,通过正交试验对轻骨料混凝土进行了试验研究,分析了粗骨料类型、胶凝材料用量和水胶比等因素对混凝土力学性能的影响并进行了配合比优化.试验结果表明:玻璃瓷粒轻骨料混凝土的抗压强度和比强度均高于陶粒混凝土.其次,基于优化后的最佳配合比,测定玻璃瓷粒混凝土的坍落度、表观密度,并研究其抗压强度和抗拉强度.研究发现:玻璃瓷粒混凝土密度和力学性能均满足相关规范的要求,且抗压强度为陶粒混凝土的1.4倍.此研究可为玻璃瓷粒轻骨料混凝土的实际推广提供理论依据.