稻草纤维增强泡沫混凝土物理力学性能试验研究

为了研究稻草纤维增强泡沫混凝土的性能,以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,硅灰、偏高岭土和粉煤灰为辅助胶凝材料,稻草纤维为增强材料,采用物理发泡法制备纤维增强泡沫混凝土;通过全因子试验,研究在不同水胶比和发泡剂掺量下,稻草纤维掺量对泡沫混凝土的密度、吸水率、抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和抗冻性能的影响。结果表明：对于不同水胶比和发泡剂掺量,泡沫混凝土的密度、抗压强度和劈裂抗拉强度均随纤维掺量的增加呈现出先增加后降低的变化规律;抗压强度随密度增加呈幂函数增加关系;劈裂抗拉强度随抗压强度的增加呈指数函数增加关系;当水胶比为0.45时,抗折强度随纤维掺量的增加先增加后降低,当水胶比为0.50时,抗折强度随纤维掺量的增加而增加;纤维的掺入增大了泡沫混凝土的泡孔尺寸和吸水率,降低了其抗冻性能。     

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150 MPa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6 min;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109 mm;当水胶比、静停时间分别为0.19、4 h时,扩展度损失40 mm,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6 min、0.18或0.185。     

含粗骨料的超高性能混凝土抗压强度的影响因素

使用普通原材料和高性能减水剂成功制备出抗压强度值超过130 MPa的超高性能混凝土,并试验研究了其抗压强度的影响因素.包括水胶比、粗骨料的颗粒粒径、细骨料的细度模数、胶凝材料的掺量、矿物掺合料和钢纤维.结果显示,各因素均对超高性能混凝土的抗压强度有一定影响,尤其是水胶比和矿物掺合料影响显著.当水胶比介于0.21和0.24之间时,超高性能混凝土的抗压强度随着水胶比的增大而降低,但水胶比为0.16的超高性能混凝土抗压强度值反而低于水胶比为0.18的混凝土的抗压强度.硅灰、粉煤灰和矿粉以1∶2∶1的质量比混掺使用最有利于提高超高性能混凝土的抗压强度,28 d龄期时抗压强度值达到138 MPa.     

纤维混杂对超高性能纤维增强水泥基复合材料力学性能的影响

采用最紧密堆积理论对UHPFRC进行配合比设计，并通过应用Excel Solver Tool进行编程求解，实现了UHPFRCC符合体系的理论设计，利用石灰石粉改善流动性的作用得到最终配合比。基于基准配合比，研究了钢纤维与合成纤维混杂对UHPFRCC的力学性能的影响。试验结果表明：基于Dinger-Funk模型可实现自密实UHPFRCC的配合比设计；混杂纤维可增强UHPFRCC的抗压强度，但抗折强度有所降低；相比于单掺2%钢纤维的UHPFRCC，合成纤维的取代掺入均降低了UHPFRCC的抗压强度和抗折强度。     

Effects of Water/Binder Ratio on the Properties of Engineered Cementitious Composites

The effects of water/binder ratio (w/b) on the toughness behavior, compressive strength and flexural strength of engineered cementitious composites (ECC) were investigated. The w/b ratios of 0.25, 0.31, 0.33 and 0.37 were selected and the specimens were tested at the ages of 7 d and 28 d. The experimental results showed that there was a corresponding increase in first cracking strength, modulus of rupture, compressive strength and flexural strength with the decrease of w/b. Within the w/b range of 0.25-0.37...     

双高混凝土优化配制试验研究

混凝土高性能化是保障混凝土结构质量的基本措施。通过系列试验,优化了双高(高工作性能、高强)混凝土配合比,研究了其基本力学性能,确定了C50~C80混凝土的施工配合比。结果表明:采用P·O 42.5R普通硅酸盐水泥,掺加优质矿粉和高性能聚羧酸减水剂,可配制拌合物工作性能良好的C70、C75和C80混凝土,其基本力学性能满足现行结构设计规范要求。基于试验结果,建议了考虑胶结材料强度和密度、水胶比的双高混凝土立方体抗压强度计算公式,并分别分析了轴心抗压强度、抗压弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度与立方体抗压强度的关系。     

Optimization of SO_3 Content in Blended Cementitious Materials

1　IntroductionGenerally,gypsumisaddedinPortlandcementtocontrolthehydrationvelocityofcementandconsequentlyregulatethesettingtime ,whichmayalsoimproveaseriesofperformancesofcementsuchasincreasingitsearlystrength ,minishingdesiccationanddeformation ,improvingitsrheology ,durability ,frostresistanceandpermeabilityresistanceetc[1,2 ] .However ,inblendedcementitiousmate rialsmixedwithalargeramountofindustrialwastes (suchasslag ,flyash) ,besidesabovefunctions ,gypsumisstillaneffectivesulfateexcitant…     

Properties of High Volume Fly Ash Concrete Compensated by Metakaolin or Silica Fume

The compressive strength and dynamic modulus of high volume fly ash concrete with incorporation of either metakaolin or silica fume were investigated. The water to cementitious materials ratio was kept at 0.4 for all mixtures. The use of high volume fly ash in concrete greatly reduces the strength and dynamic modulus during the first 28 days. The decreased properties during the short term of high volume fly ash concrete is effectively compensated by the incorporation of metakaolin or silica fume. The DTA results confirmed that metakaolin or silica fume increase the amount of the hydration products. An empirical relationship between dynamic modulus and compressive strength of concrete has been obtained. This relation provides a nondestructive evaluation for estimating the strength of concrete by use of the dynamic modulus.     

乳化沥青对PVA纤维增强水泥基复合材料韧性的影响

为了研究乳化沥青对纤维增强水泥基复合材料韧性的影响,采用乳化沥青制备PVA纤维增强水泥基复合材料,对其强度和韧性性能进行测试,并采用SEM对试件断面微观形貌进行了分析。结果表明,加入乳化沥青以后,复合材料的抗压强度和抗折强度迅速下降,而韧性性能迅速上升;纤维的破坏模式由拉断破坏变成拔出破坏,随之在试件底部出现了多缝开裂;当乳化沥青用量为10%时,试件出现了明显应变硬化现象;当乳化沥青用量过大时,韧性反而下降。此外,结合微观力学原理,对乳化沥青的增韧机理进行了阐述。     

Determination of relationships between thermal conductivityand material properties of rocks

Energy transfer between the adjacent parts of rocks in underground mines is widely influenced by the thermal conductivity of rocks. The relationships between the thermal conductivity and some material properties of rocks such as the uniaxial compressive strength, unit mass, tensile strength, cohesion, Young‘s modulus, point load strength, Schmidt rebound hardness, Shore scleroscope hardness and toughness strength were investigated. The statistical analysis of the data obtained in laboratory tests shows that the thermal conductivity increases with increasing the uniaxial compressive strength, unit mass, tensile strength, cohesion, Young‘s modulus, point load strength, Schmidt rebound hardness and Shore scleroscope hardness, and decreases with increasing the toughness strength.     

湿排粉煤灰对混凝土性能的影响

通过实验室模拟研究不同湿法存放时间（1～60个月）的2种低钙粉煤灰的形貌、粒径和用于混凝土掺合料的性能变化。粉煤灰湿排后颗粒变粗,颗粒表面出现侵蚀,但颗粒形貌基本保持不变;湿排粉煤灰矿物减水效应明显降低,掺量为20％～40％的湿排粉煤灰混凝土坍落度比原状粉煤灰混凝土减少约20～40mm;掺加湿排粉煤灰的混凝土与外加剂适应性、抗渗和抗碳化无明显变化,坍落度经时损失有所降低;湿法存放3个月的粉煤灰掺量20％时混凝土28d和56d抗压强度比原状粉煤灰混凝土分别下降5．8％和3．7％,但掺量为20％的湿法存放36个月粉煤灰混凝土抗压强度比仍可以达到85％,湿法存放时间为3a和5a的粉煤灰混凝土强度无明显差别。研究结果表明,湿排低钙粉煤灰可以用作为混凝土掺合料。     

Effects of water/binder ratio on the properties of engineered cementitious composites

The effects of water/binder ratio (w/b) on the toughness behavior, compressive strength and flexural strength of engineered cementitious composites (ECC) were investigated. The w/b ratios of 0.25, 0.31, 0.33 and 0.37 were selected and the specimens were tested at the ages of 7 d and 28 d. The experimental results showed that there was a corresponding increase in first cracking strength, modulus of rupture, compressive strength and flexural strength with the decrease of w/b. Within the w/b range of 0.25–0.37, higher w/b was found to have improved effects on deflection, strain hardening index and toughness index of ECC. In the permission of meeting the requirement of compressive strength grade, selecting higher w/b in mix design will help to obtain robust ECC.     

养护温度对高延性水泥基材料力学性能的影响

研究养护温度对高延性水泥基复合材料性能的影响,分析养护温度在20、40、60和80℃时水泥基复合材料的抗弯性能、抗压强度、抗折强度及裂缝分布特点.结果表明,养护温度越高,高延性水泥基复合材料的早期跨中挠度越小;养护温度高于40℃时,试件的跨中挠度和韧性指数随龄期延长无明显变化;高养护温度能显著提高高延性水泥基复合材料的早期抗压强度和抗折强度,龄期对高温养护条件下高延性水泥基复合材料的抗压、抗折强度影响不大;粉煤灰掺量相同时,常温养护下高延性水泥基复合材料的裂缝更加细密均匀;养护温度为60℃时,粉煤灰掺量提高至80%,高延性水泥基复合材料的韧性显著提高,28d抗压强度可达70MPa.     

低碳超高强石渣混凝土的力学性能试验研究

低碳超高强石渣混凝土是利用地方原材料自主研发的强度高达131.1MPa、水泥消耗量低至350 kgm-3的新型环境友好型混凝土.本文进行了23组立方体试件和10组棱柱体试件的抗压试验、21组劈拉试验、11组抗折试验,初步研究了超高强石渣混凝土的力学性能,包括劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗压强度、变形模量等.试验结果表明,超高强石渣混凝土具有与超高强混凝土迥然不同的力学特性：受压变形过程中,泊桑比几乎保持不变,其值高于超高强混凝土的数值,达到0.256;拉压比在1/11.7-1/17.8之间;折压比为1/8.9-1/15.1;变形模量在12586-16905MPa之间,小于超高强混凝土、高强混凝土的数值,经分析后认为石渣比表面积比河砂大是导致变形模量偏低的原因.     

碱-矿渣-锰合金渣胶凝材料的研制

锰合金渣是生产锰系合金排放的工业废弃物,近年来锰矿资源的开采和利用发展迅速,产生的大量锰渣造成了严重的环境污染。将锰合金渣与矿渣复合,制备了碱-矿渣-锰合金渣胶凝材料,测试了所制备胶结材的抗压和抗折强度,利用扫描电镜分析了其微观结构。研究结果表明,随着锰渣掺量增加,碱-矿渣-锰渣胶凝材料的强度总体呈降低趋势;提高锰渣细度,所制备的胶凝材料强度亦随之增加;碱激发下磨细锰合金渣具有一定的水化硬化活性,其活性低于磨细矿渣。     

Optimization of SO<Subscript>3</Subscript> content in blended cementitious materials

Experimental investigation was conducted on the effects of gypsum types and SO₃ content on the fluidity and strengths of different cementitious systems. The experimental results show that influences of gypsum in various cementitious materials are different. For cementitious materials blended with various proportions of slag-fly ash and 5% gypsum content, influences of gypsum and calcined gypsum on the fluidity and flexural/compressive strength are similar. It is revealed that “combination effect” and “synergistic effect” of slag and fly ash play an important role during hydration. For cementitious materials with 45% clinkers, 30% slag, 20% fly ash and 5% limestone, the optimized SO₃ contents in gypsum and calcined gypsum are 3.13% and 3.51% respectively and the optimized gypsum content is 6.5%. While both of them are blended, the optimum ratio of gypsum to calcined gypsum is 40%:60% (total gypsum content 6.5%), correspondingly the optimum ratio of SO₃ is 19.3%:32. 4%. CHEN Mei-zhu : Born in 1974 Funded by Hubei Bureau of Science and Technology of China (981P0202)     

粉煤灰、矿粉对高性能混凝土体积稳定性的影响

采用对比的方法，试验研究了粉煤灰、矿粉对C60高性能混凝土的工作性、抗压强度、弹性模量、干缩和受压徐变的影响。结果表明，在粉煤灰、矿粉等量取代部分水泥后，混凝土的工作性改善、28d和60d抗压强度和抗压弹模与基准样相近，而28d以后的干缩明显减小；掺有粉煤灰、矿粉的混凝土随养护龄期的延长、强度的增加，其受压徐变逐渐减小；当粉煤灰掺量(质量分数)从14％增加到25％时，混凝土的徐变增大；对于相同掺量(14％)的粉煤灰、矿粉混凝土，经60d养护后加荷其徐变基本相同。     

冰对水工结构物作用力的物理模拟——Ⅱ.DUT-1模型冰物理和力学性能

介绍DUT-1 模型冰的物理指标 (密度)、力学指标 (弯曲强度、弹性模量、压缩强度、摩擦系数)的试验方法和主要特征.特别给出控制模型冰物理和力学参数的水泥含量和养生时间的试验规律和统计关系.通过试验结果也证实在模型冰密度和弯曲强度、弹性模量和压缩强度之间存在内在联系,这些联系也存在良好的试验统计关系.     

玄武岩纤维-木纤维复合碱式硫酸镁水泥性能的改性机理

以碱式硫酸镁水泥（BMSC）为基质,以生物基循环木纤维（RWF）为轻质填料,并掺入玄武岩纤维（BF）为增强改性材料,开发出一种轻质高强、高韧性的碱式硫酸镁复合材料。从RWF填料和不同体积占比、不同长度的BF纤维出发,讨论其对改性后BMSC复合材料的流动性、分散系数（纤维）、密度、抗压强度和抗折强度的影响;通过SEM、EDS、XRD微观表征分析对复合材料微观结构的形成进行研究。结果表明：RWF的加入虽然显著降低了BMSC的材料密度,但RWF与BF结合形成复合纤维体系能明显提升BMSC复合材料的力学性能,尤其是抗折强度,较未添加RWF和BF的原生BMSC材料提升比例最高达80%以上;通过微观表征分析发现,RWF在BMSC中拥有良好的界面黏结性能,RWF与BF的共同存在使BMSC材料形成镁水泥基质-循环木纤维-玄武岩纤维体系,提升了复合材料的强度;采用基于图像识别技术的半定量化方法对碱式硫酸镁水泥5·1·7相晶体的发展程度进行辅助量化分析,为材料制备过程中BMSC产品性能的控制提供可能。     

ECC型自保温干混砂浆的制备与性能表征1

在普通干混砂浆中掺加木质素纤维,且用膨胀珍珠岩颗粒等量代替普通细集料砂,获得自保温干混砂浆样品,研究其物理力学性能、热学性能及收缩性能等。结果表明：加入占胶凝材料质量0.3%的木质素纤维,能显著改善自保温砂浆硬化后的力学性能,尤其是抗折强度;用膨胀珍珠岩替代砂,膨胀珍珠岩的体积分数小于15%时,能提高含纤维硬化样品的28 d抗压强度,大于15%时,样品的28 d抗压强度会降低,为15%时,砂浆试样硬化后的28 d抗压强度为38 MPa,抗折强度为6.1 MPa;另外,当样品中膨胀珍珠岩体积分数为20%,含胶凝材料质量0.3%的木质素纤维,其硬化后的导热系数仅为基准砂浆样品的1/3。