塑钢纤维轻骨料混凝土抗压强度换算关系试验研究

为了研究塑钢纤维轻骨料混凝土的轴心抗压强度(fc)与立方体抗压强度(fcu)的换算关系,通过432个标准棱柱体试件和标准立方体试件研究了塑钢纤维掺量、轻骨料种类和水灰比等影响因素对两种抗压强度关系的影响规律.结果表明:塑钢纤维掺量(5~13 kg/m3)、轻骨料种类和水灰比(0.32~0.4)对轴心抗压强度与立方体抗压强度比值(fc/fcu)无明显影响;经回归分析得到了fc与fcu相关性很好的线性关系方程;基于fc/fcu回归和数学统计分析,塑钢纤维轻骨料混凝土fc相对于fcu的换算系数可取为0.80.     

纳米SiO2对不同强度等级混凝土性能的影响

通过纳米SiO2与粉煤粉复掺,用纳米SiO2等量替换水泥,分别配制强度等级为C35的普通混凝土和强度等级为C60的高强混凝土,对混凝土试件进行主要性能测试.结果表明28 d龄期立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量在纳米SiO2掺量为2％～3％范围内取最大值,对C35级别与C60级别的试件28 d龄期的力学性能影响为:立方体抗压强度最大增幅分别为14％、10％;轴心抗压强度最大增幅分别为18％、14％;弹性模量最大增幅分别为17.5％、11.2％.混凝土的工作性随纳米SiO2掺入量的增加均呈快速降低趋势,相同纳米SiO2掺量的混凝土C35级别的坍落度和扩展度下降速度比C60级别的更快.混凝土的抗渗性能随纳米SiO2掺入量的增加而提高,低强度等级的抗渗透能力的提高幅度明显高于较高强度等级的混凝土.     

碱式硫酸镁水泥混凝土的冲击力学性能试验研究

制作C30、C50两种典型强度等级的碱式硫酸镁水泥混凝土与普通混凝土试件,通过分离式霍普金森压杆试验,系统地研究两种混凝土的动态力学性能,并利用回归分析加以对比.试验表明,碱式硫酸镁水泥混凝土与普通混凝土试件在冲击过程中,其冲击压缩强度、弹性模量、韧性等表现出明显的应变率硬化效应,并且两种混凝土的弹性模量、韧性指数与峰值应力均呈现非常显著的线性增长关系;在相同条件下,碱式硫酸镁水泥混凝土的韧性指数及韧性增长速率要高于普通混凝土,因此,碱式硫酸镁水泥混凝土的抗冲击性能要远优于普通混凝土.     

碱式硫酸镁水泥钢筋混凝土梁静力荷载和疲劳性能试验研究

为了研究碱式硫酸镁水泥钢筋混凝土梁的静力和疲劳性能,分别制备了C30、C40和C50三种强度等级的碱式硫酸镁水泥(BMSC)和普通硅酸盐水泥(PO·C)钢筋混凝土梁试件.试验结果表明,钢筋混凝土梁试件跨中挠度随着静力荷载的增加而增加.C40(BMSC)和C50(BMSC)的极限承载力分别为33 kN和38 kN,相比C40(PO·C)、C50(PO·C)的19 kN和21 kN分别提高了73.7％和81％.说明,高强度等级的BMSC试件具有较高的承载能力.在疲劳荷载的作用下,试件挠度值随着疲劳次数的增加呈下降趋势.高强度等级的BMSC试件疲劳循环寿命要多于PO·C试件,且强度等级越高,越为明显.此外,BMSC试件跨中挠度小于PO·C试件.说明,BMSC试件的刚度较大,抵抗变形的能力好.BMSC试件裂缝宽度发展包括三个阶段:快速发展阶段、稳定阶段和破坏阶段.碱式硫酸镁水泥完全能够用于制作钢筋混凝土构件,且性能更加优异,本文为碱式硫酸镁水泥混凝土能够大规模应用于结构工程提供了重要理论依据.     

外加剂和粉煤灰对碱式硫酸镁水泥混凝土性能影响研究

利用碱式硫酸镁水泥制备了不同外加剂和粉煤灰掺量的碱式硫酸镁水泥(BMSC)混凝土.研究了外加剂和粉煤灰对BMSC混凝土抗压强度以及抗硫酸盐腐蚀性能的影响,并对BMSC混凝土物相组成和微观形貌进行了分析.结果表明:掺加外加剂后混凝土的强度有大幅度地提高.当外加剂掺量为水泥质量的0.5%时,混凝土的强度达到最大值;继续增加外加剂掺量,对混凝土的强度影响不大.掺加粉煤灰后,混凝土的强度有所下降.且水灰比一定时,粉煤灰掺量越多,对混凝土的强度越不利.掺加外加剂和粉煤灰后,混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能得到了明显的改善;且同等条件下,碱式硫酸镁水泥混凝土抗硫酸盐腐蚀性能优于普通硅酸盐水泥混凝土.     

海洋环境下珊瑚混凝土的表面氯离子浓度规律

采用自然扩散法研究了珊瑚混凝土在模拟海水环境中的氯离子扩散行为,探讨了养护龄期、暴露时间、强度等级和环境差异性对珊瑚混凝土表面氯离子浓度的影响。结果表明：在海洋环境中,珊瑚混凝土的表面氯离子浓度随着暴露时间的延长而呈乘幂的增长,随着养护龄期的延长而下降,随着混凝土强度等级的增加而下降;海水环境下,C50珊瑚混凝土的表面氯离子浓度比相同条件下的C50普通混凝土高出约3．5倍,且增长速率远远高于普通混凝土;在相同的养护龄期与暴露时间,我国南海实际岛礁环境中立方体试件的表面氯离子浓度比实验室数据要高出60％～90％,实际工程中珊瑚混凝土结构的表面氯离子浓度数值比较稳定,比实验室数据高出1．2～1．6倍。因此实际海洋环境下的珊瑚混凝土结构,为了保证结构强度并考虑氯离子扩散的影响,应尽量延长养护时间,有利于提高珊瑚混凝土的服役寿命。     

粉煤灰在高性能自流平水泥混凝土中应用研究

在分析自流平混凝土特点的基础上，研究内掺粉煤灰量(％)对自流平混凝土强度和流展度的影响。根据试验数据总结出掺粉煤灰自流平混凝土28d的抗压强度规律，测试了掺粉煤灰自流平混凝土流展度的损失。采用强度等级为32．5级的普通硅酸盐水泥．掺加适量的花王高效减水剂．内掺40％～60％粉煤灰，水胶比0．35～0．50．能配制出C50高强度自流平混凝土。     

再生混凝土抗压强度试验研究

设计3种不同再生骨料取代率的再生混凝土立方体试件,分别在7 d、14 d、28 d、100 d龄期进行抗压强度试验,结果表明：长龄期再生混凝土立方体抗压强度有所增大,但高取代率比低取代率的抗压强度降低,再生混凝土后期强度增长速率高于普通混凝土。对试验室实测的再生混凝土立方体抗压强度与试验龄期进行拟合,拟合结果相关系数均大于0.97,吻合结果较好。     

碱矿渣水泥混凝土的抗渗性能试验研究

抗渗性是混凝土重要的耐久性指标之一.通过对比研究了不同配制参数的碱矿渣混凝土与普通硅酸盐水泥混凝土的抗压强度及抗渗性能,并结合扫描电子显微镜、氮吸附对两种水泥的微观结构进行分析.结果表明:碱矿渣混凝土水化产物主要为低Ca/Si比的C-S-H凝胶,结构密实,抗渗性能优于普通硅酸盐混凝土;碱矿渣混凝土的抗渗性和强度随着水灰比的增大而降低,碱当量在3％ ～4％、水玻璃模数在1～1.5、矿渣细度在350～460 m2/kg范围内变化对碱矿渣混凝土的抗渗性和强度影响不大.     

高钛型高炉渣耐热混凝土试验研究

利用高钛型高炉渣作为混凝土的粗、细骨料配置C30耐热500℃混凝土.测试了等量粉煤灰取代水泥、改变水泥用量对混凝土耐热性能的影响.结果表明,高钛型高炉渣耐热混凝土的强度等级、烘干强度大于强度设计等级,混凝土试体煅烧500℃后的相对抗压强度为67.3％～83.4％,线变化率在±1.5％内,且表面无裂纹,满足耐热要求,说明利用高钛型高炉渣作为粗、细骨料配制耐热500℃混凝土是可行的.适量粉煤灰取代水泥,不但能降低水泥的用量,而且还能提高混凝土的耐热性能.     

复合磷酸锆锶钾陶瓷的烧结研究

应用湿化学法合成了复合磷酸锆锶钾KxSr（1-x)/2Zr2(PO4)3（x=0～1.0）（简写KSZP）陶瓷粉体，制备了相应的陶瓷。实验研究了烧结温度、烧结时间与抗压强度的关系以及添加剂MgO、ZnO用量对陶瓷抗压强度的影响；讨论了添加剂促进烧结体致密化的作用原理及晶粒生长与致密化的物质迁移机制。     

持续压荷载作用下混凝土的渗透性

用以受压弹簧为荷载的压力-渗透实验装置研究了持续单向压荷载作用对混凝土的水渗透性的影响。结果表明：压荷载的存在会影响混凝土的渗透性。当荷载低于60％极限荷载时,混凝土的渗透系数随应力比（压荷载／极限荷载）的增大而近似呈负指数函数减小。荷载达到70％极限荷载后,混凝土的渗透性随应力比的增大而急剧增大。混凝土的渗透系数与其抗压强度存在较好的相关性。     

FRP约束混凝土轴心受压短柱承载力计算分析

本文通过采用混凝土三轴应力Ottosen破坏准则及本构关系对FRP约束混凝土柱受压过程进行计算及分析,发现当组合构件应力超过混凝土抗压强度不多时核心混凝土已达到破坏条件.但由于FRP的约束作用整体承载力仍可有很大提高,此时混凝土主动承载力对组合承载力的贡献应小于fc,故引入混凝土抗压强度折减系数k1,并根据大量试验数据对k1进行了回归分析.     

纳米秸秆灰对多孔混凝土路面力学性能的影响

本文主要研究了掺加纳米秸秆灰后对多孔混凝土路面性能的影响。根据抗压强度，弯曲强度和抗拉强度来测试多孔混凝土。结果表明，使用纳米秸秆灰材料极大提高了多孔混凝土路面的力学性能，其中纳米秸秆灰以10％质量分数替代水泥制备的多孔混凝土与其它比例制备的样品相比，表现出更加优异的强度；并且测试发现纳米秸秆灰多孔混凝土路面的抗压强度，弯曲强度和抗拉强度随着养护时间的增加而增加。     

玻璃纤维增强聚合物筋压缩和剪切性能试验研究

本文制备了不同直径、不同肋间距以及不同表面形式的玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋.在此基础上,通过玻璃纤维增强聚合物筋的压缩性能和剪切性能试验,研究GFRP筋的破坏形态和机理.分析GFRP筋直径、肋间距、表面形式以及长细比对其抗压强度和剪切强度的影响.试验结果表明,直径的变化对GFRP筋的抗压强度和剪切强度均有一定影响,肋间距和长细比的影响则不明显.     

PVA纤维混凝土力学参数间的相关关系

对高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维混凝土材料进行大量标准材性试验，并在此基础上研究了PVA纤维混凝土各种常见力学参数之间的关系，为更好、更方便的应用PVA纤维混凝土打下基础；研究表明，相对于普通混凝土材料，加入PVA纤维的混凝土材料各种参数之间的关系稍微改变，随纤维含量的变化也有所变化。     

弱粘气煤半焦制备型焦的研究

以神府弱粘气煤半焦为型焦原料,煤焦油沥青为粘结剂制备型焦。研究了半焦的粒度级配、预氧化时间、温度以及炭化升温速率、炭化终温和停留时间与型焦抗压强度之间的关系。结果显示,型焦原料粒度组成须有一定级配,预氧化温度280℃,时间1．5h,炭化升温速率1℃／min,炭化终温850℃,停留时间1h时型焦的强度最大。     

膨润土作黏结剂制备型煤的研究

以膨润土为黏结剂,采用冷压成型制备出型煤,主要研究了膨润土含量、水分、成型压力和粉煤粒度对型煤抗压强度的影响.结果表明:型煤抗压强度、灰分均与膨润土含量成正比,并得出其线性方程,可根据其工艺需要确定膨润土加入量,计算产品的灰分.水分控制在14％～16％,成型压力为40 kN,膨润土含量为7％时,可制备出平均抗压强度为1420 N/个,灰分为11.7％的型煤.     

聚丙烯纤维对水泥基泡沫材料性能影响

利用快硬硫铝酸盐水泥和引气剂、减水剂、稳泡剂以及短切聚丙烯纤维制备水泥基泡沫材料,研究了聚丙烯纤维掺量对材料表观密度、抗压强度、孔隙率以及孔结构和压折比的影响.结果表明,表观密度随纤维掺量增加而线性增大,当纤维掺量由0增加至0.25％时,表观密度增大了26.7％.对于抗压强度存在最佳纤维掺量,当掺量为0.15％时,抗压强度达到最大值.纤维掺量增加有利于材料韧性提高,但不利于封闭孔隙的形成,当纤维掺量由0.2％增大至0.25％时,压折比降低了14.4％,“体积吸水率与孔隙率比”增大了59.2％.     

水泥及减水剂种类对水泥砂浆性能的影响

为了选择适用于高流动混凝土的高效减水剂,研究使用了３ 种水泥和８ 种高效减水剂,从砂浆的流动性以及抗压强度两个方面进行了试验研究。结果表明：高效减水剂的种类对水泥砂浆的流动性及抗压强度的影响与水泥品种及砂浆配合比有关。