尾矿砂钢纤维喷射混凝土的基本力学性能

以尾矿砂取代天然砂配制了尾矿砂钢纤维喷射混凝土,并从粉煤灰掺量、硅粉掺量、钢纤维掺量三方面,对其力学性能进行了研究,试验结果表明:粉煤灰掺量为10%以及硅粉掺量为5%是尾矿砂钢纤维喷射混凝土的最优掺量。     

超高性能混凝土工作及力学性能分析北大核心

为研究水胶比、减水剂和矿物掺合料掺量对超高性能混凝土(UHPC)工作性能的影响以及水胶比、矿物掺合料和钢纤维掺量对UHPC力学性能的影响,分别进行净浆流动度试验和UHPC抗折、抗压强度试验。结果表明:提高水胶比和增加粉煤灰掺量可以改善浆体的流动性,但会降低UHPC的抗折强度和抗压强度;增加矿渣粉掺量可以在改善浆体流动性的同时,提高UHPC后期的抗折强度和抗压强度;随着硅灰掺量的增加,浆体的流动性不断降低,而UHPC的抗折强度和抗压强度呈现先上升后下降的趋势,当硅灰掺量为25%时,UHPC的强度达到峰值,抗折强度和抗压强度分别提高23.7%和32.0%;钢纤维掺量的增加会提高UHPC强度,当掺入2%的钢纤维时,UHPC的抗折强度与抗压强度分别提高39.7%和59.1%。综合考虑,建议硅灰掺量在20%~30%之内为宜,矿渣粉掺量不超过30%,粉煤灰掺量不超过20%,钢纤维掺量宜取2%。     

尾矿砂喷射钢纤维混凝土弯曲韧性研究

以尾矿砂取代天然砂配制的尾矿砂喷射钢纤维混凝土,并参照美国材料与试验协会(ASTM)试验方法,借助弯曲荷载-挠度曲线,分析粉煤灰掺量、硅粉掺量和钢纤维掺量对混凝土弯曲韧性影响。结果表明:粉煤灰降低尾矿砂喷射钢纤维混凝土峰值荷载和峰值位移。而钢纤维对峰值荷载影响较小,对变形性能影响较大,同时,增大硅粉掺量仅能提高混凝土的峰值荷载。另外,发现尾矿砂喷射钢纤维混凝土的最优粉煤灰掺量和钢纤维掺量为20%和40%。     

常温养护条件下活性粉末混凝土力学性能正交试验研究

通过常温养护条件下活性粉末混凝土力学性能正交试验,选用普通硅酸盐水泥和超细矿渣粉作为主要胶凝材料,研究了水胶比、粉煤灰掺量、硅灰掺量、石英粉掺量、胶砂比、钢纤维掺量和减水剂含量对活性粉末混凝土抗压强度和抗折强度等基本力学性能的影响。试验结果表明,水胶比、钢纤维掺量和减水剂含量对活性粉末混凝土的力学性能影响最为显著,粉煤灰掺量对改善活性粉末混凝土的抗压和抗折性能效果最好。在此基础上,以常温养护条件下活性粉末混凝土的高强度为目标,通过大量的力学试验,得到优化的最佳因素水平组合为水胶比0.18、粉煤灰掺量20%、硅灰掺量25%、石英粉掺量20%、胶砂比1∶1.0、钢纤维掺量3.0%、减水剂含量2.0%。     

钢纤维自密实混凝土的工作性、力学及耐久性能研究

研究了钢纤维的形状（剪切型、端钩型）、长径比（46.6、53.9）和体积掺量（0、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%）对自密实混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。结果表明：相同掺量下,3种类型的钢纤维中,长径比为46.6的端钩型钢纤维自密实混凝土工作性、力学性能均相对较好;随着钢纤维掺量的增加（≥0.6%）,自密实混凝土的工作性降低,抗压强度小幅增大,劈裂抗拉强度和轴向抗拉强度显著增大,早期收缩性能和抗裂性能提升,干燥收缩值减小。     

基于正交试验的钢纤维活性粉末混凝土配合比优化设计

活性粉末混凝土是一种高强度、高韧性、高耐久性的超高性能混凝土.为了研究钢纤维活性粉末混凝土的最佳配合比,设置水胶比、钢纤维掺量、粉煤灰掺量、硅粉掺量和减水剂掺量5个因素在4种水平下的正交试验,并以试件的抗压强度和抗折强度为评价指标.结果表明:5个因素对活性粉末混凝土强度的影响程度依次为:水胶比、减水剂掺量、钢纤维掺量、粉煤灰掺量和硅灰掺量;活性粉末混凝土的最佳配合比为:水胶比0.2、减水剂掺量5%、钢纤维掺量2%、粉煤灰掺量0.2、硅粉掺量0.18.     

钢纤维活性粉末混凝土流动性影响因素研究

通过测试不同配合比钢纤维活性粉末混凝土浆体的坍落扩展度,研究微硅粉、矿渣粉以及钢纤维掺量对浆体流动性的影响。试验结果表明:钢纤维活性粉末混凝土的浆体坍落扩展度随着微硅粉掺量的增加而降低,当微硅粉掺量低于6%时,其影响不明显;其坍落扩展度随着矿渣粉掺量的增加而增大,矿渣粉掺量为15%时坍落扩展度较未掺矿渣粉的RPC浆体提高9.2%;当钢纤维掺量为2.5%时,浆体的流动度达到理想状态。     

玄武岩纤维对沙漠砂高强混凝土性能研究

通过正交试验,以粉煤灰掺量、玄武岩纤维掺量、沙漠砂替代率为变量,通过合理设计坍落度试验、力学强度试验,对比评价了粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、纤维掺量对其工作性、力学性能的影响规律,得出基本最优组合为A2C2（粉煤灰掺量10%+沙漠砂替代率20%）;在此基础上,研究玄武岩纤维（0.5%、1.0%、1.5%）对沙漠砂高强混凝土抗裂性影响规律,研究结果表明：玄武岩纤维能够有效抑制混凝土早期开裂,当纤维掺量为1%时,抑制率高达为49.5%。并通过扫描电镜试验对玄武岩纤维混凝土的微观结构进行分析,结果表明：玄武岩纤维能够改善混凝土内部结构,提高混凝土的整体性和密实度,进而改善混凝土的宏观性能。最终推荐最佳配合比组合为A2B2C2（粉煤灰掺量10%+玄武岩纤维掺量1%+沙漠砂替代率20%）。     

不同掺合料对高性能混凝土工作性能影响的试验研究

通过在C50高性能混凝土中以等量取代水泥用量的方法单掺粉煤灰、硅粉,双掺粉煤灰硅粉及同时掺粉煤灰、硅粉和聚丙烯纤维,研究了不同掺合料及不同掺量对HPC拌合物工作性的影响。结果表明:在高性能混凝土中加入粉煤灰,能使混凝土具有更好的工作性能,使拌合物黏聚性和可塑性提高;在6%硅粉掺量内,硅粉的加入提高了高性能混凝土的工作性能,但随着掺量进一步增大后,硅粉高性能混凝土的流动性将降低,稠度增大,整体工作性能降低,需要提高高性能减水剂的用量;双掺粉煤灰和硅粉后,粉煤灰高性能混凝土的工作性能随着硅粉掺量的增加而呈降低趋势;聚丙烯纤维对高性能混凝土的工作性能影响不明显,但聚丙烯纤维的掺入,提高了混凝土黏聚性,能抑制拌合物的离析和泌水。     

石灰石粉替代粉煤灰在混凝土中的应用

本文试验了用石灰石粉以不同掺量替代粉煤灰对混凝土工作性、力学性能的影响,试验结果表明:石灰石粉适当的替代粉煤灰在混凝土中应用时,能够改善混凝土的和易性、工作性,降低混凝土坍落度损失,力学性能得到提高,改善了混凝土密实性及耐久性。应用于高强度混凝土时,石灰石粉与粉煤灰复掺使用可以降低混凝土的粘聚性,提高混凝土的流动性。     

降低高强混凝土脆性的试验研究

采用外掺掺合料磨细矿渣、硅粉和粉煤灰及聚丙烯纤维的方法来研究它们对降低高强混凝土脆性的作用，并分析了相应的作用机理．结果表明：单掺磨细矿渣时，当其掺量为25％，则高强混凝土的脆性最低；磨细矿渣、硅粉和粉煤灰各自复掺时，高强混凝土脆性较单掺25％磨细矿渣的进一步降低，且降低幅度大致相当；三掺磨细矿渣、硅粉和粉煤灰时，高强混凝土脆性的降低幅度更大．当聚丙烯纤维的掺量控制在0．24％以内时，高强混凝土的脆性随着聚丙烯纤维的掺加而降低；当聚丙烯纤维与硅粉复掺时，高强混凝土的脆性系数又进一步降低．     

含粗骨料UHPC的强度尺寸效应与性能研究

研究了胶凝材料组成比例、钢纤维类型（平直型、端钩型）对含粗骨料超高性能混凝土（UHPC）强度尺寸效应、工作性和收缩性能的影响,分析了减缩剂掺量（0～2.0%）对含粗骨料UHPC收缩性能、力学性能、抗氯离子渗透性能和孔结构的影响。结果表明：适当增加粉煤灰掺量有利于改善含粗骨料UHPC的工作性,降低收缩;掺入钢纤维降低了含粗骨料UHPC的工作性,但抑制了收缩,且端钩型钢纤维抑制效果更显著;掺入1%钢纤维能够有效降低含粗骨料UHPC的强度尺寸效应,且平直型钢纤维的降低效果更好;掺入减缩剂明显降低了含粗骨料UHPC的收缩,但会使抗压强度降低,总孔隙率增大,抗氯离子渗透性能变差。     

硅粉对轻骨料混凝土力学性能及孔隙结构的影响

研究不同掺量(0、2%、4%、6%、8%、10%)硅粉对不同龄期(7、14、21、28d)轻骨料混凝土力学性能的影响。选取轻骨料混凝土作为研究对象,通过扫描电子显微镜、气孔结构分析与核磁共振试验研究轻骨料混凝土的微观形貌特征及孔隙变化规律,进而揭示其宏观力学性能与微观特性之间的内在联系。结果表明:硅粉的掺入使轻骨料混凝土抗压强度呈现先降低后增高再降低的变化规律,当硅粉掺量为6%时,轻骨料混凝土力学性能较好。随着硅粉掺量的增加,孔隙度呈现先增大后减小再增大的变化规律,与基准组相比,气孔有向小孔径发展的趋势。当硅粉掺量为6%时,可有效改善孔隙结构,孔隙度为0.837%,束缚流体饱和度为54.536%,水泥石表面附着的凝胶物质C-S-H增多。     

矿物料改性再生混凝土基本力学性能试验研究

为了研究矿物掺合料对再生混凝土早期抗压强度的影响,对16组256个粗骨料替代率为50%的双掺矿物料再生混凝土进行试验研究,分析了不同掺量下的粉煤灰和硅粉对再生混凝土早期抗压强度和抗压强度增长速率的影响,研究结果表明:单掺粉煤灰时,各龄期下抗压强度随掺量增加而减小;在粉煤灰和硅粉的掺量均为10%时,对于再生混凝土抗压强度提高较为明显,是普通再生混凝土的1.5倍。各矿物掺量下再生混凝土抗压强度增长速率整体呈先降后增的趋势,但粉煤灰掺量为30%再掺入硅粉掺量分别为15%、20%较其他掺量下的有所区别,在龄期14 d时呈现增长趋势。通过对混掺改性再生混凝土进行研究,为工程实际运用提供借鉴意义。     

基于正交试验设计的活性粉末混凝土配合比优化研究

运用正交试验设计活性粉末混凝土的配合比,考虑四因素三水平,以抗压强度及抗折强度作为试验的考核指标,得到掺硅粉的二元胶凝体系活性粉末混凝土的最佳配合比为:水胶比0.2,硅粉掺量0.2(硅粉/水泥),聚羧酸盐高效减水剂用量5%,钢纤维掺量3%。在二元胶凝体系基础上掺加粉煤灰,通过优化,最终得到三元胶凝体系活性粉末混凝土的最佳配合比:水胶比0.2,硅粉掺量0.2(硅粉/水泥),聚羧酸盐高效减水剂用量5%,钢纤维掺量3%,粉煤灰掺量0.2(粉煤灰/水泥)。     

机制砂超高性能混凝土(UHPC)性能影响因素试验研究

超高性能混凝土(UHPC)在拥有超高力学性能的同时普遍存在流动性较差的问题。为了寻求二者之间的平衡,首先通过单因素试验分析了石英砂掺量、粉煤灰掺量、减水剂掺量和钢纤维掺量对UHPC流动性及抗压强度的影响,其次利用正交试验得出了各因素对UHPC流动性及抗压强度影响的主次顺序,确定了最优配合比。结果表明:当石英砂掺量为32%(机制砂掺量为68%)、粉煤灰掺量为15%、减水剂掺量为0.39%、钢纤维掺量为2%时,配制出的UHPC工作性和力学性能良好,并成功应用于某高架桥维修加固工程中。     

矿物掺合料对掺有速凝剂的水泥砂浆力学性能的影响

本研究固定速凝剂的掺量为5%,研究三种不同掺量的矿物掺合料单掺、双掺、三掺对水泥砂浆力学性能的影响。结果表明:粉煤灰和硅灰的掺入均能够提高砂浆的抗压强度,但抗压强度随着粉煤灰的掺量增加而降低,随着硅灰的掺量增加而增大。当掺入石灰石粉时,在掺量为5%时,砂浆的抗压强度有提高,并且抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而降低。三种矿物掺合料双掺时,掺入5%的硅灰和20%的粉煤灰砂浆的抗压最好,三种矿物掺合料三掺时,掺入5%硅灰、10%粉煤灰和10%石灰石粉砂浆的抗压强度最好。同时加入速凝剂的水泥砂浆,硅灰和粉煤灰对于水泥砂浆强度有很好的增强效果,少量的石灰石粉对于水泥砂浆有一定的增强效果,但是石灰石粉掺量超过5%时,水泥砂浆会随着石灰石粉掺量的增加而明显降低。     

钢纤维高性能混凝土劈裂强度与变形特性分析

对钢纤维掺量（体积分数）为0%,1%,2%,4%的混凝土劈裂强度与变形特性进行了分析.结果表明：4种钢纤维掺量混凝土屈服时拉伸变形量约为012mm,峰值时压缩（拉伸）变形量随着钢纤维掺量增加而增大;钢纤维掺量增加,混凝土的阻裂性能增强,其屈服、峰值抗拉强度明显提高,屈服、峰值前韧度增强,而且对混凝土峰值抗拉强度的贡献明显大于屈服抗拉强度;当钢纤维掺量大于2%时,混凝土不易形成贯通裂纹,基体开裂后,钢纤维继续承受拉应力,其韧性随着钢纤维掺量增加而增大.     

钢纤维与聚丙烯纤维复合机场道面混凝土性能研究

采用粉煤灰、硅灰及钢纤维、聚丙烯纤维配制机制砂机场道面混凝土,通过单掺及复掺的方式,研究了不同掺量、不同配合比对机场道面混凝土力学性能、耐磨性能、抗冲击性能、抗冻性能的影响。结果表明,采用硅灰、粉煤灰与钢纤维、聚丙烯纤维复合的方式,在钢纤维、聚丙烯掺量分别为7.9kg/m~3和1.5kg/m~3的情况下,可配制出超高力学性能及优异耐久性能的道面混凝土。     

活性矿物料对RAC碳化深度影响的试验研究

为了研究活性矿物料对RAC碳化深度的影响,对19组粗骨料替代率为50%的单掺和双掺活性矿物料RAC,研究结果表明:单掺粉煤灰时,各碳化时间里RAC碳化深度随着粉煤灰掺量的增加而增加,且当粉煤灰掺量超过20%时,粉煤灰RAC碳化深度大于普通RAC碳化深度;硅粉RAC各碳化时间里碳化深度随着硅粉掺量的增加而减小,且当硅粉掺量为15%时,硅粉RAC碳化深度相比于普通RAC碳化深度减小幅度最大;大理石粉RAC各碳化时间里碳化深度随着大理石粉掺量的增加而减小,且当RAC中分别掺入等量的大理石粉和硅粉时,各碳化时间里大理石粉RAC碳化深度明显小于硅粉RAC碳化深度;在RAC中双掺粉煤灰和硅粉,随着硅粉掺量的增加各碳化时间里RAC碳化深度减小,且当硅粉掺量15%时抑制碳化效果相比于掺量5%、10%的明显;在RAC中双掺粉煤灰大理石粉,当粉煤灰掺量10%一定时,各碳化时间里RAC碳化深度随着大理石粉掺量的增加而减小,且粉煤灰掺量10%的RAC中,掺入硅粉的量和大理石粉的量相等时,粉煤灰+大理石粉抑制碳化效果明显优于粉煤灰+硅粉;在RAC中双掺大理石粉和硅粉,大理石粉掺量10%不变,依次分别掺入硅粉的量为5%、10%、15%,其碳化深度随着硅粉掺量的增加而减小。当RAC中大理石粉掺量和粉煤灰掺量相等均为10%的基础上,分别在两者中掺入不同量的硅粉,各碳化时间里硅粉+大理石粉抑制碳化作用优于硅粉+粉煤灰。