玄武岩纤维对再生混凝土力学及耐久性能影响研究

为研究玄武岩纤维对再生混凝土力学和耐久性能的影响,本文以玄武岩纤维作为研究对象,采用室内试验方法,对比分析了不同玄武岩纤维掺量对再生混凝土抗压、抗折强度、干燥收缩性能以及抗氯离子渗透性能的影响。研究结果表明:当玄武岩纤维掺量不超过3%时,再生混凝土的力学性能和耐久性能均可得到明显提升;当玄武岩掺量超过3%时,纤维对于再生混凝土抗折强度、干燥收缩性能以及抗氯离子渗透性能的改善效果不再上升,同时还会导致抗压强度出现较大幅度的下降,因此,玄武岩纤维掺量选择3%的再生混凝土力学及耐久性能相对较优。研究成果可为再生混凝土在高等级公路中的应用研究提供一定理论支撑。     

混杂纤维增强高强混凝土性能研究

为研究钢纤维、聚乙烯醇纤维混杂比例对高强混凝土性能的影响,通过合理设计坍落度试验、力学强度试验、收缩试验、抗裂试验、抗氯离子侵蚀试验,对比评价了纤维混杂比例对高强混凝土工作性、抗折强度、收缩性、抗裂性能以及氯离子渗透系数的影响。结果表明,钢纤维和聚乙烯醇纤维降低了新拌混合物的工作性。与单掺纤维相比,混杂纤维对高强混凝土力学性能改善效果不明显,但可明显改善混凝土抗裂性能,开裂面积抑制率最大为95.8%,同时能使高强混凝土收缩率和氯离子分别降低27.7%和66.5%,明显提高高强混凝土的耐久性能。通过扫描电镜试验分析探讨了纤维增强混凝土的作用机理,结果表明混杂纤维对基体内部结构的改善实现了对混凝土宏观性能的提升,最终推荐采用0.75%(体积分数)钢纤维和0.25%(体积分数)聚乙烯醇纤维。     

玄武岩纤维改善再生混凝土抗氯离子渗透性能研究

为研究玄武岩纤维对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响,本文对4种玄武岩纤维体积掺量(0%、0.2%、0.4%、0.6%)下5个粗骨料质量替代率(20%、40%、50%、60%、80%)的再生混凝土及1组普通混凝土进行了电通量试验,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和压汞法(MIP)从水泥水化和孔结构的角度探究了玄武岩纤维对再生混凝土抗氯离子渗透性能影响的微观机理。结果表明,玄武岩纤维显著提高了再生混凝土抗氯离子渗透性能,其中玄武岩纤维掺量为0.2%,粗骨料质量替代率为50%时改善效果最好且优于普通混凝土。基于FTIR发现玄武岩纤维是通过改变再生混凝土水化产物C-S-H的聚合度和CaCO₃的生成而改善其抗氯离子渗透性能。通过MIP得出最优组合掺量下,再生混凝土的孔径分布得到优化,孔隙率最小,进而提高了其抗氯离子渗透性能。     

桥梁铺装纤维高强混凝土的力学及收缩性能试验研究

为研究不同纤维对桥面铺装高强混凝土力学性能及收缩性能的影响规律,通过室内试验分别设计了不同玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维掺量的高强混凝土试件,并针对不同龄期试件的抗压、抗折、抗拉强度以及干缩应变值进行对比分析。结果表明：玄武岩纤维和聚乙烯醇纤维的掺入均可有效提升高强混凝土的力学性能,且对于混凝土的收缩变形均具有明显抑制效果,玄武岩纤维对于混凝土的抗压强度、抗折强度及干缩性能改善效果更好,而聚乙烯醇纤维则对混凝土的抗拉强度改善效果更为显著,其中玄武岩纤维的最佳掺量为0.15%,聚乙烯醇纤维的最佳掺量为0.1%。     

增强型砂加气混凝土材料性能试验研究

在普通砂加气混凝土的基础上，以金尾矿砂为硅质材料，玄武岩纤维和气凝胶为增强材料，制备增强型砂加气混凝土，分析玄武岩纤维掺量、玄武岩纤维长度和气凝胶掺量对增强型砂加气混凝土性能的影响。结果表明：随着玄武岩纤维掺量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%,质量分数)和玄武岩纤维长度(3、6、9、12 mm)的增加，砂加气混凝土的干密度、抗压强度、抗折强度以及导热系数随之增大，玄武岩纤维的最优掺量为0.3%,最优长度为6 mm,此时砂加气混凝土的抗压强度较未掺纤维时提高9.64%,抗折强度较未掺纤维时提高21.42%,力学性能较好，导热系数变化较小；气凝胶的最佳掺量为1.5%,此时导热系数降低10.68%,抗压强度、抗折强度略有降低，但仍满足相关强度要求。     

高性能聚羧酸减缩材料的研发(Ⅳ)——高分子聚合物(HP-SRA)对泵送混凝土性能的综合评价

通过对比研究了高分子聚合物(HP-SRA)对泵送混凝土拌合物的工作性能、力学性能、体积稳定性、早龄期开裂性能和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明：HP-SRA在泵送混凝土拌合物中具有良好的减水效果和保坍性能;HP-SRA的添加对泵送混凝土的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度不会产生不利影响;HP-SRA对泵送混凝土的干燥收缩和早龄期自收缩具有抑制作用,能大幅提高或有效改善泵送混凝土的早龄期抗裂性能和抗氯离子渗透性能。     

高性能聚羧酸减缩材料的研发(Ⅳ)——高分子聚合物(HP-SRA)对泵送混凝土性能的影响

通过对比研究了高分子聚合物(HP-SRA)对泵送混凝土拌合物的工作性能、力学性能、体积稳定性、早龄期开裂性能和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明,HP-SRA在泵送混凝土拌合物中具有良好的减水效果和保坍性能;HP-SRA的添加对泵送混凝土的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度不会产生不利影响;HP-SRA对泵送混凝土的干燥收缩和早龄期自收缩具有抑制作用,能大幅提高或有效改善泵送混凝土的早龄期抗裂性能和抗氯离子渗透性能。     

玄武岩纤维掺量对硅酸盐混凝土力学性能影响

为研究玄武岩纤维不同体积掺量(0.0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%)对于混凝土力学性能的影响,通过一系列室内试验分析了玄武岩纤维用量对于不同龄期(3、7、28 d)的混凝土抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度及早期抗裂性能的影响,试验结果表明,玄武岩纤维对于抗压强度作用效果不佳,但可以一定程度地提高混凝土的抗折强度和劈裂抗拉强度,并能够明显改善混凝土的早期抗裂性能,提高混凝土的密实性,改善其内部结构特征,阻止或抑制裂纹的产生和发展,其用量建议为0.3%,为玄武岩纤维在水泥混凝土路面中的推广应用提供了理论依据。     

改性混凝土试验及性能研究

针对废弃混凝土中的再生骨料表面附着大量残留的水泥浆,以及新老砂浆之间缝隙过大,进而导致再生混凝土的耐久性能出现问题,结合粉煤灰的特点,提出对再生骨料进行改性处理,在混凝土中掺入一定量的粉煤灰,从而填充再生骨料存在的缝隙过大的问题。最后,利用电通等试验方法对改性混凝土试件的抗氯离子渗透性能进行测试,并通过实验结果表明粉煤灰可改善再生混凝土结果,提高抗渗透性能,并当掺量在28%时,抗氯离子渗透性能最佳。     

玄武岩纤维纳米SiO_2增强混凝土力学性能试验研究

以玄武岩纤维体积掺量和纳米SiO_2取代率为考虑因素,通过立方体抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度试验,研究了玄武岩纤维与纳米SiO_2增强混凝土的力学性能。研究发现:玄武岩纤维的掺入改变了纳米SiO_2混凝土的破坏形式;复合掺入玄武岩纤维与纳米SiO_2时,混凝土基体的立方体抗压强度、劈拉强度与抗折强度均有一定的提高。纤维体积掺量为0.10%的玄武岩纤维与取代率为1.0%的纳米SiO_2共同掺入时,玄武岩纤维纳米SiO_2混凝土的立方体抗压强度与抗折强度增强效果最优;当玄武岩纤维体积掺量为0.15%、纳米SiO_2取代率为1.5%时,玄武岩纤维纳米SiO_2混凝土的劈拉强度增强效果最优,较素混凝土提高了22.97%,基于试验数据建立了玄武岩纤维掺量纳米SiO_2增强混凝土的立方体抗压强度预测模型。     

高性能纤维混凝土立方体抗压强度和抗氯离子渗透性能研究

针对纤维素纤维在混凝土中的应用技术问题进行了立方体抗压强度试验和抗氯离子渗透试验,试验研究了纤维掺量对立方体抗压强度、破坏形状的影响,以及纤维掺量和水胶比对纤维素纤维混凝土抗氯离子渗透性能影响,结果表明纤维素纤维对混凝土立方体抗压强度的影响不大,但是能改善混凝土立方体抗压强度的破坏形态,延性较好,随着纤维掺量增加混凝土抗氯离子渗透性能得到明显提高,可以较大幅度改善再生混凝抗氯离子的渗透性能,水胶比依然是影响纤维素纤维混凝土抗绿字渗透性能的关键因素,试验结果为纤维素纤维混凝土在氯盐环境中推广应用提供了有力依据。     

外掺玄武岩纤维的混凝土耐久性试验分析

为改善混凝土耐久性，通过外掺玄武岩纤维的方法制备玄武岩纤维混凝土试件，从长度及质量分数角度出发，分析了玄武岩纤维对混凝土耐久性的影响规律。结果表明：玄武岩纤维可改善混凝土抗渗性能，纤维质量分数0.05%、长度18 mm时取得最佳改善效果，相较未掺纤维的混凝土，渗水高度下降幅度达42%；纤维质量分数为0.10%时达到最小的收缩率值；玄武岩纤维可显著改善混凝土早龄期抗裂性，与未掺纤维混凝土相比，纤维质量分数0.10%时的混凝土裂缝平均宽度降低60%，裂缝总长度降低43%。     

掺玄武岩纤维高强高钛重矿渣混凝土力学性能试验与分析

通过不同体积掺量玄武岩纤维(0.2%、0.4%和0.6%)的掺玄武岩纤维高强高钛重矿渣混凝土和普通高钛重矿渣的抗压、劈裂抗拉和抗折来分析玄武岩纤维的不同体积掺量对掺玄武岩纤维高强高钛重矿渣混凝土力学性能的影响。结果表明,玄武岩纤维可显著改善试件劈裂抗拉性能和抗折性能,对抗压性能影响不大。抗压强度和抗折强度随玄武岩纤维掺量的增加呈先增加后降低趋势,纤维掺量为0.4%时达到最大值,28d强度较基准混凝土分别增长了14.26%和28.89%,而劈裂抗拉强度随玄武岩纤维掺量的增加而持续增加,纤维掺量为0.6%时,28d强度较基准混凝土增长了39.24%。该种纤维混凝土可解决混凝土开裂的施工问题。     

氧化石墨烯/聚乙醇纤维复合材料的制备与性能

为解决复合材料在长期使用时出现力学性能与耐久性能降低的问题，将氧化石墨烯（GO）与聚乙烯醇纤维（PVA纤维）掺入到复合材料中，对其力学性能与耐久性能进行探索研究。结果表明：1%～5%的PVA纤维、0.05%（质量分数）～0.075%（质量分数）的GO，对复合材料试件各龄期的力学强度提升程度最大；1%～2%的PVA纤维，对复合材料抗干缩性能与抗冻融性能改善效果最好；0.05%（质量分数）～0.075%（质量分数）的GO对复合材料抗冻融性能改善效果最好，但对抗干缩性的影响随着掺量的增加呈先小幅提升后大幅削弱的趋势。     

SCA对再生混凝土中ABS材料的界面相容性改善研究

本实验制备了再生ABS塑料混凝土,选用不同浓度的硅烷偶联剂(SCA)溶液改善ABS材料相容性,通过力学性能试验以及抗氯离子渗透性实验研究了SCA溶液浓度对再生混凝土中ABS材料相容性的影响,并通过SEM微观分析观察ABS材料界面相容性情况。结果表明:随着SCA溶液浓度的增加,再生ABS塑料混凝土的力学性能和抗氯离子渗透性先上升后稳定,当SCA浓度为1.0%时,再生ABS塑料混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度等力学性能,以及抗氯离子渗透性达到最大,相较于空白样,抗压强度提高61.1%,28 d劈裂抗拉强度提高90.9%,3 d抗折强度提高91.7%,氯离子迁移系数下降19%。SEM分析表明,此浓度下ABS材料分布均匀且界面结合牢固,说明1.0%SCA溶液对ABS材料的界面相容性改善效果最好。     

玄武岩-钢纤维页岩陶粒混凝土力学性能实验研究

轻质混凝土因在保温隔热性能、抗震性能和抗渗性能方面的良好表现，在建筑施工中得到了广泛的应用。基于此，制备了页岩陶粒轻质混凝土试样，并添加了玄武岩纤维和钢纤维改善其力学性能，利用室内试验方法测试了16组不同纤维掺量混凝土的表观密度、单轴抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度，分析了页岩陶粒混凝土力学性能随纤维掺量的变化规律，给出了页岩陶粒混凝土力学性能最佳的混杂纤维掺量。研究结果表明：页岩陶粒混凝土的干表观密度随玄武岩纤维和钢纤维掺量的增大而增大，且玄武岩纤维小于钢纤维；当玄武岩和钢纤维总体积掺量在1.6%附近时，混杂纤维页岩陶粒混凝土显示出了比素混凝土更为良好的抗压强度、抗拉强度和抗折强度；由于相同条件下钢纤维对页岩陶粒混凝土力学性能的改善效果要略优于玄武岩纤维，因此在保持混杂纤维总体积掺量不变的前提下，建议钢纤维的体积掺量应略大于玄武岩纤维。     

高吸水树脂玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究

为了研究高吸水树脂(SAP)玄武岩纤维混凝土的力学性能,对不同玄武岩纤维长度(6 mm、18 mm、30 mm)、不同玄武岩纤维掺量(0.1%、0.2%、0.3%)以及不同SAP掺量(0.1%、0.2%、0.3%)的SAP玄武岩纤维混凝土进行了立方体抗压、劈裂抗拉、抗折试验。试验结果表明:掺入长为18 mm,掺量为0.1%的玄武岩纤维对混凝土抗压强度的提高效果较好,提高率为9.67%;掺入长为18 mm,掺量为0.2%的玄武岩纤维对混凝土抗拉、抗折性能的增强效果较为显著,相比于素混凝土分别提高了20.82%、18.04%。对于SAP玄武岩纤维混凝土,随着SAP掺量的增加,其抗压、抗拉、抗折强度均呈先上升后下降的趋势。基于试验数据,得出了玄武岩纤维的最佳长度、掺量以及SAP的最佳掺量。     

改性聚丙烯纤维砂浆和混凝土的性能试验

试验采用P.P.Kraai提出的砂浆及混凝土干燥收缩裂缝测试方法、混凝土力学性能试验、抗冻等耐久性能试验方法,研究了改性聚丙烯纤维对砂浆和混凝土性能的影响。结果表明,在混凝土中掺入一定量的改性聚丙烯纤维,混凝土的抗压强度略有下降;纤维在混凝土中形成的乱向支撑体系,产生了有效的增强效果,减少了裂缝的产生,提高了混凝土的抗折、抗拉强度,从而改善了混凝土抗裂、抗渗、抗冲击和抗冻等性能。     

Ⅱ级粉煤灰对混凝土吸水性与抗氯离子渗透性的影响

研究了掺量、水胶比对混凝土吸水性以及混凝土抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明：Ⅱ级粉煤灰的掺入降低了混凝土的强度,在掺量较低时,可以改善混凝土抗氯离子渗透性能并降低吸水率。水胶比的降低对提高混凝土强度,抗氯离子渗透性能和降低吸水率有利。     

稻壳灰对硬化机制砂混凝土性能的影响

通过测试不同龄期机制砂混凝土抗压强度、干燥收缩、碳化深度和氯离子迁移系数,研究了稻壳灰掺量对硬化机制砂混凝土性能的影响,并分析了影响机理.结果表明:稻壳灰降低了机制砂混凝土早期抗压强度,但提高了后期强度,其掺量为15％时,达到最大值;稻壳灰提高了机制砂混凝土抗碳化性能,其中以掺量为15％改善效果最好;稻壳灰降低了机制砂混凝土干燥收缩,提高了机制砂混凝土抗氯离子渗透性能,且随着其掺量地增加,改善效果越来越好.