聚丙烯纤维和粗骨料对超高性能混凝土抗拉强度的影响研究

向超高性能混凝土中掺入适量粗骨料,可在不降低其力学性能的前提下有效减少胶凝材料的用量,降低其成本。同时,为改善混凝土固有的抗拉强度低的缺陷,将聚丙烯纤维和钢纤维混杂掺入混凝土中可取得较好成果。考虑聚丙烯纤维体积掺量和长径比、粗骨料掺量3个因素,设计并制作了18组共54个超高性能混凝土试块,通过试验研究分析聚丙烯纤维特征参数和粗骨料掺量对含粗骨料超高性能混凝土劈裂抗拉强度的影响规律。结果表明,试验参数范围内,随着聚丙烯纤维体积掺量的增加,ＵＨＰＣ的劈裂抗拉强度呈现先减后增再减的规律;随着聚丙烯纤维长径比的增大,呈现先减后增的规律;聚丙烯纤维最佳配比为体积掺量0．10％,长径比167;掺入质量分数为15％的粗骨料不会降低ＵＨＰＣ的劈裂抗拉强度,但当粗骨料掺量提高到30％时,ＵＨＰＣ的劈裂抗拉强度降低明显。     

含白云石粗骨料超高性能混凝土的性能试验研究

为了降低超高性能混凝土(UHPC)中水泥等胶凝材料的用量,掺入白云石粗骨料(CDA),制备了含CDA的UHPC,并探讨了粗骨料含量和钢纤维体积掺量对UHPC抗压强度、弯曲强度、弹性模量、单轴拉伸性能以及耐磨性能的影响。结果表明:随着CDA含量的增加,UHPC弹性模量的显著提升,而抗压强度和弯曲强度则先上升后下降;钢纤维体积掺量的增加,增大了含CDA的UHPC的抗压强度、初裂强度、峰值强度和断裂耗能,降低了试件历经磨损后的质量损失和磨损深度,优化了其单轴拉伸性能和耐磨性能;当CDA含量为200 kg/m³、钢纤维体积掺量为1.5%时,制备的UHPC各项性能综合最佳。研究成果可供超高性能混凝土研究人员参考。     

高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土梁抗弯承载力的正交分析

为了研究高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土(Ultra high performance concrete with coarse aggregate, UHPC-CA)梁抗弯承载力的影响因素,利用正交试验法分析了钢筋等级、钢筋直径、截面有效高度和混凝土强度等级4个因素对高强钢筋UHPC-CA梁抗弯承载力的影响。结果表明:钢筋直径是影响高强钢筋UHPC-CA梁抗弯承载力的重要显著因子,钢筋等级和截面有效高度为一般显著因子,随着三者的增加,梁的抗弯承载力均逐渐提升;混凝土强度等级对高强钢筋UHPC-CA梁抗弯承载力的影响较小,随着混凝土强度等级的增加,抗弯承载力先略有降低后小幅增长。配筋率对普通钢筋UHPC-CA梁抗弯承载力的影响较大,而对高强钢筋UHPC-CA梁抗弯承载力的影响相对较小。     

高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土梁抗剪承载力的影响因素

利用正交试验法分析了剪跨比、箍筋级别、箍筋直径、箍筋间距、截面宽度、截面高度和混凝土等级等7个因素对高强钢筋含粗骨料超高性能混凝土(UHPC-CA)梁抗剪承载力这一指标的影响。结果表明:各因素对高强钢筋UHPC-CA梁抗剪承载力的影响由大到小依次为混凝土等级截面宽度截面高度剪跨比箍筋直径箍筋间距箍筋级别。高强钢筋UHPC-CA梁的抗剪承载力随着剪跨比、箍筋间距的增加而降低,随着箍筋级别、箍筋直径、截面宽度、截面高度和混凝土等级的增强而升高。     

钢纤维掺量对超高性能混凝土力学性能影响研究

为研究钢纤维体积掺量对超高性能混凝土（ＵＨＰＣ）力学性能的影响,设计并制备了钢纤维体积掺量分别为1．0％、1．5％、2．0％的三组ＵＨＰＣ试件,开展了坍落度、扩展度、抗压强度和四点弯曲试验。结果表明:随着钢纤维体积掺量从0％ ～2％,坍落度从265ｍｍ降到了2４0ｍｍ,扩展度从5４0ｍｍ降到了４25ｍｍ,抗压强度从103．9ＭＰａ提高到了123．7ＭＰａ。当钢纤维掺量分别为1．0％、1．5％和2．0％时,抗弯强度分别为16．7ＭＰａ、23．1ＭＰａ和23．8ＭＰａ,弯曲韧性分别为87．6Ｎ·ｍ、116．0Ｎ·ｍ和122．8Ｎ·ｍ。随着钢纤维掺量的增加,ＵＨＰＣ流动性降低;ＵＨＰＣ抗压、抗弯强度和弯曲韧性呈增长趋势,但是增长趋势减缓。由于钢纤维主要承受拉应力和桥接基体,所以在抗压强度、抗弯强度和弯曲韧性指标中,抗弯强度和弯曲韧性指标增长幅度更大。     

圆钢管含粗骨料超高性能混凝土短柱轴压承载力的正交分析

利用正交试验法分析了钢管外径、钢管壁厚、钢材强度和混凝土强度对圆钢管含粗骨料超高性能混凝土(Ultra high performance concrete with coarse aggregate, UHPC-CA)短柱轴压承载力的影响。结果表明:各因素对圆钢管UHPC-CA短柱轴压承载力的影响由大到小依次为钢管外径钢材强度钢管壁厚混凝土强度;轴压承载力随钢管外径、钢管壁厚和钢材强度的增加而升高,随UHPC-CA强度的增加呈现先略有降低后逐渐增长的趋势,随套箍系数的增加而提升;随着径厚比的增加,Q235钢短柱的轴压承载力降低,而Q345钢、Q390钢短柱的轴压承载力升高。     

高性能海工混凝土中高吸水率粗骨料的应用研究

文章以实际工程为依托,试验探讨了掺P碎石和Q碎石高吸水率(4.0%)粗集料的海工混凝土性能。研究表明：P碎石的饱和吸水量以及吸水速率均高于Q碎石,这是由于Q碎石的孔径比更大且P碎石所含孔体积高于Q;经多次试验调配,确定掺P碎石C40海工混凝土的最佳粉煤灰掺量35%、水胶比0.38,掺Q碎石C50海工混凝土的最佳粉煤灰掺量20%、水胶比0.32。标准养护和海水浸泡环境下C40、C50混凝土180d强度接近,经RCM测试配置的海工混凝土具有高抗海水侵蚀性能。     

粗骨料最大粒径对心墙沥青混凝土力学性能影响研究

为了研究粗骨料最大粒径在沥青混凝土心墙材料中的适用性,通过配合比试验优选出粗骨料最大粒径为19mm和31.5mm的两组心墙沥青混凝土配合比参数,对比其力学性能的差异,分析粗骨料最大粒径对其力学的影响。由试验结果可知：粗骨料最大粒径对心墙沥青混凝土的水稳定性影响不大,但对其渗透性能、抗拉强度及抗弯强度有一定影响,且粗骨料粒径越大其性能越差,为大粒径骨料应用于心墙沥青混凝土的研究提供参考依据。     

粗骨料对混凝土性能的影响与定量评价

为便于混凝土质量的信息化管理和配合比的优化设计，从粗骨料材质、颗粒形状、级配组成等方面深入探讨其对混凝土性能的影响，同时对混凝土中粗骨料的合理含量作分析讨论，总结出粗骨料质量特性的定量化描述方法，为HPC配合比的优化设计奠定基础。     

钢纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

通过试验分别对钢纤维轻骨料混凝土的立方体抗压强度、弹性模量和轴心抗压强度等力学性能进行了研究。     

修复缺陷超性能混凝土在输水渠道的应用研究

通过对缺陷修复用超高性能混凝土（UHPC）进行性能试验及现场工艺性试验,分析其力学性能及耐久性能;探究UHPC在缺陷修复施工中的优劣,为其在该领域的应用提供参考;提出UHPC材料改进方向与措施,为其性能改进及深入研发提供依据。该应用研究对城市输水渠道管理工作具有参考意义。     

粗骨料钢纤维水工混凝土抗折强度试验研究

进行了二级配骨料钢纤维混凝土的抗折强度试验。结果表明:钢纤维体积率(钢纤维掺量)是影响钢纤维混凝土抗折强度的重要因素,通过在结构构件的受拉区内掺入适量钢纤维,可以有效改善其抗折性能;对钢纤维外形进行合理改进,增强钢纤维与基体混凝土之间的锚固力与机械咬合力,可以提高钢纤维混凝土的抗折能力。     

超高性能混凝土抗冲磨性能试验研究

针对新疆水利工程抗冲磨部位应用的抗冲磨混凝土冲磨破坏问题,采用混凝土抗压强度试验及水下钢球法对超高性能混凝土(UHPC)的抗冲磨性能等进行试验研究,同时与普通硅粉混凝土、HF抗冲耐磨混凝土的抗冲磨性能进行对比研究,结果表明:UHPC具有极高的力学性能,28 d抗压强度可以达到130.59 MPa,抗冲磨性能明显提高,抗冲磨强度是普通硅粉混凝土的4倍以上;UHPC具有极高的流动性,具有自流平效果,兼备良好的施工性能。     

混合粗骨料混凝土性能的模型研究

该文利用并联模型和串联模型对混合粗骨料混凝土的性能进行了研究,并用试验验证。研究表明,卵石和灰岩碎石混合粗骨料混凝土的静力抗压弹性模量、抗压强度和劈裂抗拉强度随龄期的增长规律与单一品种粗骨料混凝土一致,混合粗骨料对混凝土的力学性能无不良影响,可以用于工程;串联模型和并联模型在计算混合粗骨料混凝土的静力抗压弹性模量、抗压强度、劈裂抗拉强度和线膨胀系数的偏差均小于10%,与试验值接近。其中,串联模型计算前三项性能指标更准确,而并联模型计算线膨胀系数较准确。     

粗骨料形状对水工混凝土强度性能影响试验研究

粗骨料形状是影响混凝土强度性能的因素之一。由于精细测量粗骨料形状尺寸的工作量大且相关试验少,导致关于粗骨料形状对混凝土强度性能的影响规律存在不确定性。首先通过人工筛选将粗骨料区分为片状石与块状石,然后随机抽取粗骨料进行形状尺寸测量,接着统计分析了骨料的球度、扁平度等形状参数,进而根据筛选的骨料,设计了3种不同片状石含量的骨料组合,并针对0. 5水胶比的混凝土开展了不同龄期抗压强度和劈拉强度试验。研究表明,虽然筛选后的骨料形状尺寸具有明显的区分度,但上述3种不同骨料形状组合混凝土的抗压强度和劈拉强度相差比较小,且与上述形状参数变化关系不明显。     

钢纤维对超高性能混凝土强度的影响研究

运用常规的混凝土力学性能试验,研究钢纤维种类及体积掺量对混凝土力学性能的影响,依据工程实际,通过力学性能试验及理论分析等方法,以抗压、抗折强度提高量作为评价指标,分析了四种体积掺量和不同种类钢纤维配制成水胶比为 0. 4 的胶砂试件的抗压、抗折强度增长情况及流动度情况,并采用 SPSS 软件进行相关方差分析。结果表明: 钢纤维掺量在 0. 5% ～ 2. 5% 之间时,试件抗压强度较基准试件提高了 7. 1% ～ 67. 2% 、抗折强度较基准试件提高了 2. 2% ～ 67. 0% 。体积掺量为2. 5% 时,抗压强度可达 69. 5 MPa,比基准试件提高 67. 2% ; 抗折强度可达 15. 2 MPa,比基准试件提高 67. 0% 。相同掺量下微细纤维的流动度优于长纤维的流动度,掺加钢纤维后能有效防止混凝土开裂,不同种类及不同掺量钢纤维均对抗压、抗折强度有显著的影响。研究成果可为低水胶比高强度的超高性能混凝土选取钢纤维提供参考和依据。     

施工中如何处理混凝土粗骨料的级配问题

本文通过试验与实践经验的总结,具体分析了粗骨料最大粒径、骨料级配、间断级配、超逊径以及天然级配等对混凝土性能与水泥用量的影响,提出了在施工中必须认真做到的问题,不但可以大大提高工程质量,而且可以获得较好的经济效果。     

回收钢纤维对超高性能混凝土和易性和力学性能的影响

为了探究回收钢纤维(RSF)在超高性能混凝土(UHPC)中替代工业钢纤维(SF)的可行性,以SF作为对比,采取流动度试验、流变试验及钢纤维分散度试验,分析了RSF对新拌超高性能混凝土和易性的影响,并通过抗折抗压试验,研究了RSF对硬化超高性能混凝土力学性能的影响。结果表明：新拌回收钢纤维超高性能混凝土(RSFUHPC)与工业钢纤维超高性能混凝土(SFUHPC)流动性经过统计学分析无明显差异,由于RSF长径比不均,RSFUHPC屈服应力及塑性黏度均大于SFUHPC,但RSFUHPC剪切增稠程度明显降低,同时RSF在新拌及硬化UHPC中的分散度均明显大于SF;当钢纤维掺量一定时,统计学假设检验P值(P-value)>0.05,表明相比于SF,掺入RSF对UHPC荷载-位移曲线、抗折强度以及抗压强度没有显著影响。因此,掺入RSF可以在保证UHPC力学性能的同时,显著增强其在UHPC中的分散性,降低实际工程中人工振捣的施工难度,提高施工质量。     

粗骨料粒径对水工混凝土性能影响研究

为探明建筑国标规定粗骨料是否满足水工混凝土性能的要求,进行了粗骨料最大粒径为 31.5 mm 和 40.0 mm的混凝土性能对比试验。采用水工碎石配制相同强度等级混凝土的水泥用量、单位用水量均有一定降低,与采用国标碎 石配制的混凝土抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值和弹性模量试验值基本相同。参照《水工混凝土结构耐久性评定规范》（SL 775—2018）对已完成的混凝土构件进行耐久性评定,选取的构件在碳化环境下耐久性评定结果为 B（基本符合）,渗透压作用下耐久性评定结果为 A（符合）。研究结果表明：国标标准规定下的粗骨料粒径在混凝土中应用时,可以满足水利行业规范中水工混凝土性能规定的要求,有效解决水利工程建设中粗骨料获取来源不足的现实问题。本次研究仅对比了不同最大粒径骨料对混凝土力学性能和耐久性能的影响,对混凝土热学性能以及长期性能尚未开展系统研究。