掺合料增强透水混凝土的试验研究

透水混凝土是一种多孔、轻质的绿色生态建筑材料,其透水性和强度是一对相互矛盾的性能指标。研究掺入不同种类掺合料(粉煤灰、玄武岩纤维、EVA聚合物乳液)对透水混凝土强度和透水性能的影响,结果表明双掺粉煤灰与EVA聚合物乳液或玄武岩纤维与EVA聚合物乳液,能保证透水混凝土的透水性基本不变,提高抗压强度20%以上,提高抗折强度30%以上,实现透水混凝土强度增强;但是同时掺入三种掺合料不利于透水混凝土强度和透水性的提高。     

聚丙烯纤维和塑钢纤维对TC20透水混凝土性能的影响

通过研究单掺和复掺粉煤灰与矿粉对透水混凝土力学及透水性能的影响,优选出了TC20透水混凝土的最佳配合比,并在此基础上,对比研究了分别单掺0.05%、0.10%、0.15%、0.20%的塑钢纤维和聚丙烯纤维对透水混凝土力学、透水和抗冻性能的影响。结果表明：掺入适量粉煤灰、矿粉增大了透水混凝土的抗压强度、孔隙率和透水系数;与聚丙烯纤维相比,掺塑钢纤维试件的抗压强度、孔隙率、透水系数均较高,抗冻性能较好。综合考虑透水混凝土的抗压强度、透水性能和抗冻性能,推荐复掺15%粉煤灰与15%矿粉,并掺加不超过0.10%的塑钢纤维。     

新型钢渣-碎石透水混凝土力学性能研究

针对新型钢渣-碎石透水混凝土大孔隙率与其强度关系,研究采用不同矿物掺合料、不同粒径集料及不同孔隙率对其强度发展的影响规律。结果表明:矿物掺合料对混凝土强度的增强幅度为矿渣微粉硅灰粉煤灰,其中硅灰能有效提高透水混凝土和易性;孔隙率的增大会降低混凝土强度,16%孔隙率的掺矿渣微粉试件强度增强率最佳;采用钢渣取代碎石能有效提高透水混凝土的强度。     

粉煤灰及聚丙烯纤维对再生透水混凝土性能的影响

为了有效利用建筑垃圾中的红砖,提出了采用再生混凝土骨料和再生红砖骨料按比例全部替代天然骨料,制备再生混合骨料透水混凝土。通过比较再生混合骨料透水混凝土的力学性能、透水性能及抗冻性能,探究复掺粉煤灰和聚丙烯纤维对再生混合骨料透水混凝土性能的影响。研究结果表明：随着纤维掺量的增加,再生透水混凝土的力学性能和抗冻性能有所提高,透水性能有所下降;粉煤灰对再生混合骨料透水混凝土的后期强度提升较为明显,随着粉煤灰掺量的增加,再生透水混凝土的力学性能及抗冻性能提高,透水性能下降,而粉煤灰的过度掺入,会大幅度降低再生透水混凝土的透水性能。在保证有较好透水性能和力学性能的前提下,在采用85%再生混凝土骨料和15%红砖骨料为混合粗骨料的基础上,选择粉煤灰掺量为10%,聚丙烯纤维为6 kg/m3的最优配合比组合。     

掺合料对膨胀混凝土强度和抗冻性的影响

以普通硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰、UEA膨胀剂、聚丙烯纤维等为主要原料,用快冻法研究了双掺硅灰与粉煤灰的非引气高性能混凝土的抗冻性,探讨了聚丙烯纤维与掺合料对膨胀混凝土强度和抗冻性的影响规律。结果表明:双掺硅灰和粉煤灰能大幅提高混凝土的强度和抗冻耐久性,聚丙烯纤维在膨胀混凝土中的最佳掺量为0.9kg/m3。     

聚丙烯纤维改善透水混凝土抗拉性能机理研究

采用体积掺量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的聚丙烯束状纤维和0.5%、1.0%、1.5%的聚丙烯塑钢纤维制备的透水混凝土,以孔隙率、透水系数、抗拉强度和临界体积率为评价指标,结合扫描电镜(SEM)法,探究了聚丙烯纤维类型对透水混凝土抗拉性能的改善作用。结果表明,透水混凝土的孔隙率和透水系数随纤维掺量的增加而减小;当聚丙烯束状纤维掺量超过0.3%时,纤维极易发生缠绕和成团现象,而三种掺量下的聚丙烯塑钢纤维仍能较好地分散于骨料间;聚丙烯塑钢纤维对透水混凝土抗拉强度的提升效果优于聚丙烯束状纤维。     

聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面路用性能试验

为缓解聚合物透水混凝土路面硬化后脆性发展对路面的破坏,在已有经验和结论基础上研究聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面的路用性能。以无溶剂聚氨酯为胶黏剂,复掺聚丙烯纤维透水混凝土为道路面层,制作路段模型进行抗氯离子渗透、承载力、抗冲击和路面径流削减等一系列试验研究,并与普通透水混凝土对比分析。结果表明:普通透水混凝土与聚合物透水混凝土渗透系数分别为初始渗透系数的81%与92%,普通透水混凝土较聚合物透水混凝土易堵,主要由于聚合物乳液改善了新拌透水混凝土的工作性能,提高了混凝土的致密性; 胶乳中含有大量活性物质,在混凝土水化、硬化过程中增加了胶乳与集料及水化产物的黏附性; 聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土面层承载力较聚合物透水混凝土面层承载力提高了52%; 随着聚丙烯纤维掺量的增加,抗冲击性能增强,在复掺聚丙烯纤维掺量(质量分数)为1.5%时,抗冲击性能提高245.9%; 聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面雨量径流系数为0.11～0.29,较普通透水混凝土路面有更好的径流削减效果。     

不同改性下再生混凝土抗压性能的试验研究

提出了再生混凝土改性方案,通过掺加粉煤灰、硅灰、钢纤维、聚丙烯纤维等矿物掺合料,提高再生混凝土抗压强度;进行了普通混凝土、再生混凝土、改性再生混凝土立方体抗压强度试验;分析了粉煤灰、硅灰、钢纤维、聚丙烯纤维等矿物掺合料对再生混凝土抗压强度的影响;给出了各类矿物掺合料对再生混凝土强度的影响规律。     

粉煤灰和矿粉对透水混凝土强度的影响

本文用粉煤灰和矿粉分别等量取代水泥,考察矿物掺合料取代水泥后对透水混凝土抗压强度的影响。结果表明:单掺20%粉煤灰和30%矿粉时,透水混凝土的28d抗压强度分别达到的最大值为28.1MPa和29.4MPa。两种掺合料复掺的情况下,当矿粉取代量在30%以内时,透水混凝土抗压强度随粉煤灰掺量增加先增加后下降;当矿粉取代量超过30%后,透水混凝土抗压强度随粉煤灰掺量增加而逐渐下降。因此,若单掺粉煤灰或矿粉时,其掺量应控在制胶材总量的30%以内,复掺两种矿物掺合料时,最大掺量应小于胶材总量的50%。     

多元掺合料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能试验研究

通过研究了多元矿物掺合料、引气剂及聚丙烯纤维复掺混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能.结果表明矿物掺合料的成分比例对混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能有一定影响,随硅灰和矿渣掺量的增加、粉煤灰掺量的降低,混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能增强;多元矿物掺合料与引气剂、聚丙烯纤维复掺优于多元矿物掺合料复掺措施;当混凝土含气量在6％、聚丙烯纤维体积掺量在...     

矿物掺合料的颗粒级配对混凝土强度的影响(Ⅱ)——矿物掺合料级配优化对混凝土强度的影响

通过粗细不同的粉煤灰、钢渣和矿渣按5:3:2(质量比)混合并以之替代50%水泥制备混凝土并对其进行性能研究.表明粉煤灰、钢渣和矿渣之间存在着一个最佳的颗粒级配体系.通过3种矿物掺合料级配复合,可以将粉煤灰、钢渣等低活性工业废渣高比例引入混凝土的制备过程中,同时使混凝土的早期强度特别是7d抗压强度显著提高,使含50%矿物掺合料的混凝土达到C40强度等级.另外,由于矿物掺合料的级配优化使混凝土的密实度明显提高,混凝土浆体中有害孔的数量明显减少,混凝土的孔结构因此得到改善.     

钢渣-磨细粉煤灰复合矿物掺合料对混凝土性能的影响

为了提高钢渣作为矿物掺合料在混凝土中的利用率,研究了掺入磨细粉煤灰对钢渣混凝土性能的改善效果。研究结果表明:在高水胶比情况下,复合矿物掺合料混凝土抗压强度明显高于钢渣混凝土,可以接近纯水泥混凝土;磨细粉煤灰含量较高时(40%)后期抗渗透性能优于纯水泥混凝土。在低水胶比情况下,磨细粉煤灰含量较低时(30%)抗压强度可以接近纯水泥混凝土,含量较高时(40%)抗压强度超过纯水泥混凝土;混凝土的后期抗渗透性能优于纯水泥混凝土。     

复合掺合料和聚合物对钢渣-碎石透水混凝土性能的影响

通过强度和收缩率试验、SEM分析,研究了复合掺合料和聚合物对钢渣-碎石透水混凝土强度、收缩性和微观结构的影响。结果表明,掺30%复合掺合料(硅灰与矿渣微粉复合)提高了钢渣-碎石透水混凝土的抗压强度和抗折强度,并可达到C30的要求;掺5%聚合物乳液进一步提高了钢渣-碎石透水混凝土的28 d强度,并显著降低了收缩率;掺入聚合物乳液后,加强了硬化水泥浆体内水化产物之间的联结作用,减少了毛细孔隙,有效改善了微观结构。     

硫铝酸盐水泥基快硬混凝土改性试验研究

通过添加复合掺合料和聚丙烯纤维对硫铝酸盐水泥基快硬混凝土进行改性,研究了复合掺合料、聚丙烯纤维对快硬混凝土力学性能的影响。结果表明:复合掺合料掺量为10%、聚丙烯纤维掺量为0.2%为最优改性方案,试件的4 h抗压、抗折强度较基准混凝土分别提高4.4%和12.2%,28 d抗折强度提高19.2%。     

基于实际生产的多因素正交试验透水混凝土性能研究

基于搅拌站的实际生产原材料,通过水胶比、目标孔隙率和掺合料掺量进行了正交试验设计,分析了各因素对透水混凝土有效孔隙率、透水系数和抗压强度的影响。结果表明：各因素对透水混凝土性能的综合影响顺序为：目标孔隙率>水胶比>掺合料掺量,性能最优的组合为：水胶比0.25、目标孔隙率20%、掺合料（粉煤灰+矿粉）掺量12%+12%。可为搅拌站透水混凝土的生产研究提供参考。     

聚丙烯纤维快硬混凝土抗渗性能研究

为研究聚丙烯纤维对快硬混凝土抗渗性能的改善作用,将不同复合掺量以及不同纤维掺量的快硬混凝土进行抗渗对比试验。试验表明,10%硅灰、粉煤灰的复合掺合料快硬混凝土的抗渗性较空白组有所降低,抗渗系数提高了3倍,聚丙烯纤维的加入使得快硬混凝土的抗渗性能得到了提高,0.2%的纤维掺量能使抗渗系数降低至空白组的62.4%。说明适量聚丙烯纤维的掺入能够发挥抑制效果,减缓裂缝发展趋势,减少混凝土中的渗水通道,提高了混凝土的抗渗能力。最后通过建立抗渗模型,从机理上分析了纤维对混凝土抗渗性能的影响。     

EPS混凝土的体积变化和抗干湿循环能力分析

通过分别掺加20%、40%、50%粉煤灰和掺加0.5%聚丙烯纤维短纤维配制EPS混凝土,分析粉煤灰、聚丙烯纤维对EPS混凝土的力学性能、体积变化和抗干湿循环能力的影响,并测试了EPS混凝土的耐火性能和抗冻融性。实验研究表明,EPS混凝土具有较大的应变能,适量的粉煤灰和聚丙烯纤维能够减小EPS混凝土的干燥体积收缩,在干湿循环条件下聚丙烯纤维可明显提高EPS混凝土的体积稳定性,降低冻融循环后的质量损失,EPS混凝土为非燃烧体。     

钢渣复合掺合料配制混凝土的工作性能与力学性能研究

研究了钢渣复合掺合料配制混凝土的工作性能与力学性能,并从掺合料的相组成、水化特性、形貌特征、稀释效应及体积效应的角度对试验结果进行了综合分析。研究结果表明,不同掺量下钢渣对混凝土工作性能的影响不同,钢渣-矿渣复合掺合料对混凝土的工作性能有明显不利影响；钢渣的早期活性优于矿渣及粉煤灰,后期略低于矿渣但仍明显优于粉煤灰;高掺量下钢渣与矿渣有良好的复合超叠加效应，且二者的最佳比例为3：7。     

活性掺合料再生混凝土碳化性能试验研究和理论分析

通过快速碳化试验,以活性掺合料矿粉、粉煤灰、引气剂、聚丙烯纤维以及再生粗骨料作为影响因素,对再生混凝土进行碳化性能试验研究。试验结果表明:影响再生混凝土碳化深度因素的主次顺序为:矿粉粉煤灰引气剂再生骨料聚丙烯纤维,并提炼出最优配合比。再生混凝土的碳化深度随着矿粉和粉煤灰掺量的增加而减小,随着引气剂和聚丙烯纤维掺量的增加而增大,随着再生粗骨料掺量的增大表现为先增大后降低,其中聚丙烯纤维掺加可有效提高碳化性能,效果显著。基于普通混凝土碳化计算模型的研究基础上,利用本次试验数据和国内学者数据进行回归分析,建立了建立了活性掺合料再生混凝土碳化深度预测模型。经过试验值和预测值的对比分析,可知预测模型具有较好地精度和可靠性,以供工程实践参考。     

掺合料混凝土早龄期拉伸徐变模型研究与仿真应用

针对目前掺合料混凝土缺乏关于早龄期拉伸徐变模型及仿真研究的问题,依据现有徐变规律及适当假设,构建拉伸徐变系数基本式,并以复合指数式作为基本式的参考模型,以掺量为因子建立掺合料影响函数,提出以影响函数的c值定量表征掺合料对混凝土拉伸徐变的作用与敏感性。然后利用基准混凝土与粉煤灰、矿渣、硅粉以及聚丙烯纤维等掺合料混凝土的拉伸徐变试验成果,拟合模型,结果表明拟合相关性佳,且模型简单易用,可用于仿真研究中,同时通过c值,定量说明了粉煤灰、矿渣、硅粉及聚丙烯纤维对混凝土拉伸徐变呈现的差异作用。最后采用该模型对某已建混凝土工程进行拓展仿真应用,结果表明考虑拉伸徐变能有效改善表面拉应力,缓解昼夜温差的不利影响。