透水混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究

海绵城市建设热潮下,透水混凝土将扮演重要的角色。通过对透水混凝土砂率、水胶比、设计孔隙率以及增强剂掺量等四种因素四种水平进行正交试验,得到最优配比,并在最优配比基础下进行抗硫酸盐侵蚀性能的试验,结果发现:当砂率为6%、水胶比为0.3、设计孔隙率为14%、增强剂掺量为9%时,抗折强度与抗压强度存在共同的最优配合,当砂率为0%、水胶比为0.28、设计孔隙率为20%、增强剂掺量为5%时,透水系数最大,透水性能最好;通过功效系数法,对抗压、抗折强度和透水系数三者进行综合分析,确定出最优配合比:砂率为4%、水胶比为0.31、设计孔隙率为18%、增强剂掺量为7%;透水混凝土试件在硫酸盐溶液中进行干湿循环侵蚀,随着循环次数的增加,试件表面将出现石子脱落及裂缝变大的现象;其强度由于生成的钙矾石和石膏的影响将先增大,后减小。     

基于正交试验设计的透水混凝土物理力学性能研究

通过正交试验法分析了水胶比、砂率、聚合物乳液掺量、硅灰掺量以及玄武岩纤维(BF)掺量5个因素对透水混凝土抗压强度、孔隙率以及透水系数的影响;利用多项式线性回归,研究了不同因素对透水混凝土物理力学性能之间的关系,并结合SEM扫描电镜,分析其微观机理.结果表明:水胶比和玄武岩纤维掺量为主要影响因素;当水胶比为0.30,砂率...     

聚羧酸减水剂对透水混凝土性能影响试验研究

为改善透水混凝土的强度及耐久性，在透水混凝土制备过程中加入聚羧酸减水剂，研究在不同聚羧酸减水剂添加量和不同减水率条件下，透水混凝土的抗压强度、抗折强度、透水性能以及抗冻融性能的影响。结果表明：在掺量为0.2%、减水率为0.08时，聚羧酸减水剂对透水混凝土的抗折强度影响较小，但可有效提升透水混凝土的28 d抗压强度5 MPa,提升透水性能1.8 mm·s^-1,并可明显控制透水混凝土冻融后的质量损失及抗折强度损失。     

透水混凝土强度与渗透性影响因素及效应分析

为了探讨不同骨料级配、水胶比、减水剂用量和外掺砂率对透水混凝土的强度与渗透性的影响，采用控制变量法进行透水混凝土20组配合比设计，并分别对抗压强度(f_cc)、抗折强度(f_f)、透水系数(k)以及有效孔隙率(ρ_e)进行测试。结果表明：1)骨料级配、水胶比、减水剂、外掺砂砂率均对透水混凝土性能产生显著影响，当骨料为单一粒径4.75 mm～9.5 mm的粗骨料、水胶比为0.27、减水剂用量为0.3%时，透水混凝土强度达到最高；2)随着外掺砂含量的增加，透水混凝土的强度呈先增大后减小的趋势，外掺细骨料后透水混凝土的最佳水胶比增大；3)根据强度变化规律，确定最优砂率为4%,抗压强度可达18.55 MPa,透水系数为3.54 mm/s; 4)通过探究透水混凝土强度与渗透性之间的平衡关系，确定最优配合比，即骨料为单一粒径的4.75 mm～9.5 mm粗骨料、水胶比为0.28、减水剂用量为0.3%、外掺砂率为4%,使实际工程中透水混凝土强度与渗透率均满足要求。     

高等级公路聚合物水泥砂浆抗压强度的试验研究

采用烷氧基硅烷KH 550有机硅聚合物进行普通水泥砂浆的改性,研究了其不同含量对水泥砂浆抗压强度、抗折强度、粘结强度的影响。结果表明:试件抗折强度随养护龄期增加提升明显,在养护龄期相同时,与未添加有机硅的基准试件相比,掺入1.5%~5.5%的有机硅试件抗折强度下降较小;抗折强度随有机硅掺量增多逐步下降。试件单轴抗压强度随养护龄期的增加呈上升趋势,在养护龄期相同时,试件抗压强度随有机硅掺量增加逐渐下降。在养护龄期28 d后,随着有机硅掺量的增加,聚合物水泥砂浆单轴抗压强度逐渐降低。随着龄期的延长,聚合物改性砂浆的粘结强度逐渐增强,在龄期相同时,粘结强度随有机硅含量的增加则逐渐减小。未添加有机硅的普通水泥砂浆内部具有较大空隙和明显裂缝,整个结构为非连续,掺入有机硅的聚合物水泥砂浆为连续网架结构,未水化水泥颗粒和界面区裂缝难以辨别。     

钢纤维和聚合物乳液对混凝土力学性能及微观结构特征影响研究

通过掺入钢纤维和聚合物乳液改善混凝土的微观结构及力学性能,测试得到钢纤维混凝土、聚合物乳液改性混凝土和钢纤维聚合物混凝土工作性能及3 d、28 d、90 d力学性能。利用氮吸附试验、压汞试验及密度法测试得到混凝土的总孔隙体积、体积中值孔径、闭口孔隙率等微观孔结构特征参数,分析钢纤维和聚合物乳液对混凝土微观结构特征及力学性能的影响规律。研究结果表明:在混凝土中复掺钢纤维和聚合物乳液后,抗压强度变化不大,但3 d、7 d及90 d抗折强度分别提高了24.1%～69.5%、34.3%～70.5%、3.4%～43.7%,压折比从6.37～8.34变化到3.99～5.93;混凝土总孔隙体积、总比表面积、平均孔径及体积中值孔径下降,闭口孔隙率增加;钢纤维掺量宜为0.6%～0.9%,乳液最佳掺量为6%～9%。钢纤维和聚合物乳液有效改善了混凝土的韧性和微观结构特征,且复掺作用效果明显优于单掺。     

基于杨木木屑改性的隧道工程透水砂浆性能研究

为研制出一种既能适用于初期支护基面找平又具有一定透水能力的砂浆，将杨木木屑加入砂浆试块中对其进行改性。通过对杨木木屑的降解特性进行分析，并将不同掺量的杨木木屑加入砂浆试块中，改变其养护方式，对其体积密度、孔隙率、吸水率、抗压强度等基本性能指标及微观结构进行测试和分析。由试验结果可知： 1）加入杨木木屑后普通砂浆试块的孔隙率和吸水率均提升了2～3倍，但同时也会使砂浆试块的体积密度和抗压强度降低； 2）内掺碱并加碱溶液养护方式的孔隙率和吸水率最高，体积密度和抗压强度最低。对砂浆试块吸水率和抗压强度进行线性拟合后发现其吸水率和抗压强度呈负相关关系。研究结果表明，通过杨木木屑提升砂浆透水性能是可行的，但是杨木木屑掺量和养护方式对砂浆其他性能的影响还有待进一步研究。     

保水性再生骨料透水混凝土制备及其蒸发冷却效果研究

研究了硅灰掺量、砂率及天然骨料替代率对再生骨料透水混凝土抗压强度的改善效果,并在此基础上制备出抗压强度较高的再生骨料透水混凝土,再掺加保水材料以制备保水性再生骨料透水混凝土并研究其蒸发冷却效果。结果表明,提高硅灰掺量可增大拌和浆体量并改善界面过渡区的微观结构,提高砂率可显著增加拌和浆体量,而提高天然骨料替代率则改善了骨料颗粒级配,因此三种措施均能有效提高再生骨料透水混凝土的抗压强度;当硅灰掺量为7.5%、砂率为10%、天然骨料替代率为20%时可制备出28 d抗压强度达27.3 MPa的再生骨料透水混凝土,此时掺加保水材料制备保水性再生骨料透水混凝土,当保水材料掺量分别为3%、5%及7%时,试样28 d抗压强度将分别降低了35.9%、51.6%及57.1%。其中,保水材料掺量为3%的透水混凝土具有持续有效的蒸发冷却效果,而保水材料掺量为5%及7%的透水混凝土则仅具有显著的早期蒸发冷却效果。     

粉煤灰透水混凝土透水特性及强度试验研究

针对粉煤灰透水混凝土在交通及水利工程等领域应用研究,通过制备不同粉煤灰掺量(、15%、30%、45%)以及骨料粒径(3~5mm、5~10mm、10~15mm)原料配合比透水混凝土试件,并根据室内试验研究透水混凝土的透水性及强度特性,确定最佳原料配合比为30%粉煤灰掺量及10~15mm的骨料粒径,此时,透水混凝土孔隙率及透水系数分别为20.38%、8.59mm/s,抗压强度与抗折强度可达18.27MPa、4.85MPa。对透水混凝土及植被对河湖岸坡生态防护机制进行分析,可以为河湖岸坡生态防护设计与工程应用提供基础依据。     

基于灰色关联分析法的道路透水混凝土宏观性能影响因素研究

为了探究影响道路透水混凝土宏观性能的主要因素，选用目标孔隙率、水胶比、集料级配以及粉煤灰掺量作为因素，设计了四因素三水平的正交试验方案，采用灰色关联分析法对试验结果进行分析，得到影响道路透水混凝土强度及透水性的主要影响因素，并进行试验数据的回归分析。结果表明:水胶比和目标孔隙率是影响透水混凝土宏观性能的最主要因素，随着透水混凝土水灰比的增大，透水混凝土强度先增大后降低、透水系数不断降低；透水混凝土目标孔隙越大，透水系数、强度越低；透水混凝土的透水系数与目标孔隙率、水胶比之间存在较好的线性关系，线性相关系数达到0.989。     

透水水泥混凝土配合比设计与技术性能研究

针对重庆地区透水水泥混凝土配比设计与技术性能进行研究,结果发现:1)水胶比为0. 28~0. 32且空隙率在16%~24%时,混凝土具有良好的透水性能、抗压性能及抗弯拉性能,能满足重庆地区城市道路施工及海绵城市建设的相关要求;2)设计的透水混凝土有效孔隙率与总孔隙率呈正相关,抗压强度和抗弯拉强度则与孔隙率呈负相关,透水系数与孔隙率也呈负相关。     

透水混凝土抗冻耐久性能影响因素研究

通过室内试验方法对透水混凝土的影响因素展开研究,对比分析了冻融作用下,不同工作性能、目标孔隙率、水灰比及增强剂掺量对透水混凝土质量损失率、相对动弹性模量的影响。结果表明:透水混凝土试件经25次冻融循环后其抗冻性能满足工程规范要求;随着冻融循环次数的增加,透水混凝土的抗冻性能会下降;透水混凝土工作性能的改善和增强剂掺量的增加可以在一定程度上提升透水混凝土的抗冻性能,但提升效果不大;目标孔隙率和水灰比的增大会导致透水混凝土的抗冻性能出现较大幅度的下降。研究成果可为路用透水混凝土提供理论参考与借鉴。     

垂直振动压实水泥冷再生混合料的抗压强度特性

为了揭示水泥冷再生混合料(CCRM)抗压强度特性,采用垂直振动成型CCRM圆柱体试件,研究了龄期、新集料掺量、基面层回收料比例、水泥剂量等因素对CCRM抗压强度的影响规律。结果表明:CCRM抗压强度随龄期增长而增大,28d抗压强度约为极限强度的80%,90d抗压强度约为极限强度的90%,建议加强CCRM早期养生;与不掺新集料的CCRM相比,掺20%、40%新集料的CCRM 90d抗压强度可提高约4.5%、13.1%,故建议新集料掺量为40%。     

双掺废渣对透水混凝土的协同效应

研究了粉煤灰和钢渣的单掺和双掺部分取代水泥作为胶结料对透水混凝土性能的影响。结果表明:单掺粉煤灰对透水系数没有明显影响,但是使早期抗压强度降低,后期抗压强度升高;单掺钢渣使透水混凝土的早期抗压强度降低,后期抗压强度先升高后降低。粉煤灰和钢渣的双掺对胶结料各组分的水化具有协同促进作用,显著提高透水混凝土的强度。当粉煤灰掺量为15%~20%,钢渣掺量为10%~15%时,透水混凝土的抗压强度较高。     

减水剂对后装拔出法检测混凝土强度影响的研究

文章通过后拔出法及混凝土抗压强度对比试验,采用单因素方差分析及统计分析方法,研究了减水剂类型及掺量对后拔出法检测混凝土强度影响的显著性及影响规律。在此基础上,提出了采用减水剂修正系数,来修正后装拔出法测定的混凝土抗压强度的概念,以考虑不同减水剂及减水剂掺量对混凝土抗压强度的影响。通过研究,得出的结论为:减水剂对混凝土抗压强度及拉拔力均有显著影响,说明减水剂是后装拔出法检测混凝土强度的重要影响因素,不容忽视;减水剂掺量相同时,龄期为28天时,FDN对混凝土拉拔力影响较UNF-5的要大一些;60天时,二者的影响没有明显差别,可忽略减水剂类型间的差异;减水剂含量基本上在1.1%时,拉拔力为最大;在龄期大于60天及减水剂含量大于0.5%时,可不考虑减水剂类型的差异,取用统一的减水剂修正系数1.2,对于旧桥龄期可按大于60天考虑;在龄期28天及减水剂含量大于0.5%时,应考虑减水剂类型的影响,减水剂修正系数UNF-5取β=1.032,FDN取β=1.134。研究结果可供构件混凝土强度评定及研究参考。     

瓦斯隧道气密性混凝土性能研究

为研究胶凝材料体系和气密剂掺量对气密性混凝土性能影响,通过调整胶凝材料二元体系的组成、比例以及气密剂掺量制备了C30气密性混凝土,研究了胶凝材料体系和气密剂掺量对C30气密性混凝土新拌性能(含气量和工作性能)、力学性能(抗压强度和抗折强度)、耐久性能(抗氯离子渗透性能和抗渗等级)和透气性能(透气系数)影响。结果表明,增加胶凝材料体系中粉煤灰用量可减少新拌混凝土含气量,同时提升混凝土坍落度、抗压和抗折强度、56d电通量、透气系数等指标;气密剂在合理掺量范围内可改善混凝土抗渗性能,为保证C30气密性混凝土同时具备良好的力学性能和抗渗性能,建议水泥和粉煤灰二元体系中比例为280∶100,而气密剂掺量不小于6.05%。随气密剂掺量增加,C30气密性混凝土透气性能增加,且气密剂的最佳掺量为6.58%。     

再生骨料制备透水水泥混凝土性能研究

基于节能生态道路的设计理念,研究了以再生骨料为集料的透水水泥混凝土的力学性能和透水性能.采用正交试验研究水胶比、聚丙烯纤维、颜料、矿渣4个因素对透水水泥混凝土性能的影响,并引入功效系数法进行分析.结果表明:水胶比对再生骨料透水水泥混凝土的性能影响最大,其次为聚丙烯纤维;水胶比提高,其力学强度和透水性能均下降;提高聚丙烯纤维掺量可以改善其力学强度,但降低了透水性能;颜料对其性能影响不显著;矿渣掺量增大,其抗压强度和透水性能均提高.配合比设计合理,再生骨料透水水泥混凝土能够满足轻级交通道路的力学要求和透水功能.     

掺贝壳粉再生混凝土抗渗及耐水性能试验研究

以贝壳粉掺量0、5%、10%、15%、20%和再生粗骨料取代率0、50%、100%作为试验变量,制作不同配合比混凝土试件,对龄期28d外掺贝壳粉再生混凝土开展抗渗性能和耐水性能试验研究,并分析了再生混凝土失水率和吸水率随贝壳粉掺量增加的变化规律。结果表明:再生混凝土抗渗等级为9级,增加贝壳粉掺量,可提高再生混凝土抗渗性能,增加再生粗骨料取代率,可使抗渗性能减弱;贝壳粉掺量在0%～10%的再生混凝土耐水性均较好;再生混凝土失水率随贝壳粉掺量增加呈先减小后增大,吸水率是不断增大的,二者均随粗骨料取代率的增高而变大。综合考虑最优配比为:掺加再生粗骨料50%、贝壳粉5%～10%左右,再生混凝土抗渗及耐水性能较好。     

碳纤维对水泥砂浆力学性能和电磁屏蔽性能的影响

具备优异力学性能和电磁屏蔽性能的碳纤维水泥基材料备受业内关注。文章通过制备不同碳纤维掺量的水泥砂浆，系统研究了碳纤维掺量、养护龄期及电磁波频率对砂浆力学性能和电磁屏蔽性能的影响。结果表明：0.6%碳纤维掺量的水泥28 d砂浆抗压和抗折强度最优，分别为48.19 MPa和7.7 MPa，高于对照组12.3%和5.5%。砂浆电磁屏蔽效能随频率增加呈现先增大后减小的趋势。0.6%碳纤维掺量砂浆屏蔽效能最大，为10.6 dB；继续增大碳纤维掺量，屏蔽效能峰值位点向18 GHz位点移动。碳纤维掺量从0增至0.6%，砂浆最大介电常数虚部从0.5增至32.6；碳纤维掺量继续增至1.0%，介电常数虚部从32.6降至24.9，降幅为23.6%。     

基于地聚合物再生混凝土的道路基层结构力学性能研究

地聚合物再生混凝土是将粉煤灰、氢氧化钠溶液及水玻璃的混合物作为胶凝材料,将废弃混凝土破碎后重新筛分作为集料,按照一定的配合比浇筑成新的混凝土材料。再生混凝土材料由于其组成材料的质量难以控制,用于道路基层时必须经过严格的试验验证。利用试验的方法,得到了再生混凝土不同胶凝材料掺量下7、28、90 d的抗压强度,90 d龄期的劈裂强度和90 d龄期的无侧限抗压回弹模量3个力学指标,通过3个指标分析,胶凝材料掺量在5%~7%时,再生混凝土材料的力学性能符合相关规范要求。