地铁盾构管片用高性能混凝土性能研究

为了解决地铁盾构管片施工过程中渗水问题,研究立足于天津地铁项目,综合现有高性能混凝土配合比的设计经验,采用控制变量的方法,设计出配合比C1、C2、C3。通过对比3个配合比的工作性能、力学性能、电通量、氯离子扩散系数以及抗渗等级,得出相关结论如下:(1)C1配合比工作性评价劣于C2、C3,尤其是2 h坍落度、含气量的损失率均高于其他配合比;(2)56 d强度发展趋势为C3C2C1;(3)56 d标准养护条件下电通量、氯离子扩散系数发展趋势均为C1C2C3,抗渗等级发展趋势C3C2C1。C1配合比不满足管片用混凝土技术要求,C3配合比综合性能最优,应用于实际工程结构中。     

掺和料对混凝土电通量和RCM扩散系数相关性的影响

采用ASTM C1202电通量测试方法与RCM法研究了粉煤灰、矿粉两种矿物掺和料,分别在单掺、双掺情况下对混凝土电通量与RCM扩散系数的影响.研究结果表明：单掺粉煤灰时,电通量与氯离子扩散系数相关性不强;单掺矿渣粉时,电通量与氯离子扩散系数具有相同的变化规律,随矿渣粉掺量的增加呈减小趋势;粉煤灰和矿渣粉双掺时,电通量和氯离子扩散系数均好于单掺.     

粉煤灰在公路中的应用

为了探讨粉煤灰在水泥混凝土路面应用的可行性,试验研究了不同粉煤灰掺量下混凝土的力学性能和部分耐久性。研究结果表明:当粉煤灰掺量从0增大到40%,路面混凝土28 d弯拉强度降低了15%;28 d抗折强度降低了7%;28 d抗压强度的最佳掺量是30%;混凝土的氯离子扩散系数减小了12%;满足相关规范对路面混凝土力学性能和耐久性要求。     

大掺量复合矿物掺合料高性能桩基混凝土性能研究及工程应用

高铁施工过程中现浇桩均采用自密成型的高性能混凝土,其工作性能、力学性能、孔溶液pH值以及耐久性发展制约着地基稳定性。结合京津城际延伸线天津～于家堡工程项目,通过对比拟应用于桩基结构中8种不同配合比混凝土的坍落度、坍落扩展度、抗压强度、硬化浆体孔溶液pH以及电通量指标,得出C4配合比即粉煤灰掺量20%、矿粉掺量20%为最佳配合比。实际应用成桩效果良好,满足高铁建设中桩基施工要求。     

基于强度特性的超细矿粉水泥土配合比设计研究

试验选用Ca(OH)2为激发剂,通过室内无侧限抗压强度试验设计掺超细矿粉水泥土配合比。结果表明,固化剂掺量一定时,水泥土无侧限抗压强度随超细矿粉取代率增加逐渐降低,超细矿粉取代率由20%增加至40%时,抗压强度降低显著,为20. 6%;水泥掺量对超细矿粉水泥土无侧限抗压强度影响效果最显著,氢氧化钙掺量次之,当水泥掺量≥6%或氢氧化钙掺量≥0. 6%时,抗压强度提高幅度较小;当超细矿粉掺量≥4%时,超细矿粉掺量增加1%,其抗压强度提高8. 1%以上。建议超细矿粉水泥土室内最佳配合比为水泥掺量6%、超细矿粉掺量8%、氢氧化钙掺量为0. 6%。     

废胎胶粉改性沥青性能研究

以斜胶胎和子午胎两种废胎胶粉作为改性剂,对20、40和80目3种粒径以及20%掺量下改性沥青进行了常规性能、动态剪切(DSR)和弯曲梁流变(BBR)试验,系统研究了废胎种类、胶粉粒径对改性沥青高温和低温性能的影响;采用差热分析(DSC)试验方法,分析了20%胶粉掺量下胶粉粒径对沥青的改性效果和胶粉改性沥青的热力学性能。结果表明:掺入废胎胶粉后的沥青,其高温抗车辙、低温抗裂和抗疲劳等性能改善明显,斜交胎胶粉的改性效果优于子午胎胶粉;较大粒径的胶粉对沥青的软化点、抗车辙因子、弹性恢复改善效果较好,而低温性能与胶粉粒径小的改性沥青相当。综合性价比,建议采用斜交胎胶粉,胶粉的最佳粒径为20目,掺量为20%。     

不同种类纤维对海工混凝土性能影响对比研究

为解决海工混凝土因抗裂性能差引起的耐久性问题,研究了3种纤维在不同掺量下对海工混凝土抗压性能和抗裂性能的影响,并采用RCM法对不同纤维掺量下海工耐久混凝土抗氯离子渗透性能进行评定.试验结果表明：掺入不同纤维均能增加海工混凝土的抗压强度和劈裂强度;不同纤维掺量下海工混凝土电通量和氯离子扩散系数均有所降低,且随着纤维掺量的增加,降低幅度逐渐增大;对比3种不同纤维掺量下的海工混凝土的性能可以看出,掺入1.5 kg/m3高强高模量聚乙烯纤维效果最佳,性能最为优异.     

不同水灰比和不同粉煤灰掺量下混凝土抗渗性能分析

为探究混凝土原材料中水灰比和粉煤灰掺量对混凝土抗渗性能的影响,根据规范中的标准试验方法进行了不同水灰比(0.30、0.40、0.50)和不同粉煤灰掺率(0%、10%、20%、30%)下的混凝土棱柱体试件快速冻融循环试验和交流电渗透电阻试验,通过整理实验数据得到了冻融循环后混凝土试件各项抗渗指标的变化规律,进而对各项指标的变化规律进行了分析。分析表明:在冻融循环作用下,水灰比过大和粉煤灰掺率过小都会导致混凝土内部的毛细孔数量变多,使得混凝土的抗渗性能和抗冻性能降低。此外,还对混凝土抗渗性能进行了简要分析,并总结了实际施工中常采用提高混凝土抗渗性能的措施,为有抗渗要求的混凝土参数选取、设计和施工提供参考。     

粉煤灰喷射混凝土孔隙结构的演变特征

为了寻找长期服役的喷射混凝土配合比,采用低场核磁共振技术,研究了不同粉煤灰掺量改性胶凝材喷射混凝土的微观孔隙结构,测定了不同掺量的粉煤灰喷射混凝土在不同养护龄期的微观孔隙结构分布特征及孔隙度.研究结果表明:掺有粉煤灰的喷射混凝土孔隙度随粉煤灰掺量的增加而增大,随龄期的延长总体呈现先减小后趋于平稳的趋势;粉煤灰掺量为10%时孔隙度最小,掺量为0时孔隙度最大;在7 d龄期后,不同粉煤灰掺量的喷射混凝土内部孔隙半径主要在1~80 nm的范围内,该半径范围内的孔隙含量占总孔隙含量的80%,最可几孔半径在12 nm.      

超高掺量胶粉改性沥青性能

为提高胶粉改性沥青中胶粉掺量,加大废旧胶粉利用率,针对目前胶粉改性沥青中胶粉掺量较低问题,优化胶粉改性沥青制备工艺,制备超高掺量(40％)胶粉改性沥青.采用三大指标、TFOT试验和PAV试验研究超高掺量胶粉改性沥青基本性能与老化性能;基于DSR试验和BBR试验确定超高掺量胶粉改性沥青PG分级性能,采用拉伸试验评价超高掺量胶粉改性沥青黏韧性,通过TGA试验、荧光显微镜试验和SEM试验揭示超高掺量胶粉改性沥青的微观性能.结果表明:超高掺量胶粉改性沥青180℃旋转黏度低于4.0Pa·s,其低温抗裂性和抗老化性能均优于常规掺量胶粉改性沥青;超高掺量胶粉改性沥青高温抗车辙性略有下降,但疲劳极限温度低于常规掺量胶粉改性沥青,确定其性能等级为PG88-34;超高掺量胶粉改性沥青柔韧性占黏韧性比重为88.0％,是常规掺量胶粉改性沥青的2.1倍;180℃环境下,超高掺量胶粉改性沥青热稳定性最好;在保留一定弹性核心的基础上超量胶粉被降解为细小颗粒溶于沥青,决定了其宏观性能上良好的存储稳定性.     

废胶粉与废塑料复合改性沥青混合料性能研究

为研究废胶粉(WTR)与废塑料(EVA)复合改性沥青混合料的性能和最佳掺量,分别采用废胶粉掺量为5％、10％、15％与废塑料掺量为0％、4％、6％复配,制备5种复合改性沥青AC-13C混合料进行马歇尔试验、车辙试验、低温劈裂试验,研究改性沥青混合料的高低温性能.试验结果表明:废胶粉与废塑料均能有效改善基质沥青的高温性能...     

热氧作用下CR/SBS复合改性沥青性能衰减及微观作用机理研究

为了探究CR/SBS复合改性沥青在高温存储过程中性能的衰减及其微观作用机理,在2%SBS改性沥青的基础上分别掺加0%、10%、15%、20%和25%废旧胶粉,制备了CR/SBS复合改性沥青,采用TFOT对其存储过程中产生的热氧老化进行模拟。通过对比老化前、后性能指标的变化,评价CR/SBS复合改性沥青的抗老化性能。结果表明：废旧胶粉的加入改善了SBS改性沥青的性能衰减程度,且废旧胶粉掺量为20%时,复合改性沥青老化前、后性能衰减程度最小。当胶粉掺量升至25%时,复合改性沥青的性能略微下降,这是因为胶粉掺量过多导致胶粉溶胀不完全,沥青中部分胶粉以胶团的形式呈现。红外光谱试验发现,胶粉的加入并未使SBS改性沥青产生新的官能团,证明胶粉并未与SBS改性沥青发生化学反应;老化后羰基(C＝O)、亚砜基(S＝O)含量增大,表明CR/SBS复合改性沥青老化指数均小于SBS改性沥青。体式显微表征发现,废旧胶粉的加入在SBS改性沥青体系中起到了填充作用,形成改性剂与沥青的双连续相,构建了紧密的网络空间结构,减缓了SBS在高温下的热解速率。     

运输过程对结构混凝土耐久性能影响

研究了运输过程对结构混凝土拌合物工作性能、配合比符合性、力学性能、耐久性能（碳化、抗氯离子渗透）等的影响。研究表明拌和楼出口、搅拌车出口、泵口等取样点混凝土配合比分析结果与设计配合比有一定误差,不同取样点混凝土抗压强度、各个龄期混凝土碳化深度和氯离子扩散系数均相差不大。     

不同掺量RAP温拌再生沥青混合料抗永久变形能力研究

为了研究温拌技术和RAP掺量对温拌再生沥青混合料车辙性能的影响,采用Sasobit和Zycotherm作为有机添加剂、以不同比例的RAP(总骨料的0%、25%、50%和75%)制备WMA混合料试件,并与同等级的HMA混合料进行性能对比研究。采用动态蠕变试验、回弹模量试验和汉堡车辙试验,研究了试件的抗永久变形能力。结果表明,Zycothem-WMA混合料的弹性模量和抗车辙性能低于Sasobit-WMA混合料;增加RAP掺量可以提高混合料的回弹模量和抗车辙性能。     

工业固废新型混凝土作为公路建筑材料的性能评价

为充分利用工业固废(粉煤灰+炉渣)研制新型混凝土建筑材料在公路路堤、公路路面基层以及次基层的适用性,通过对不同水泥掺量(0%、2%、4%、6%、8%)、不同炉渣掺量(0%、10%、20%、30%、40%)进行压实实验和无侧限抗压强度实验。研究结果表明:随着水泥掺量或炉渣掺量的增加,压实混合料的最大干密度增大,最佳含水率减小,水泥-粉煤灰-炉渣混合料的最大干密度比类似级配的天然砂粉粒径的最大干密度低,有利于在可压缩性土体上建造轻型路堤;工业固废混凝土承载比随着水泥掺量的增加而提高,水泥掺量一定时,工业固废混凝土承载比随着炉渣掺量的增加而提高,表明在适当的配合比组合下,其适用于公路路面的基层和次基层。     

经济型低胶粉掺量橡胶沥青混合料路用性能研究

为了评价低胶粉掺量橡胶沥青对连续密级配混合料性能的影响,采用储存稳定性试验、车辙试验、低温弯曲试验、水稳定性试验和疲劳试验,分别对采用基质沥青、外掺7%和18%胶粉的橡胶沥青混合料工程特性进行了评价。结果表明:外掺7%胶粉制成的橡胶沥青混合料相比于18%胶粉掺量橡胶沥青混合料高温性能、低温性能和疲劳性能均有一定程度衰减,但比普通沥青混合料仍有明显提高;低胶粉掺量沥青混合料试件浸水残留稳定度高于普通沥青混合料和常规胶粉掺量沥青混合料,而冻融劈裂比略低于普通沥青混合料,但高于常规胶粉掺量沥青混合料试样;同时,低胶粉掺量橡胶沥青储存稳定性优于常规胶粉掺量橡胶沥青,且沥青用量降低,具有良好的技术经济性。     

水泥石灰稳定风积砂作为路面基层材料的试验研究

采用均匀设计的方法来优化安排试验,以水泥、石灰、碎石、风积砂为原材料进行试验研究,得到水泥石灰稳定风积砂的最佳含水量、最大干密度、无侧限抗压强度、回弹模量等指标,并通过SPSS软件进行回归分析,建立了回归方程,得到满足工程要求的最佳配合比为:水泥掺量9%、石灰掺量10%、碎石掺量30%、风积砂掺量53%。通过现场工业性试验和观测,结果表明,试验段水泥石灰稳定风积砂基层状况良好,且弯沉值满足有关的要求。     

BRA改性沥青混合料路用性能研究

采用AC-13级配进行配合比研究,对10%、20%和30%BRA改性沥青混合料和普通沥青混合料的路用性能进行了对比分析。在矿料、级配类型相同的情况下,BRA改性沥青混合料的高温稳性、低温稳定性、水稳定性以及抗滑、抗渗性能都得到了改善。综合考虑不同掺量BRA改性沥青及其混合料的各项性能指标,确定BRA的最佳掺量为20%。     

聚酯纤维掺量对ECA-10型沥青混合料路用性能的影响

为了研究不同聚酯纤维掺量对超薄罩面ECA-10型沥青混合料路用性能的影响,设计了聚酯纤维掺量为0%、0. 15%、0. 25%和0. 35%四种情况,分别通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、低温弯曲试验、铺砂试验、路面摆式摩擦系数试验和渗水试验等,测定其高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性能、抗滑性能和抗渗性能。研究结果表明,由于聚酯纤维的加筋作用和吸附作用,聚酯纤维的掺入明显改善了ECA-10型沥青混合料的路用性能,存在最佳聚酯纤维掺量,建议值为0. 25%。其动稳定度提高约142%,浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂抗拉强度比分别提高了2. 2%和2. 3%,且两项指标在实验范围内与聚酯纤维掺量成线性增长关系。随着聚酯纤维掺量的增加,弯拉强度呈增大趋势,并逐渐平缓,弯拉应变逐渐增大,弯拉模量先增大后减小。从抗滑性能和抗渗性能试验来看,聚酯纤维的掺入对改善构造深度、摩擦系数和渗水系数的效果并不明显。     

浅谈橡胶粉改性沥青性能的影响机理

首先分析了废轮胎胶粉及基质沥青的组分及结构,提出了胶粉改性沥青的改性作用机理,即胶粉体积熔胀、凝胶膜连接、脱硫、降解、加劲机理;然后从胶粉颗粒的粒径、掺量、基质沥青等级等方面对废轮胎胶粉改性沥青性能做影响性研究,通过大量对比试验后确定的最佳胶粉粒径为40目,掺量为外掺20%,基质沥青采用70#A级沥青;根据胶粉改性沥青的特性确定了与之适应的加工工艺;最后通过对在上述加工工艺、制备工序及参数下制备的胶粉改性沥青进行常规指标及SHRP指标性能检测,结果表明此胶粉改性沥青优良的性能,可以用来指导现场生产。