基于纤维素改性的干粉砂浆配合比试验研究

文章为了掌握纤维素HPMC改性干粉砂浆的基本性能,优化配合比设计,改善拌和物的施工性能,采用常规的试验方法对HPMC改性砂浆的保水性能、力学抗压强度、抗折强度性能进行了综合研究,分析了HPMC、粉煤灰及灰砂比等变化对砂浆基本性能的影响。试验结果显示:(1)随HPMC用量的增加,砂浆分层度值和抗压强度值均呈下降趋势,在掺量0～0.2%范围内,分层度和抗压强度指标下降显著,在0.2%～0.35%范围内,二者的下降幅度显著减小;(2)随着粉煤灰掺量的增加,干粉砂浆的力学强度呈下降趋势,对7d早期强度的劣化效果更为显著,而对28d强度的劣化有所减弱;(3)随灰砂比的降低,砂浆的抗折强度、抗压强度均呈下降趋势,HPMC改性砂浆的保水性能优于常规砂浆,但在相同配合比条件下,HPMC改性砂浆的抗压强度、抗折强度值均低于基准砂浆的强度,且随着灰砂比的降低,抗压强度和抗折强度损失变化率均呈先增加后降低的变化趋势。总之,HPMC改性干粉砂浆具有优良的保水性能,显著改善了拌和物的施工和易性,综合分析确定在基准配合比相同条件下,优选灰砂比为1∶3,HPMC的掺加用量为水泥胶结料的0.1%,粉煤灰基准用量为10%。     

硫酸盐/氯盐侵蚀下水泥胶砂力学性能研究

盐侵蚀对水泥混凝土的劣化作用主要表现为对水泥胶砂的劣化。采用标准ISO抗折强度和抗压强度试验研究不同浓度复合硫酸盐/氯盐侵蚀条件下,水泥胶砂浸泡不同周期的抗折强度和抗压强度;进一步分析水泥胶砂在不同浓度复合硫酸盐/氯盐侵蚀下力学性能的变化规律,并探讨盐蚀条件下水泥胶砂性能劣化机理。结果表明:在复合硫酸盐/氯盐侵蚀下,水泥胶砂力学性能发生不同程度劣化;随着硫酸盐浓度增加,劣化效果越明显,随着氯盐浓度增加,劣化效果有所减弱;盐溶液渗入水泥胶砂孔隙中发生化学侵蚀是导致水泥砂浆性能劣化的主要原因,而氯盐能一定程度上抑制硫酸盐的侵蚀。研究成果可为复合盐侵蚀地区抗侵蚀提供一定的基础。     

内养护技术在水泥混凝土路面中的应用分析

内养护技术作为一种新的养护方式,对公路用水泥混凝土性能发展具有不可预知的潜在效果,文章通过抗压强度试验、抗渗性能试验与早期抗裂试验对掺加不同内养护材料的混凝土进行研究分析。试验结果显示:内养护(SAP和轻骨料)水泥混凝土的抗渗性能和抗裂性能得到了显著改善,且随内养护材料用量的增加而逐渐提高;力学强度试验发现SAP和轻骨料对混凝土的强度具有劣化作用,随材料用量的增加而劣化效果逐渐严重(尤其是混凝土早期强度)。     

基于正交试验掺钢纤维混凝土配合比优化

为了优化掺钢纤维混凝土配合比,采用正交试验法研究水灰比、早强剂掺量、钢纤维掺量、矿料级配等四个因素对掺钢纤维混凝土物理力学性能的影响规律。结果表明:矿料级配对混凝土和易性影响最为显著,其次是水灰比;钢纤维的掺量是影响混凝土抗折强度的主要因素,并且抗折强度随着钢纤维掺量的增加而增加;影响钢纤维混凝土的抗压强度的主要因素是水灰比,且抗压强度与水灰比的大小成反比。通过正交试验分析优化得到掺钢纤维混凝土的配合比;采用规范级配、水灰比0.38、早强剂掺量1%、钢纤维掺量为50kg/m3。与不掺钢纤维混凝土相比,该配比钢纤维混凝土3d和28d抗折强度分别约提高了10%和12%,耐磨性能提高了44.6%.成果可用于水泥混凝土路面快速修复工程中。     

冻融作用对粉煤灰混凝土力学特性的影响研究

为了研究粉煤灰对混凝土抗冻性能的影响,通过试验,研究了水灰比和粉煤灰掺量对混凝土不同龄期的动态弹性模量和抗折强度等力学指标的影响。结果表明,水灰比越大,混凝土抗冻性能越差,冻融循环次超过30次时抗冻性能大幅降低;随着粉煤灰掺量的增多,混凝土28d和56d的动态弹性模量和抗折强度都表现出先增大后减小的变化趋势,适量的粉煤灰掺量能够改善混凝土的抗冻性。综合考虑,粉煤灰掺量不宜大于10%。     

地铁隧道管片裂缝修补后的抗侵蚀性能研究

地铁隧道管片在生产、施工和运营过程中均可能产生裂缝,而管片裂缝修补后的耐久性优劣直接影响隧道安全。文章通过模拟地铁管片裂缝,采用氯离子渗透试验和硫酸盐侵蚀试验,研究了新型修补材料NR修补不同管片裂缝后的抗侵蚀性能,并与常用环氧树脂修补材料EC进行了对比分析。结果表明:采用NR修补不同管片裂缝后其抗Cl-渗透性均明显提高,其中对C60混凝土管片修补效果好于C50混凝土管片;对掺聚丙烯纤维管片的修补效果好于未掺聚丙烯纤维的管片;对PFC50和C60混凝土管片的修补效果要优于EC材料。采用NR修补后管片的抗硫酸盐侵蚀能力略有下降,C60混凝土管片修补后的抗硫酸盐侵蚀的抗压和抗折强度降幅均较C50混凝土管片的小,且抗压强度修复效果优于抗折强度;掺聚丙烯纤维管片裂缝修补后的抗硫酸盐侵蚀的抗压和抗折强度降幅均较未掺聚丙烯纤维管片的小,且抗压强度修复效果优于抗折强度;对C50和PFC50混凝土管片抗硫酸盐侵蚀的抗压强度的修补效果要优于EC材料,且对3种混凝土管片抗硫酸盐侵蚀的抗折强度的修补效果均要优于EC材料。     

低温作用下混凝土抗拉性能的试验研究

为了研究低温冷冻作用对混凝土抗拉性能的影响,通过试验,测定不同温度下混凝土各龄期的抗拉强度、抗拉弹性模量和抗拉应变峰值。试验结果表明,混凝土各龄期的抗拉强度和抗拉弹性模量都随着温度的降低逐渐增大,而抗拉应变峰值随着温度的降低逐渐减小;相同温度下,随着龄期的延长,抗拉强度、抗拉弹性模量和抗拉应变峰值都逐渐增大,其中14d之前抗拉强度的增长趋势较明显,而14d之后抗拉强度的增长趋势较缓慢。     

冻融循环作用下水泥混凝土强度退化机理研究

为研究冻融循环作用下水泥混凝土强度退化机理,文章进行了水泥混凝土冻融循环室内试验,测得冻融循环试验前后混凝土弯拉强度和抗压强度;运用离散元软件进行水泥混凝土细观数值模拟试验,并分析水泥掺量、水泥强度等级、集料和胶凝材料界面刚度对混凝土弯拉强度和抗压强度的影响;将室内试验结果与数值模拟试验结果进行对比分析。研究结果表明:冻融循环作用下,弯拉强度明显降低,抗压强度略微减小;水泥掺量减少和水泥强度降低时,弯拉强度和抗压强度均明显降低;集料和胶凝材料界面刚度减小时,弯拉强度明显降低,抗压强度略微减小,与冻融循环室内试验结果一致。     

改良剂改良砂性土路用性能试验研究

含砂土粒较多并具有一定粘性的土为砂性土,土质较松散,粒间无粘聚力。通过改良方法使砂性土保持自身优势,并减少其劣势影响,砂性土可以作为良好的路基填料来使用。通过室内试验,探究了以水泥、土凝岩分别做砂性土改良剂时,改良剂含量、浸水与无浸水养护、养护龄期、冻融循环等对砂性土抗压强度的影响。分析得出结论:改良剂改良后的砂性土在同一养护龄期条件下,随着含量增加强度显著提高;同一掺量条件下,随着养护龄期的增长,强度前期呈明显增长趋势,后期增长效果不显著;相比于同条件无浸水条件,浸水条件下强度明显提高;相比于无冻融循环条件,冻融循环条件试件强度明显降低。相对比水泥改良效果,土凝岩的改良效果较好于水泥。     

聚丙烯纤维加筋水泥土力学强度和耐久性试验研究

为提高水泥土力学强度和耐久性,选用聚丙烯纤维加筋水泥土的方法,基于室内力学强度试验和冻融循环试验,研究水泥掺量、纤维掺量及养生龄期对纤维加筋水泥土强度特性和耐久性的影响规律。结果表明,养生前28 d水泥土力学强度增长显著,水泥掺量增加1%.28 d抗压强度平均提高19.4%,回弹模量约提高19.3%:聚丙烯纤维掺量为0.3%的水泥土力学强度最大,28 d无侧限抗压强度较素水泥土提高约49.6%,回弹模量较素水泥土提高42.0%以上;室内标准养生环境下水泥土强度优于现场自然环境养生的水泥土;冻融循环前7次的聚丙烯纤维水泥土无侧限抗压强度降低显著,水泥掺量增加1%,冻融条件下纤维水泥土抗压强度提高21.5%以上。     

赤泥再生混凝土力学性能及其放射性试验研究

将赤泥掺加到含有一定量再生骨料的再生混凝土中,不仅可以达到节约水泥的目的,还有利于建筑垃圾的资源化利用。文章针对赤泥再生混凝土的力学性能和放射性展开研究,探讨赤泥掺量对再生混凝土抗压强度和抗折强度以及放射性的影响,研究表明:赤泥再生混凝土的3d和28d抗压强度及抗折强度均随着赤泥掺量的增加而呈现下降的趋势,从力学性能角度考虑,赤泥作为一种掺和料加入再生混凝土中的掺量宜≤20%;再生混凝土中加入赤泥,其放射性下降,即水泥的水化作用可以有效调控和屏蔽赤泥的放射性,基于国家相关标准,符合放射性要求的赤泥掺量可以达到15%左右。     

粉煤灰在混凝土路面工程中的应用

文章阐述了目前粉煤灰的应用状况及其基本特性,提出了粉煤灰混凝土配合比的技术要求及设计方案,并结合工程案例分析了掺粉煤灰后水泥混凝土的抗折抗压强度随时间变化的规律,总结及展望了粉煤灰的工程应用前景。     

矿物掺合料对塑钢纤维增强水泥混凝土力学性能的影响

采用聚丙烯塑钢纤维制备纤维混凝土,通过抗压强度、抗弯拉强度和纤维拔出试验分析了矿物掺合料对塑钢纤维混凝土力学性能的影响。结果表明,塑钢纤维的加入可明显提高混凝土的抗压和抗弯拉强度,并且混凝土的韧性得以改善;单掺粉煤灰或硅灰对塑钢纤维混凝土的强度改善有限,但可大幅提高塑钢纤维混凝土的力学性能和韧性;粉煤灰和硅灰的超叠加效应使得混凝土结构内部更加致密和均匀,水化更充分,所以塑钢纤维与基体的粘结性能大幅提高,并导致塑钢纤维混凝土各项性能的改善。     

海相淤泥类水泥土强度试验主要影响因素分析

通过对不同有机质含量的海相淤泥进行水泥土固化配方试验,分析龄期、有机质含量和添加剂对无侧限抗压强度的影响,通过研究发现:(1)水泥土的无侧限抗压强度随着养护龄期的增长而提高,给出了以7d强度为基准的龄期为T时的强度预测公式;(2)随着有机质含量的增大,水泥土强度呈现逐渐递减的趋势,两者之间近似呈线性关系;(3)添加8%粉煤灰后,水泥土无侧限抗压强度有了明显幅度的提高。     

低剂量水泥改性级配碎石强度控制指标研究

为了解决低剂量水泥改性级配碎石设计时缺乏强度控制指标及标准的问题,文章针对低剂量水泥改性级配碎石,通过加州承载比CBR和无侧限抗压强度力学指标试验,探讨了相关力学指标随龄期和级配的变化规律。结果表明:CBR值比无侧限抗压强度更适用于评价低剂量水泥改性级配碎石的强度性能,并建议采用7d或14d龄期的CBR值,其最低标准分别为160%和180%。     

SAP内养生混凝土试验研究

为了研究高吸水性树脂(SAP)对混凝土相关性能的影响,确定高速公路桥梁工程内养生混凝土的最佳SAP掺量,文章通过制备不同SAP掺量的混凝土拌和物及试件进行试验,研究了SAP掺量对混凝土坍落度、干缩率以及抗压强度的影响。研究结果表明:掺加SAP能有效降低混凝土拌和物的流动性;掺SAP内养生剂对混凝土干缩性影响较为显著,当SAP掺量为0.3%时,混凝土的干缩率相对较小;对于7d养护龄期的混凝土,SAP掺量变化对混凝土抗压强度的影响不显著;对于28d养护龄期的混凝土,掺加SAP会降低混凝土的抗压强度,当SAP掺量为0.2%时,混凝土抗压强度减小程度相对较低;根据现场桥梁结构后期监测数据,所浇筑内养生混凝土的后期强度及性能均能满足要求。     

工业废渣回收利用的试验分析

以张家口地区典型的土凝岩,尾铁矿为研究对象,通过击实试验参量试验,龄期试验,水稳定性试验对工业废渣作为建筑材料进行了可行性分析。结果表明:在养护条件和养护龄期形同的情况下,试件的无侧限抗压强度随土凝岩掺入量的增加而逐渐提高,强度增长率变化不太明显;不论是否浸水,试件的无侧限抗压强度都会随着养护龄期的增长而增大,其中龄期7天到28天,强度增长率最大,然后逐渐趋于平缓,达到最大值。在6%~12%的土凝岩的掺量下,改良试验土料的抗压强度随着土凝岩掺量的增加而增大,增长趋势较平缓。总的来讲,土凝岩改良的尾铁矿的效果是十分明显的,基本可以满足建筑施工要求,这就为今后工业废渣回收利用,解决工业废渣环境污染问题提供了一个较好的基础。     

氯丁橡胶掺量对改性乳化沥青水泥砂浆性能的影响研究

为研究氯丁橡胶对乳化沥青水泥砂浆性能的影响,文章对氯丁橡胶乳液掺量(占乳化沥青质量比)分别为0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%时改性乳化沥青水泥砂浆拌和物的流动性、分离度和扩展度等工作性能以及硬化砂浆的抗压强度和抗折强度等力学性能进行了试验分析。研究结果表明:氯丁橡胶使改性乳化沥青水泥砂浆的流动性先减小后增大,在掺量为40%时,流动性最差;改性剂的加入可以改善改性CA砂浆的分离度;氯丁橡胶掺入改性CA砂浆中,会降低硬化体的抗压强度和抗折强度,掺量小于10%时,改性乳化沥青水泥砂浆的抗压强度和抗折强度急剧降低,掺量超过10%后,力学强度下降不太明显;加入少量氯丁橡胶在一定程度上可以增加改性CA砂浆的柔性。     

海相地层地铁盾构隧道钢纤维混凝土管片材料性能试验研究

在普通混凝土中掺入一定量的短钢纤维可改善和提高结构的整体性能。目前钢纤维混凝土已在地上结构得到了应用,但在滨海海相地层地铁盾构隧道中尚无应用案例,其相关技术指标与设计参数尚需进一步研究与完善。为此,文章依托深圳地铁西丽湖—西丽区间隧道工程,采用室内试验分析方法,针对海相地层地铁盾构隧道钢纤维混凝土管片开展研究,结果表明:(1)钢纤维对混凝土的各项强度有一定的增强与改善作用;(2)钢纤维的长度及最大粒径粗骨料的合理比率对提高混凝土管片抗折强度十分重要;(3)砂率的变动对拌和料的和易性能产生较大的影响;(4)钢纤维存在一个合理的掺入量;(5)钢纤维使纤维混凝土的微裂缝减少,孔隙结构得到改善,从而提高了管片的抗渗性能。     

粉煤灰改良膨胀土无侧限抗压强度影响研究

结合广东某一级新建高速公路工程项目S31标段的膨胀土,对在施工实际中采用的粉煤灰改良膨胀土进行无侧限抗压试验,研究粉煤灰掺量、养护龄期及试验室模拟下的干湿循环作用对改良土无侧限抗压强度的影响。研究结果表明,随着粉煤灰的掺量增加,改良土的无侧限抗压强度显著增加,且随着掺量加大,无侧限抗压强度增加效果减弱;改良土的无侧限抗压强度随着龄期的增长,先显著增长,后缓慢增长,随着干湿循环次数的增加而减小。