基于正交试验的活性粉末混凝土配合比设计

活性粉末混凝土(RPC)是近年来研制出的一种新型超高性能水泥基材料,具有很高的强度、韧性和耐久性.采用正交试验的方法,研究水胶比、砂胶比、硅灰和粉煤灰掺量对RPC强度的影响.研究结果表明,RPC抗压强度的影响因素次序依次为水胶比、硅灰掺量、粉煤灰掺量及砂胶比;当水胶比为0.14、硅灰掺量为18％、粉煤灰掺量为20％、砂胶比为1/1.2时,可配制强度极高的RPC.     

RPC200二次回归正交试验研究

RPC是最近十几年内发展起来的超高强高性能混凝土.本试验采用二次回归正交设计的方法,研究水胶比、钢纤维掺量、硅粉掺量和骨料-胶材比对RPC抗压强度的影响.研究结果表明:水胶比、钢纤维掺量、硅粉掺量对RPC抗压强度影响特别显著,RCP抗压强度随水胶比的降低而提高,随钢纤维和硅粉掺量的增加而提高,回归出RPc抗压强度与水胶比、钢纤维掺量、硅粉掺量和骨料一胶材比的二次相关关系,同时得出RPC的高强机理.     

配合比对含钢渣粉RPC强度的影响

针对活性粉末混凝土(RPC)研究与应用中存在的成本高、能耗大等问题,以钢渣粉、超细粉煤灰、硅灰等作活性细掺料、细河砂作集料,进行含钢渣粉RPC的研制.研究分析了水胶比、砂胶比及钢纤维掺量等配比参数对含钢渣粉RPC强度的影响,确定了含钢渣粉RPC的适宜水胶比、胶砂比及钢纤维掺量.按这些配合比参数在一定的胶凝材料组成下,经...     

活性粉末混凝土(RPC200)的配制试验研究

进行了活性粉末混凝土(RPC200)的配制试验,通过五批试件比较分析了水胶比、砂胶比、减水剂掺量、硅灰与石英粉比等参数对RPC的流动度以及抗折、抗压强度的影响。在保证强度的前提下,用粉煤灰代替部分水泥以改善RPC的流动度,探讨以地方常用材料配制RPC的可能性。     

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...     

不同配比和养护条件对超高性能混凝土微观结构的影响

为了优化超高性能混凝土（Ultra High Performance Concrete,UHPC）制备方法,采用宏观力学试验与微观电镜技术相结合的方法,探讨不同配合比和养护条件对UHPC内部微观结构的影响。基于硅砂骨料的致密堆积级配,设计21个变量组,共制作了63个立方体试件,开展UHPC流动度试验、轴压试验和扫描电镜试验,分析水胶比、砂胶率、钢纤维掺量、消泡剂掺量、养护方法、龄期等因素对UHPC工作性能、抗压性能及其微观结构的影响规律以揭示UHPC的增强机制。研究结果表明：凝胶与骨料界面过渡区（ITZ）是UHPC内部的薄弱环节,提高ITZ的密实度和强度是增强UHPC的关键;UHPC的流动度随着水胶比的提高显著增大,但其抗压强度随着水胶比的提高先增大后降低;过高的砂胶率不利于UHPC工作性能,同时会造成其抗压强度下降;掺入消泡剂可以有效提高UHPC的表观质量,但可能会降低UHPC的工作性能和抗压强度;掺入2.5%的钢纤维能大幅提高UHPC的抗压强度,并明显改善其脆性特征,但会降低工作性能;高温养护能显著激发微硅粉和矿渣的火山灰效应,使UHPC的4 d抗压强度比常温养护提高约50%,有明显的早强优势,但存在后期强度下降的可能。     

基于正交试验的钢渣微粉超高性能混凝土抗压强度影响因素分析

为研究钢渣微粉代替部分矿粉配制超高性能混凝土(UHPC),针对级配设计中的因素影响问题，利用正交试验法对钢渣微粉UHPC的配合比进行优化设计，研究硅灰、钢渣微粉、河砂、钢纤维等4个因素掺量对钢渣微粉UHPC抗压强度的影响。研究表明：钢渣微粉、钢纤维掺量对钢渣微粉UHPC的抗压强度影响较大，河砂、硅灰掺量对其影响较小；UHPC抗压强度随硅灰、河砂、钢纤维掺量的增加先增大后减小，随钢渣微粉掺量增加逐渐降低；在基础配合比的基础上，将硅灰掺量增加10%、钢渣微粉减少10%,河砂增加10%,钢纤维体积掺量增加1.5%后，制备出的钢渣微粉超高性能混凝土效果最佳，强度可达到140 MPa。     

水胶比对钢纤维混凝土性能的影响

为了研究水胶比对钢纤维混凝土性能的影响,文章通过对不同水胶比(保持用水量不变,调整胶凝材料用量)条件下钢纤维混凝土物理性能、抗压强度以及抗冻性进行测试分析。结果表明,随着水胶比的增大,钢纤维混凝土的流动性增大,表观密度先增大后降低,抗压强度和抗冻性呈现降低现象。     

材料组成对常温养护UHPC基体性能的影响

为提高UHPC实用性,在常温养护条件下,制备出性能更好的超高性能混凝土,本文研究了不同原材料品种及掺量对常温养护UHPC基体性能的影响。结果表明:0. 18为协调UHPC工作性与强度的最佳水胶比;水泥品种对UHPC基体流动性的影响较大;试验所用4种硅灰中,掺锆质硅灰基体流动性最大,强度最小;掺半增密硅灰的基体流动性最小;白硅灰对基体强度的提高作用最强。对于不同水泥制备的基体,硅灰在不同掺量时使其强度达到最高。减水剂种类对UHPC基体流动性有很大影响。     

5℃下不同水胶比矿物掺合料火山灰效应实验研究

利用火山灰效应的比强度分析方法,对低温(5℃)养护环境下不同水胶比复合矿物掺合料水泥砂浆的力学性能进行了实验研究,对复合矿物掺合料不同龄期火山灰效应的发挥进行了数值分析,并比较了硅灰掺量对火山灰效应的影响。结果表明:因为矿物掺合料的加入,砂浆的强度均得到了不同程度的提高;水胶比较小时火山灰效应更容易得到发挥;抗折强度火山灰效应贡献率在两种水胶比下呈相反的发展趋势,抗压强度呈相同的趋势;不同硅灰掺量同水胶比时到后期基本呈现相反的发展趋势。为了使复合矿物掺合料的火山灰效应得到充分发挥,应考虑砂浆的水胶比,并通过实验确定最佳的掺量。     

水泥基灌浆材料的流动性能研究

为了掌握水胶比、粉煤灰、减水剂、膨胀剂和胶砂比对水泥基灌浆材料流动性能的影响及其最佳配比,通过调整水胶比、粉煤灰、减水剂、膨胀剂和胶砂比的掺量和配比,并引入正交试验来分析对灌浆材料流动度的影响,结果表明:减水剂对水泥基灌浆材料初始流动度和30min流动度影响最为显著,粉煤灰对其初始流动度影响较小,膨胀剂对其30min流动度影响较小。水胶比、粉煤灰、减水剂、膨胀剂和胶砂比的最佳配比为水胶比0.31、粉煤灰20%、减水剂0.8%、膨胀剂6%、胶砂比1.1。     

硅灰掺加方式对混凝土阻尼性能影响

为了研究硅灰对混凝土阻尼性能的影响,从硅灰掺加方式和掺量角度出发,通过采用SFAD(硅灰按水泥质量比掺入混凝土)和SFRE(硅灰等质量取代细集料掺入混凝土)两种掺加方式,并基于硅灰的不同掺量,研究了硅灰对混凝土动态性能和静态性能的影响,建立了硅灰与混凝土抗压强度和阻尼比的线性关系。研究结果表明:与基准混凝土相比,SFAD混凝土抗压强度提升效果高于SFRE混凝土,硅灰掺量与抗压强度正相关,相关系数R2分别为0.9824和0.9550;SFRE混凝土比SFAD混凝土阻尼性能更优异,且SFRE混凝土阻尼比与硅灰掺量呈良好的负相关关系,相关系数R2高达0.9934,SFRE混凝土最佳硅灰掺量为5%左右。     

利用隧道玄武岩洞渣加工机制砂混凝土研究

依托云南省杨柳至宣威高速公路项目,通过室内正交试验,研究机制砂掺量、水胶比、粉煤灰掺量、钢渣掺量等因素对混凝土坍落度和扩展度的影响;对比分析不同阶数拟合函数的预测效果,采用三阶非线性函数建立并验证了机制砂混凝土坍落度和扩展度的预测模型.研究表明:水胶比和粉煤灰掺入量对扩展度和坍落度影响较大,钢渣影响较小;随着水胶比、粉...     

高性能水泥混凝土配比性能的试验研究

主要研究了两种不同水泥与巴斯夫化学公司和超塑建材有限公司的最新外加剂产品的作用效果;水胶比对混凝土的性能的影响及粉煤灰的掺量对混凝土性能的影响;最后选择部分优化后的试验条件做正交试验后的方差分析表。研究发现水泥J和外加剂K的作用效果明显;在抗压强度大于45 MPa的配合比设计中当选用减水率大于31%,28 d抗压强度比大于151%的高性能减水剂及二级粉煤灰时粉煤灰的适宜掺量范围为35%~45%,水胶比的适宜范围为0.32~0.36;水胶比的增加,抗压强度有所下降,并根据试验结果分析发现当水胶比大于0.36时,抗压强度有明显的下降,因此在施工中水胶比应小于0.36。为了研究外加剂和粉煤灰双掺时对混凝土强度的影响,通过正交试验得出水胶比0.281,灰含量0.4,时间60 d为最优工艺条件。     

灌入式保水性路用水泥砂浆的组成研究

为了研究灌入式保水性路用水泥砂浆的组成和性能,选用了硅藻土、粉煤灰、矿粉、水泥、硅砂、蛭石粉等6种原料,设计了19组配比;分别研究了不同水胶比、不同硅砂掺量、不同蛭石粉取代量对灌入式保水路用水泥砂浆各项性能的影响。结果表明:在合理的工作性能下,降低水胶比、外掺硅砂、蛭石粉取代硅藻土,均能提高砂浆的力学性能,硅砂的最佳掺量为水泥的15%,蛭石粉掺量为硅藻土的30%。采用这六种材料按照合理的配比,均能配置出强度高、保水性良好的灌入式保水砂浆,可广泛用于城市保水性降温路面。     

盾构隧道大掺量粉煤灰同步注浆材料优化设计

 通过掺加粉煤灰、膨润土、高效减水剂等措施，对盾构法同步注浆用水泥砂浆配合比进行优化设计，探讨了粉煤灰掺量、减水剂种类和掺量、水胶比、胶砂比等与流动度、结石体3d、14d、28d抗压强度、凝结时间之间的关系，得到具有高工作性的大掺量粉煤灰同步注浆材料。     

半柔性路面水泥基灌浆材料流动性能研究

半柔性路面是将一定流动度的水泥基灌浆材料灌注于母体沥青混合料中形成的一种刚柔兼备的新型路面,水泥基材的流动性能直接影响该路面的灌注效果。笔者基于半柔性路面材料水泥基材"灌注率"计算公式,分析了水泥基材流动度与灌注率之间的关系;其次分析了水胶比、砂胶比、粉煤灰、膨胀剂等因素对水泥基材流动性能的影响规律,提出各因素推荐掺量及范围。结果表明:随水泥基材水胶比不断增大,流动度显著减小,且水胶比在0.45~0.55时,流动度满足10~14s的要求;膨胀剂降低了水泥基材的流动性能;粉煤灰的"滚珠效应",增强了水泥基材的流动性能,尤其水胶比为0.45时,粉煤灰对流动性能影响较为明显;水胶比为0.55时,砂对水泥基材流动度的影响不显著,水胶比为0.45、0.50时,流动度随砂胶比的增大呈"先略降,后显著增大"的趋势,最佳砂胶比为0.1。     

机制砂与河砂对混凝土抗氯离子性能的比较

以河砂混凝土为对比,研究水胶比、砂率对水洗机制砂混凝土拌合物流动性、抗压强度、抗氯离子性能的影响。结果表明:随着水胶比增大,机制砂和河砂混凝土的氯离子渗透系数有加速增大的趋势;砂率变化对拌和物流动性影响明显,对混凝土抗压强度不明显,在合理砂率附近,抗氯离子性能较强;机制砂等量替代河砂对强度有利,坍落度降低,在水胶比较小时提高抗氯离子渗透性。     

大掺量石粉活性粉末混凝土配合比优化研究

为实现石粉的资源化利用和改善生态环境,以大掺量石粉制备的活性粉末混凝土(RPC)配合比为基体,结合宏观力学性能和微观结构分析了RPC强度形成机理、受压破坏机理及影响强度的因素。通过紧密堆积密实模型优化集料掺比,研究了集料掺比、水胶比、阻泥剂、氟硅酸钠等对RPC性能的影响,得到大掺量石粉RPC优化方案。结果表明：优化集料配比(Y1)及在优化集料配比基础上调整水胶比(Y2)方案均有利于基体RPC强度的发展,力学性能出现明显改善,其中优化方案Y2对RPC强度影响最为显著。结合力学性能和经济性分析,优化方案Y2效果最佳,此时20～40目与80～120目石英砂掺比为0.7,用水量为207 kg/m³,水胶比为0.18。     

基于灰关联熵分析的大掺量粉煤灰混凝土导热性能影响因素研究

为了探究各因素对大掺量粉煤灰混凝土导热性能的影响,通过试验,以导热系数为主要导热性能指标,运用灰关联熵分析的手段,定量分析了水胶比、粉煤灰掺量、减水剂掺量、砂率和骨料干湿状态对大掺量粉煤灰混凝土导热系数影响的显著程度。经计算分析得出:对大掺量粉煤灰混凝土导热性能影响最大的是砂率,其次依次为粉煤灰掺量、水胶比、减水剂掺量和骨料干湿状态。在进行大掺量粉煤灰混凝土配合比设计时,从导热性能方面考虑,必须严格控制砂率。