钢箱梁桥面轻集料混凝土的性能研究

高强高韧性轻集料混凝土具有轻质高强、高韧性、抗渗性佳、隔热保温等显著优点,适宜作钢箱梁桥桥面铺装材料.针对高强高韧性轻集料混凝土的这些特点,研究了纤维和聚合物掺量对轻集料混凝土工作性能、抗压强度、抗折强度、弯曲韧性的影响规律,成功配制出干表观密度小、抗压强度等级达到C50、抗折强度大于8.0 MPa、韧性指数η30大于28的钢箱梁桥面铺装材料高强高韧性轻集料混凝土.     

定向分布纤维增强混凝土的制备和力学性能分析

研究了超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)中纤维的取向与分布及对混凝土力学性能的影响规律;利用磁化法控制钢纤维在混凝土中的取向与分布,探究UHPFRC中钢纤维取向与分布对机械强度的影响。结果表明:在最优钢纤维掺量0.9Vol%时,UHPFRC抗压强度先增大后减小,UHPFRC抗折强度持续增大;钢纤维定向分布UHPFRC的最大抗压强度/抗折强度均远大于钢纤维随机分布UHPFRC,抗压强度提升14.10%,抗折强度提升48.02%;当取向系数αs=0.509时,钢纤维定向分布UHPFRC的抗压强度/抗折强度略小于钢纤维随机分布UHPFRC。     

纤维单掺和混掺对活性粉末混凝土高温力学性能影响的试验研究

为了研究纤维单掺以及纤维混杂对活性粉末混凝土耐高温性能的影响,该文通过试验研究了钢纤维(SF)、聚丙烯纤维(PPF)和混杂纤维对混凝土经高温后抗压强度、抗折强度、抗拉强度和折拉比的影响。结果表明:SF混凝土和PPF混凝土强度随温度的变化规律相似,存在一拐点温度,当温度低于拐点温度时,升高温度会使强度增大,而当温度超过拐点温度时,再升高温度反而会使强度降低;SF对高温后混凝土的抗压强度,尤其是抗折强度和抗拉强度有显著影响,且SF掺量越大混凝土耐高温性能越好;当温度高于200℃时,增大PPF掺量能改善混凝土的耐高温性能,而当温度低于200℃时增大PPF掺量反而使耐高温性能降低;纤维混杂显著提高了混凝土的耐高温性能,SF对高温后抗折强度和抗拉强度的改善效果远大于PPF。     

玄武岩纤维混凝土基本力学性能研究

随着我国技术、经济的迅猛发展,基础设施建设中不断引用"新技术、新工艺、新材料、新设备"等4新技术,不断解决施工过程中存在的问题。为避免混凝土产生有害裂缝,增加混凝土的耐久性与耐候性,特在混凝土中掺拌玄武岩纤维,以此减少裂缝的产生。文中通过试验研究了纤维掺量对混凝土试件的抗压强度和抗劈拉强度的影响。结果表明,玄武岩纤维可显著提升试件的抗压强度和抗劈拉强度。随着纤维掺量的增加,抗压强度呈现出先增加后减少的趋势,纤维掺量为0.4%时,其28d抗压强度达到96.25MPa,相比素混凝土性能提升34.37%;抗劈拉强度因玄武岩纤维的桥接作用,纤维掺量为0.4%时,性能相较基准混凝土提升29.34%。该种纤维混凝土可解决需要保证路基路面不易开裂的施工问题。     

硅灰改性橡胶混凝土路用性能研究

为减少环境污染及改善水泥混凝土路面的韧性,研究了硅灰改性橡胶混凝土的路用性能。通过密度、抗折强度、抗压强度及劈裂强度试验,研究了掺硅灰的橡胶混凝土基本力学性能及物性的变化规律,试验分析了混凝土的冲击韧性;采用噪声仪及超声波仪研究了橡胶混凝土的减振降噪效果。试验研究表明,硅灰的掺加,提高了普通混凝土的抗折强度、抗压强度及劈裂强度;随着橡胶颗粒体积掺量的增加,橡胶混凝土的密度、抗折强度、抗压强度、劈裂强度与压折比逐渐降低;橡胶颗粒的掺加提高了混凝土的冲击韧性,噪声水平有所下降;随着橡胶掺量的增加,混凝土的阻尼降噪效果越明显;当橡胶颗粒体积掺量不超过30%粗集料时,可获得路用性能较优的橡胶混凝土路面材料。     

再生骨料在水泥混凝土路面修补中的应用研究

对掺粉煤灰的再生骨料混凝土性能进行试验研究,结果表明:再生骨料混凝土的表观密度显著降低;粉煤灰的掺入能显著改善再生骨料混凝土的和易性;再生骨料混凝土的折压比、拉压比均有所提高,其抗拉性能有一定的改善,脆性有所降低,有利于提高路面再生骨料混凝土的抗裂能力和体积稳定性,并具有优异的耐磨性能。工地应用试验结果表明:掺80%～100%再生骨料的混凝土28 d抗压强度等级达到C35,抗折强度大于5.0 MPa,技术经济效果显著。     

作为台后填料的EPS混凝土性能研究

文章结合浙江省台州市路桥区4号桥桥头跳车处治工程,对作为台后填料的EPS混凝土各项性能进行研究,试验表明EPS颗粒与混凝土的密度相差悬殊,采用控制用水量及添加外加剂的方法能有效控制EPS混凝土的分层离析现象。EPS颗粒在混凝土搅拌及成型过程中,受到水泥浆体、砂、石集料的挤压及混凝土自重的影响,容易产生压缩变形,压缩率为40%左右。EPS混凝土受力破坏过程与普通混凝土有所不同,表现出塑性材料的部分特点,EPS混凝土弹性模量小,约为普通混凝土(以C15为例)的1/3～1/10。通过对微硅粉、粉煤灰等外加剂对EPS混凝土性能的影响研究表明,掺入微硅粉的掺入,有效减少了EPS混凝土的泌水离析,增强了混凝土的抗折强度,但对EPS混凝土的抗压强度改善不明显,粉煤灰对EPS混凝土的和易性有改善作用,但减弱EPS混凝土抗折、劈裂强度,减少弹性模量。     

磷尾矿—EPS玄武岩纤维改良膨胀土试验研究

以安徽某公路工程膨胀土为研究对象,在保持含水率和干密度不变的情况下,依次将磷尾矿、EPS颗粒、玄武岩纤维按不同比例掺入膨胀土中,基于最佳掺量进行改良土试验,试验结果表明:适量磷尾矿改良膨胀土能有效降低膨胀土的膨胀率,提高膨胀土的抗压强度和剪切强度,掺量为7. 5%时效果最佳。同时对抗剪强度指标分析,粘聚力与掺量成线性关系,内摩擦角与掺量成二次多项式关系; EPS能抑制膨胀土的膨胀性,但会降低膨胀土的抗压强度和延性,掺量为20%最佳;玄武岩纤维对复合改性土抗压强度贡献很小,但能增强其延性;最终得到磷尾矿、EPS和玄武岩纤维最佳掺量分别为7. 5%,20%,0. 4%。     

聚丙烯纤维对再生混凝土力学及收缩性能影响研究

为探讨聚丙烯纤维对再生混凝土力学及收缩性能影响,设计了再生粗骨料替代率为0%、30%、50%的混凝土试块,通过针对未掺与掺入1%聚丙烯纤维的再生混凝土进行力学性能以及收缩性能对比分析,得出以下结论:①随着再生粗骨料掺量的增大,未掺或掺入聚丙烯纤维再生混凝土的抗压强度、抗折强度均逐渐减小,而吸水率和收缩率则逐渐增大;②随着龄期的增长,未掺或掺入聚丙烯纤维再生混凝土的抗压强度和收缩率均逐渐增大;③在再生混凝土中掺入聚丙烯纤维能有效改善其力学性能和收缩性能。     

单轴压缩下泡沫混凝土的强度特性研究

以水泥、粉煤灰、矿渣为胶凝材料,制备出不同气泡含量的泡沫混凝土。通过室内试验,对不同气泡率下(0~74.23%)的泡沫混凝土进行单轴压缩破坏试验,得到其不同龄期下的抗压强度和破坏形态,研究了泡沫混凝土的应力-应变曲线,探讨了抗压强度与龄期和气泡率之间的关系。结果表明:泡沫混凝土在单轴压缩下经过密实、弹性、屈服、破坏4个阶段;其抗压强度随泡沫含量的增大而减小,在一定范围内随着龄期的增大而增大。     

纤维素纤维加筋土的力学特性

为提高上海地区黏土的工程特性,采用纤维素纤维改良黏土的方法,通过击实试验、直接剪切试验和无侧限抗压强度试验,来探究不同加筋条件下纤维素纤维对上海黏土的最优含水率、最大干密度、抗剪强度以及抗压强度等力学特性的影响。试验结果表明:纤维素纤维可增大黏土的最大干密度,减小黏土的最优含水量,且随着纤维加筋率和含水率的增大,影响逐渐降低。与素土相比,纤维素纤维加筋土的抗剪强度明显增强,最优加筋率为0.6%。当纤维素纤维加筋率低于0.6%时,不同垂直荷载下的抗剪强度均随着纤维含量的增加而提高,当纤维素纤维加筋率高于0.6%时,加筋土的抗剪强度则逐渐下降。直接剪切试验中,垂直荷载为50 k Pa和100 k Pa时,多数应力应变曲线呈现应变软化型;150 k Pa和200 k Pa时,多数应力应变曲线呈现应变硬化型。当纤维素纤维加筋率为0.6%时,纤维素纤维可明显提高黏土的抗压强度,纤维加筋率过高时,纤维素纤维对黏土无侧限抗压强度的影响减弱。纤维素纤维可增强黏土整体性、受外力作用时的稳定性,纤维加筋率过高时,抗压强度和抵抗变形的能力减小。由此说明,纤维素纤维可在一定程度上增强黏土的密实度、抗剪强度和抗压强度,优化黏土破坏形态。同时,过量的纤维素纤维将引起反作用。     

再生骨料混凝土在路面修补中的应用

该文对掺粉煤灰等矿物掺合料的再生骨料混凝土性能进行了试验研究,结果表明:再生骨料混凝土的表观密度显著降低;Ⅰ级粉煤灰的掺入对改善再生骨料混凝土的和易性效果显著;在激发剂的作用下,再生骨料混凝土的折压比、拉压比均有所提高,其抗拉性能有一定的改善,脆性有所降低,有利于提高路面再生骨料混凝土的抗裂能力和体积稳定性,并具有优异的耐磨性能。工地应用试验结果表明:掺80%~100%再生骨料混凝土28 d抗压强度均达到C35设计强度等级要求,抗折强度均大于5.0 MPa,满足重交通和特重交通的要求。     

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。     

早强型水泥基道路快速修补材料性能研究

针对目前水泥混凝土路面常用快速修补材料存在的局限性,设计复配出一种超早强型水泥基道路快速修补材料,并对其物理力学性能和耐久性能进行测试分析。结果表明,由该材料设计制备的水泥混凝土2h抗折强度、抗压强度和黏结强度分别可达到4.0 MPa、29.8 MPa和2.4 MPa,且后期强度不倒缩,能满足2h开放交通要求;与同强度等级普通水泥混凝土相比,其收缩明显降低且耐磨性良好;此外,基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)微观分析,建立了超早强快速修补材料宏观性能与微观结构之间的联系。     

基于致密增韧机理的高抗折混凝土制备试验研究

该文基于致密增韧思路,开展了集料致密级配优选、环氧树脂纤维空间网架及养生条件对混凝土抗折强度影响试验研究,常规条件下成功制备28 d龄期抗折强度19.4 MPa的混凝土。试验发现:采用优化致密级配集料制备的水泥混凝土空间堆积密度大,致密程度高;环氧树脂纤维空间网架进一步填充混凝土微孔隙,提高结构密实度,抑制微裂缝扩展,提高混凝土的抗裂性,实现了混凝土抗拉性能增强;混合养生条件更有利于促进环氧树脂纤维与水泥水化物共生,形成抗裂结构网架。     

低温环境对自密实混凝土强度特性的影响研究

通过试验,研究了冷冻温度对自密实混凝土不同龄期抗压强度和抗折强度的影响。结果表明,自密实混凝土早期抗压强度和抗折强度发展都较快,而后期发展较慢;随着冷冻温度的降低,抗压强度和抗折强度都逐渐增大;不同龄期抗压强度和抗折强度与温度之间呈良好的二次函数关系,抗压强度和抗折强度随温度的变化规律基本一致。     

基于强度试验分析的公路工程轻骨料混凝土配合比设计及其性能研究

轻骨料混凝土干密度不大于1 950 kg/m~3,大多数试件强度不小于40 MPa可被定义为高强度混凝土。除此之外,在7 d和28 d的抗压强度方面,轻骨料混凝土也比普通混凝土略高;轻骨料混凝土的轴压比、劈裂抗拉强度、抗折强度均高于同等级的普通混凝土。结合试验,对公路工程轻骨料混凝土配合比进行设计,在此基础之上对其性能进行了研究。研究表明:砂率、水灰比、陶粒、筒压强度、是否预吸水是影响轻骨料混凝土强度的主要因素,适当降低水灰比能提高混凝土强度;适当提高体积砂率可将轻骨料混凝土强度提高;对陶粒进行预吸水处理后,在一定配合比下轻骨料混凝土强度将被提高;混凝土的抗压强度对于等级相同的陶粒来说,最大粒径越大,其抗压强度越小。     

配套使用电感试验和抗折试验对钢纤维混凝土力学特性及纤维分布的研究

纤维在混凝土中的含量和方向对钢纤维混凝土(SFRC)的力学性能有很大的影响,因此研究钢纤维在基体中的分布至关重要。本文对不同纤维含量(30,45和60 kg/m3)的传统钢纤维混凝土(CSFRC)和自密实钢纤维混凝土(SFRSCC)进行抗压、抗折和电感试验,分析钢纤维掺量对混凝土抗压强度、剩余抗折强度及纤维分布的影响规律。结果表明,钢纤维对混凝土抗压强度没有明显提高作用;荷载强度达到峰值之前,混凝土剩余抗折强度与钢纤维掺量成正比,且自密实钢纤维混凝土(SFRSCC)裂后性能更好;纤维含量对其分布没有明显影响。此外,本文通过电感试验验证了纤维含量和电感值的关系,结果表明,钢纤维对混凝土抗压强度没有明显提高作用;荷载强度达到峰值之前,混凝土剩余抗折强度与钢纤维掺量成正比,且SFRSCC裂后性能更好;而纤维掺量对其分布没有明显影响。     

影响多孔混凝土强度若干因素的研究

该文主要研究了灰集比、集料级配与水灰比对多孔混凝土空隙率、抗压强度和劈裂强度的影响,研究结果显示:随着灰集比减小,多孔混凝土空隙率不断增大,抗压强度、劈裂强度不断减小;集料粒径510mm数量一定时,随着2025mm粒径集料减少,1016 mm粒径集料增加,多孔混凝土空隙率不断减小,抗压强度及劈裂强度不断增大;随着水灰比增大,多孔混凝土空隙率先减小后逐渐增大,其强度先增大后逐渐减小;多孔混凝土7d抗压强度与28d抗压强度、空隙率与抗压强度、劈裂强度与28d抗压强度之间都具有很好的线性相关性。     

道路多纤维混凝土力学性能及耐磨耗性能的研究

文章研究了不同掺量钢纤维混凝土的抗压强度、抗折强度、耐磨耗性能，论述了掺钢纤维对混凝土抗压强度、抗折强度及磨耗性能的影响，探讨和分析了钢纤维复合材料抗压强度、抗折强度及耐磨耗性能提高的机理。试验证明，混凝土中掺钢纤维能显著减少混凝土的磨耗和提高混凝土的抗折强度，可应用于路面工程中。