基于长江下游疏浚砂的砂浆力学性能试验研究

以长江航道整治废弃疏浚砂作为主要原料制备砂浆,可以大量利用废弃疏浚砂和各种工业废渣,有效缓解天然砂石材料短缺和枯竭的问题。研究以细度模数为0.10左右、含泥量为25%左右的长江疏浚砂为原料,制备能快速成型、强度高、抗水侵蚀性能优良的绿色疏浚砂砂浆,在灰砂比1∶2、水胶比0.6、粉煤灰替代量30%时,其28 d抗压强度和劈裂抗拉强度分别达到30.1和3.6 MPa;与普通C30混凝土相比,单方疏浚砂砂浆的成本明显降低。不仅具有良好的生态和经济效益,也为航道整治疏浚砂的资源化利用提供了一条有效途径。     

水工砂性弃土固化材料力学性能研究

采用航道整治砂性弃土为主要原料制备水工材料,以抗压强度、劈裂抗拉强度及水稳定性作为控制指标,研究水泥、矿粉和石膏掺量对固化材料28 d力学性能影响。结果表明:在砂性弃土用量为70%,水泥、矿粉及石膏掺量分别为18%、10%和2%时,可获得28d抗压强度、劈裂抗拉强度和浸水强度分别达24.7 MPa、2.3 MPa和23.2 MPa的固化材料。该材料具有较高的抗压、抗拉力学强度及良好的水稳定性能,干缩率和吸水率小,与普通C20混凝土相比,砂性弃土固化材料综合单价降低约8.0%,可替代普通混凝土制作压载块等水工材料就地应用于水利和航道整治工程中,具有良好经济和社会效益。     

超细石灰石粉对混凝土性能影响研究

本文主要研究单掺超细石灰石粉,粉煤灰与超细石灰石粉,矿粉超细石灰石粉力学性能和抗氯离子扩散性能的影响。试验结果表明:相同工作性能条件下超细石灰石粉等量取代水泥后混凝土强度和抗氯离子渗透性能略有降低,其中后期抗压强度降低更为明显,并随超细石灰石粉取代量的增大降低更为显著;超细石灰石粉等量取代粉煤灰后混凝土抗压强度有一定的提高,早期强度提高更为明显,抗氯离子渗透性能略有降低;超细石灰石粉等量取代矿粉后,混凝土抗压强度有一定的提高,早期强度提高更为明显,抗氯离子渗透性能略有降低。     

矿物掺合料对混凝土性能影响的研究

研究了不同种类的矿物掺合料对混凝土的力学性能和抗氯离子渗透性能的影响。试验结果表明,对单掺矿物掺合料的高性能混凝土而言,在水胶比和坍落度相同的情况下,掺硅灰的混凝土的抗压强度最高,其次是掺粉煤灰的混凝土,掺矿渣的混凝土强度最低。矿物掺合料的掺入能改善混凝土抗氯离子渗透的能力,其中以硅灰为最好,其次是矿渣,粉煤灰稍差。     

矿物掺合料对混凝土性能的影响

介绍了不同种类的矿物掺合料对混凝土的力学性能和抗氯离子渗透性能的影响试验.试验结果表明,对单掺矿物掺合料的高性能混凝土而言,在水胶比和坍落度相同的情况下,掺硅灰的混凝土的抗压强度最高,其次是掺粉煤灰的混凝土,掺矿粉的混凝土强度最低.矿物掺合料的掺入能改善混凝土抗氯离子渗透的能力,其中以硅灰为最好,其次是矿粉,粉煤灰稍差.     

水工建筑物高强纤维修复砂浆物理力学性能研究

针对水工建筑物表面损坏特点,采用聚丙烯纤维和新型玄武岩纤维配制了纤维高强修复砂浆,进行了修复砂浆干缩、抗压、抗折强度、抗拉强度及抗弯性能的试验研究.研究结果表明:加入纤维能有效改善砂浆的早期抗干缩能力,对砂浆的早期抗压、抗折强度有一定的改善作用,但对砂浆的长期力学性能有一定的衰减作用;加入纤维后砂浆的抗弯荷栽均有一定程度的增加.并且砂浆的挠度明显增大.当荷载为2kN时,高强砂浆、聚丙烯纤维和玄武岩纤维砂浆试件的挠度相对于空白样分别增加了12.0%,34.1%和22.0%,说明加入纤维能有效地改善砂浆的韧性,提高砂浆抵抗变形开裂及抗冲击能力.     

橡胶改性水泥砂浆压折比的影响因素分析

采用5种细度的废旧轮胎橡胶粉制作橡胶砂浆,同时考虑NaOH溶液改性和掺加硅灰改性的方法,进行橡胶砂浆压折比的影响因素分析。实验结果表明：橡胶砂浆早期压折比较小;橡胶粉越细,掺量越大,橡胶砂浆压折比越小。NaOH溶液改性和掺加硅灰改性的方法均使橡胶砂浆的压折比提高,且28 d的压折比提高更明显。     

矿物掺合料与表面涂层对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响

试验研究了矿物掺合料(不同掺量下单掺粉煤灰、矿渣或硅粉)、表面涂层材料(环氧树脂或聚合物水泥基防水材料)以及两者共同作用对混凝土抗氯离子侵蚀能力的影响。研究结果表明:矿物掺合料和表面涂层材料均可显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力;矿物掺合料的改善效果随着掺量的增加而增加,改善能力为硅粉>矿渣>粉煤灰;环氧树脂的作用效果比聚合物水泥基防水材料更明显;矿物掺合料与表面涂层结合使用效果更优。对混凝土抗氯离子渗透性能的作用机理分析表明:矿物掺合料的火山灰效应、填充效应和对氯离子的初始固化能力是改善混凝土的抗氯离子渗透性能的三个重要因素。     

水工改性硅粉修复砂浆性能试验及其工程应用

针对水工混凝土损坏特性,掺入适量聚乙烯醇(PVA)改性普通硅粉砂浆,制备适宜于水工修复的修复材料并开展其工程应用及施工工艺研究。结果表明PVA改性硅粉砂浆明显提高了砂浆力学性能和耐久性能。与空白样相比,PVA和硅粉掺量分别为0.5%和10%时,28d新老砂浆粘结强度提高了40.1%,抗冲磨强度、抗渗和抗碳化性能分别提高了58.8%,45.6%和63.8%。采用聚合物PAV改性的硅粉砂浆具有优异的物理力学性能和耐久性能,可有效应用于水工混凝土工程的修复工作。同时,以其优异的现场应用效果和简单的施工工艺,可推断其具有很好的应用和推广价值。     

掺硅粉、粉煤灰海工高性能混凝土示范工程应用

文章介绍了掺硅粉、粉煤灰高性能混凝土研究成果在天津港南疆煤码头的现场应用情况。工程实践表明掺硅粉、粉煤灰混凝土不但具有高强、早强和优异的耐久性能，而且还具有不泌水、不离析、缓凝的特点，强度达到设计要求，能满足现有的施工工艺要求。     

磷渣细度和掺量对水泥早期力学性能的影响

测定了掺量10％～60％、细度350～600m2／kg磷渣微粉的水泥3d、7d和28d抗折、抗压强度。结果表明：水泥28d强度随着磷渣细度的增加而增加,而3d和7d的水泥胶砂抗压、抗折强度与细度没有特定规律;掺量小于40％的磷渣水泥,抗压强度和抗折强度受到磷渣细度的影响程度要大于更高磷渣掺量的水泥;低磷渣掺量的水泥胶砂强度随掺量的变化梯度低于高磷渣掺量的;强度的最高增长速度和最低增长速度交替出现在特定磷渣细度和掺量的水泥中。可为工业废渣——磷渣的再利用积累经验。     

人工砂在水运工程抗冻混凝土中的应用

目前人工砂技术指标均执行建设部标准,而其中的人工砂石粉含量允许值较大,且未对抗冻混凝土中的人工砂做出具体规定。通过采用河砂与人工砂按不同比例混合,单掺粉煤灰和双掺粉煤灰及矿粉分别配制抗冻混凝土,分析各因素对抗冻混凝土拌合物性能、强度、耐久性的影响。并通过工程实例验证,结果表明,单一的人工砂级配较差,宜与河砂进行适当比例混合,可有效控制石粉含量;掺入适量掺合料可改善人工砂混凝土的工作性能,提高混凝土的力学和耐久性能。     

磷渣对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为研究磷渣作为混凝土掺合料对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,本文研究了饱和硫酸钠溶液(25﹪)和水溶液浸泡条件下不掺磷渣的基准混凝土和磷渣等量取代水泥量为30﹪、36﹪、42﹪、48﹪、54﹪和60﹪时混凝土的抗压强度和抗折强度,计算得出抗压抗蚀系数和抗折抗蚀系数。研究结果表明:抗折抗蚀系数较抗压抗蚀系数更能够清楚表示混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力;磷渣混凝土具有较好的抗硫酸盐侵蚀性能,且在磷渣掺量为42﹪时的抗硫酸盐侵蚀性能最好。     

氯盐环境下混凝土耐久性多因素模型的试验研究及统计分析*

为了准确评估混凝土的抗氯离子渗透性和耐久性,开展了不同矿物掺合料混凝土的制备和电通量测试,根据试验数据和文献数据分析了水胶比(水灰比)、粉煤灰掺量、矿渣掺量、硅灰掺量对混凝土电通量的影响,通过回归分析研究建立了混凝土电通量的多因素计算模型,通过对试验数据和文献数据的统计分析验证了该计算模型的正确性和广泛适用性。在此基础上,通过定量计算氯盐环境下混凝土结构服役寿命,分析了混凝土水胶比、掺合料组合及其掺量对混凝土耐久性的影响。结果表明,降低混凝土的水胶比、或提高掺合料掺量均能提高混凝土耐久性;使用矿物掺合料的高性能混凝土,其耐久性明显优于普通混凝土;矿渣对混凝土耐久性的改善优于粉煤灰;复合掺加粉煤灰和矿渣对提高混凝土结构耐久性的效果更加明显。     

水工混凝土表面纤维高强修复砂浆性能试验研究

针对水工混凝土表面损坏特点,采用聚丙烯纤维和新型玄武岩纤维配制了纤维高强修复砂浆,进行了修复砂浆物理力学性能、抗冲磨性能及耐久性的试验研究。研究结果表明:加入纤维能有效改善砂浆尤其是砂浆的早期抗干缩能力,对砂浆的早期抗压、抗折强度有一定的改善作用,但对砂浆的长期力学性能有一定的衰减作用;加入纤维极大地改善了砂浆的抗冲磨性能,与未加纤维的高强砂浆相比,加入聚丙烯后磨损率和抗冲磨强度分别提高了30%和27%;各修复砂浆均具有良好的抗碳化性能,加入玄武岩纤维及聚丙烯纤维有效改善了砂浆的抗冻性及抗渗性,2.0MPa下的渗水高度分别为2mm及2.5mm。     

基于碱激发固废超细掺合料的胶砂性能影响研究

工业固体废弃物资源化利用是当前迫切需要解决的难题,混凝土作为应用最广泛的土木工程材料,是固废重要的利用领域。本文基于大别山地区的粉煤灰、炉渣及花岗岩石粉三种固体废弃物进行机械活化试验,研究碱激发后固废超细掺合料对胶砂性能的影响。结果表明粉磨技术对粉煤灰、花岗岩石粉的活性具有显著提升效果,水泥熟料和脱硫石膏对添加固废超细掺合料的胶砂性能均有较好的促进作用。     

矿物掺合料影响粉质砂土地基无侧限抗压强度的试验研究*

通过无侧限抗压强度试验,系统研究石灰、粉煤灰以及水泥单掺、双掺、三掺对粉质砂土7 d无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:单掺水泥加固粉质砂土的效果优于单掺石灰的加固效果;双掺石灰、粉煤灰加固粉质砂土的效果优于双掺水泥、粉煤灰和双掺水泥、石灰的加固效果,双掺石灰和粉煤灰加固粉质砂土的最佳配比为石灰掺量大于6%,且粉煤灰掺量为石灰掺量的3倍;石灰、粉煤灰和水泥混掺加固粉质砂土7 d无侧限抗压强度与双掺的强度接近。     

粉煤灰和矿粉低热硅酸盐水泥胶凝材料的水化特征

采用不同掺量粉煤灰和矿粉取代低热硅酸盐水泥,制备水泥砂浆和净浆。测试砂浆抗压强度和抗折强度发展,用XRD分析水泥净浆物相组成,用恒温量热仪测试水泥净浆的放热速率和放热量。结果表明:掺入粉煤灰使低热硅酸盐水泥强度下降,强度发展速度变慢,掺入矿粉对低热硅酸盐水泥强度发展影响较小;与纯水泥体系相比,掺粉煤灰胶材体系的水化物相种类没有变化,水化产物中氢氧化钙含量下降,掺矿粉对氢氧化钙的降低作用更明显,且会促进AFm的形成;粉煤灰和矿粉可降低低热硅酸盐水泥水化放热速率和放热量,粉煤灰对水化进程影响不明显,矿粉对水化进程有促进作用。     

掺合料对高耐久性清水混凝土外观的影响

针对海洋环境下高耐久性清水混凝土外观缺陷问题,进行混凝土的圆桶及方模试验,研究掺合料对其外观的影响。结果表明,单掺矿粉的清水混凝土表面气泡较多,且直径较大;双掺矿粉和粉煤灰的清水混凝土的色泽会偏黑,偏暗;双掺矿粉和石粉的清水混凝土表面有较多大直径气泡;而双掺矿粉和硅粉的清水混凝土,色泽较为明亮均匀、气泡较少且气泡尺寸较小,整体均匀性在双掺体系中最好;三掺矿粉、粉煤灰和硅粉的清水混凝土,相对于所有其他系列的清水混凝土,外观改善情况最好,整体色泽均匀明亮,且气泡较少,将其应用于某海洋环境下清水混凝土工程,效果良好。     

掺合料对胶凝材料水化热及混凝土氯离子扩散系数的影响

分别利用水化热测定仪和自然浸泡法研究了掺合料对胶凝材料水化热及对混凝土内氯离子扩散系数的影响,结果表明:单掺粉煤灰或矿渣时,胶凝材料的放热总量和最大放热速率随掺合料掺量的增加而降低,粉煤灰混凝土内的氯离子扩散系数随粉煤灰掺量的增加先减小后增大,当掺量为30%时氯离子扩散系数最小,矿渣混凝土的扩散系数随矿渣掺量的增加而降低;复掺粉煤灰和矿渣时,复合胶凝材料的放热总量及最大放热速率均低于单掺粉煤灰或矿渣时的胶凝材料,且放热总量随着复合胶凝材料掺量的增加而降低,复合掺合料混凝土内的氯离子扩散系数随掺量的增加而降低,且均低于同比例单掺粉煤灰或矿渣时混凝土内的氯离子扩散系数.