硫铝酸盐水泥基超早强快速修补材料 力学性能的试验研究

为改善硫铝酸盐水泥基超早强快速修补材料的力学性能,通过改变胶砂比、水胶比、掺加缓凝剂以及早强剂,对硫铝酸盐水泥基修补材料的抗压强度、抗折强度和胶砂流动度进行了研究。结果表明:随着胶砂比的逐渐增大,硫铝酸盐水泥基修补材料的抗压强度、抗折强度逐渐增加;随着水胶比的逐渐增大,硫铝酸盐水泥基修补材料的抗压强度、抗折强度逐渐降低;掺加了适量缓凝剂的硫铝酸盐水泥基修补材料的流动度保持良好,20min的流动性损失差值仅为120mm,但早期力学性能不能满足快速通车要求,还需要掺加0.2%早强剂,以保证硫铝酸盐水泥基修补材料具有良好的工作性和力学性能。     

基于正交试验玄武岩纤维混凝土性能指标影响因素研究

由于普通混凝土存在抗折强度较低、易发生脆性破坏等缺点,目前越来越多的纤维掺加技术应用在水泥混凝土领域,来进一步地提高水泥混凝土的抗折强度和改善其脆性。玄武岩纤维作为一种常用于掺加在混凝土中的材料,相比于钢纤维、聚丙烯等纤维拥有更高的性价比,主要是其改善抗折强度和抗裂性能更好。采用正交试验方法,分析纤维掺量、纤维长度、纤维直径和水灰比四因素对混凝土的抗压强度和抗折强度的影响程度。研究结果表明水灰比改善水泥混凝土抗压强度性能最为明显,纤维掺量在改善水泥混凝土的抗弯拉性能方面较其他因素更为明显。     

基于正交试验的钢纤维水泥混凝土路面配合比的优化设计

通过设计正交试验,利用趋势图法分析砂的质量分数、纤维的体积分数、水灰质量比等各因素对混合料抗折强度的影响规律;采用极差法得出各因素对混合料强度的影响程度,最终确定了混合料的最佳配合比,研究成果可为工程建设实践提供参考。     

聚酯纤维水泥稳定碎石力学性能试验研究

为进一步研究聚酯纤维水泥稳定碎石(polyester fiber cement-stabilized macadam,PETCSM)的力学性能,通过混合料拌合试验,确定纤维分散性较优的PETCSM混合料拌合方法,并进行力学性能试验测试,分析纤维的质量分数、直径对CSM抗压强度、抗压回弹模量等力学性能指标影响的变化规律及作用机理。结果表明:随着聚酯纤维的质量分数的增加,PETCSM抗压强度先增加后减小,最大增幅达9.95%,抗压回弹模量整体呈下降趋势;在聚酯纤维的质量分数不变的情况下,随纤维直径的增加,抗压强度递减,抗压回弹模量没有显著变化。兼顾无侧限抗压强度及抗压回弹模量两个力学性能指标综合最优,则纤维的最佳质量分数约为0.7‰,直径为20μm。     

水泥掺量对再生水泥砂浆力学性能的影响

用建筑垃圾再生砂替代天然砂配制再生水泥砂浆,研究不同水泥掺量对再生水泥砂浆力学性能的影响。3d龄期再生水泥砂浆抗压、抗折强度试验结果表明:再生水泥砂浆的抗压、抗折强度与普通水泥砂浆的变化规律基本相似,均随水泥掺量的增加而提高。其28d抗压强度为9.8~57.5MPa,干燥收缩随水泥掺量增加而增大,水泥掺量越大干燥收缩龄期越长,且再生水泥砂浆的干燥收缩大于普通水泥砂浆。     

废弃FRP在水泥基材料中的循环再利用

为解决废弃纤维增强复合塑料(fiber reinforced plastics,FRP)难以处理的问题,利用废弃FRP破碎料作为增强相制备水泥基复合材料。通过超声分散废弃FRP破碎料,与水泥基材料混合后制备废弃FRP-水泥基复合材料,并进行性能测试与微观结构分析。试验结果表明:加入废弃FRP破碎料导致水泥基体的流动性下降;复合材料的抗压和抗折强度随FRP破碎料添加量的增加呈先增大后减小的变化趋势,FRP破碎料与水泥的质量比为10%时复合材料的力学性能最佳,其28 d抗压强度和抗折强度相比于水泥基体提高了36. 1%和45. 3%;废弃FRP破碎料中玻璃纤维与环氧树脂粉末对复合材料的强韧化均有贡献,表面具有类珠链结构的玻璃纤维表现出更好的强韧化效果。     

抢修免振捣混凝土强度发展与早期收缩

伍配普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥两种水泥为主要胶凝材料,辅以试验研究复配的复合外加剂,研究制备了一类抢修免振捣混凝土(简称RSCC),分析了部分不同配合比RSCC的力学性能及强度发展规律,探究了复合外加剂中促凝组分和缓凝组分这两个因素对RSCC早期收缩的影响.     

低收缩砂浆配合比及性能研究

本文通过不同水泥品种复配,辅以石膏及外加剂,研发了一种早强型水泥基材料。结果表明:当硫铝酸盐水泥掺入5%,无水石膏掺入5%时,复合水泥砂浆的抗折强度和抗压强度值较高;当硫铝酸盐水泥掺入8%、无水石膏掺入5%时的砂浆收缩值最小。     

聚丙烯纤维水泥稳定碎石收缩性能

为了减小水泥稳定碎石的收缩,研究了聚丙烯纤维对水泥稳定碎石收缩性能的影响,分别用千分表支架法和应变片电测法对聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石的干缩性能和温缩性能进行了测试,分析了材料的平均干缩系数和平均温缩系数随纤维掺量变化的规律。试验结果表明:聚丙烯纤维的掺入可显著地减小水泥稳定碎石的平均干缩系数和平均温缩系数,高龄期聚丙烯纤维水泥稳定碎石的平均干缩系数比低龄期的小,而高龄期的平均温缩系数却比低龄期的大;在纤维体积掺量小于1‰的范围内,随着纤维体积掺量的增加,水泥稳定碎石平均干缩系数和平均温缩系数均逐渐减小。可见,在一定的纤维掺量范围内,聚丙烯纤维水泥稳定碎石具有良好的抗收缩性能,应用于路面基层可提高路面的抗裂性能。     

不同种类混凝土抗碳化性能的影响因素研究

为了对比研究不同种类水泥混凝土的抗碳化性能,通过试验,研究了水灰比、水泥用量和粉煤灰替代量等因素对硅酸盐水泥混凝土和矿渣水泥混凝土碳化深度的影响。试验结果表明,水灰比对两种混凝土碳化深度的影响规律相反,随着水灰比的增大,硅酸盐水泥混凝土除了28 d外,其他龄期的碳化深度都逐渐降低,而矿渣水泥混凝土各龄期的碳化深度都逐渐增大;随着水泥用量的增多,硅酸盐水泥混凝土的碳化深度先增大后减小,当水泥用量为400 kg/m3时碳化深度最大;随着粉煤灰掺量的增多,两种混凝土的碳化深度都逐渐增大,其中当粉煤灰掺量分别大于55%和45%时,硅酸盐水泥混凝土和矿渣水泥混凝土的碳化深度随粉煤灰掺量的增多大幅增长。     

基于正交试验的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:矿料级配对混凝土的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。     

全橡胶环氧树脂混凝土力学性能研究

为研究全橡胶环氧树脂混凝土(FREC)力学性能,考察其作为路面修复材料的可行性,通过添加不同弹性改性剂用量,制备了一系列环氧树脂胶黏剂(EA)及FREC,研究了弹性改性剂用量对EA性能和FREC应力-应变全曲线的影响。试验结果表明:随着改性剂用量增大,EA的拉伸强度降低,二者呈现近似线性相关,同时断裂伸长率增大,拉伸剪切强度先增大后减小,拉伸弹性模量近似线性降低;FREC抗折全过程应力-应变曲线显示材料实现由刚性-半刚性-弹性的转变;抗压全过程应力-应变曲线显示材料实现由半刚性向弹性的转变;抗折峰值应力先增大后减小,抗压峰值应力先增大后减小再增大;抗折和抗压峰值应变均不断增大,增长速率均在掺量40 pbw前明显低于40 pbw后;抗折和抗压杨氏模量变化趋势和幅度基本一致,均先增加后减小。为兼顾强度和变形能力,建议弹性改性剂掺量在50～70 pbw为宜,此时FREC具有较好的综合性能。     

集料组成对环氧橡胶弹性混凝土力学性能影响的研究

以环氧材料为连续相,石料、砂子和橡胶等材料为分散相,制备了一种环氧橡胶弹性混凝土,考察了集料组成中橡胶体积含量、石料/砂子体积比等因素对其力学性能的影响。结果表明:随着橡胶体积含量不断增大,环氧橡胶弹性混凝土的抗折强度、抗压强度、抗拉强度均逐渐减小,相应模量逐渐降低,最大变形量不断增大,且变化幅度较大;随着石料/砂子体积比不断减小,环氧橡胶弹性混凝土的抗折强度、抗压强度、抗拉强度均先增大后减小,相应模量略有上升,当石料/砂子体积比为1∶2时,抗折强度、抗压强度和抗拉强度均达到最高。     

超细钢纤维对水泥砂浆强度影响的试验研究

通过试验对比研究不同体积率超细钢纤维、普通钢纤维对水泥砂浆抗折强度、抗压强度、压折比的影响。试验结果表明：超细钢纤维水泥砂浆的抗折强度随着钢纤维体积率的增大而提高,钢纤维体积率超过1.5%以后,超细钢纤维对水泥砂浆抗折强度的提高幅度要大于普通钢纤维,在钢纤维体积率为2.5%时,超细钢纤维水泥砂浆抗折强度达到最大值13.9MPa;超细钢纤维对水泥砂浆抗压强度的提高幅度略低于普通钢纤维;超细钢纤维水泥砂浆能明显降低水泥砂浆的压折比,提高砂浆韧性。     

PVA纤维水泥基复合材料抗冲蚀磨损性能试验研究

挟沙水流对桥墩的冲蚀磨损严重,继而影响桥梁的安全服役.为此,采用自主研制的冲蚀磨损试验装置,对一种桥墩抗冲蚀磨损材料——聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）纤维水泥基复合材料进行冲蚀磨损试验.以普通砂浆为参照,首先,测试了普通砂浆试块和PVA纤维水泥基复合材料试块的抗压强度;然后,测量了冲蚀引起的质量损失,并分析了两类材料在不同冲击角度下的冲蚀磨损特点;最后,采用计算流体力学程序开展数值模拟,从流场角度对冲蚀磨损机理开展了深入分析.研究结果表明：水胶比对材料抗冲蚀磨损性能影响最大,水胶比越低,材料的强度越高和抗冲蚀磨损性能越好;在不同的冲击角度下,试块表面的冲蚀坑形状不同,在90°冲击条件下,冲蚀坑呈圆环状,在30°冲击条件下,冲蚀坑呈马蹄形;普通砂浆和E3配合比试块随冲击时间增加,单位时间（5 min）的质量损失逐渐减小,但两者的冲蚀过程不同.     

水泥加固高含水量有机质软粘土的试验分析

依托华东某高速公路软基处理工程主要从水泥掺入比、龄期、水灰比等方面研究了高含水量有机质软粘土的水泥土强度特性。试验结果发现:水泥土强度随着水泥掺入比的增加而线性增加;水灰比高低不同对强度的影响程度不同;强度随着含水量的增加而减小;强度随着龄期的增加而增加,前期强度的增加速率较后期增加速率快;强度高,水泥土的电阻率相应高。     

缓凝剂对铁铝酸盐水泥性能的影响分析

通过研究缓凝剂种类(硼酸、葡钠)、掺入量,对铁铝酸盐水泥砂浆初凝时间与终凝时间的影响以及缓凝剂对抗压强度的影响,结果表明：硼酸的掺入量为0.20%时,铁铝酸盐水泥的凝结时间接近海螺牌硅酸盐水泥的凝结时间;掺入0.80%葡钠时,铁铝酸盐水泥的凝结时间略低于海螺水泥的凝结时间;硼酸不影响胶砂试块的抗折强度与抗压强度以及混凝土试块的抗压强度,但葡钠对强度有明显的破坏作用。     

环氧树脂乳液改性水泥砂浆的力学强度与体积稳定性试验研究

采用外掺环氧树脂乳液的方法对水泥砂浆进行改性,分析不同环氧树脂乳液掺量的聚合物改性水泥砂浆的力学强度及收缩率。结果表明,随环氧树脂乳液掺量的增加,聚合物改性水泥砂浆的抗压强度与收缩率均下降,但抗折强度先增加后减小,说明在一定范围内环氧树脂乳液掺量对抗折强度和体积收缩率有利。对环氧树脂乳液改性水泥砂浆的改性机理进行分析。     

混凝土路面抢修中水泥基修补材料的研制

通过研究水泥修补材料来实现水泥路面的快凝快硬,达到及早开放交通和节省时间的目的.研究主要通过两种不同特种水泥与普通硅酸盐水泥进行混合配比,通过实验研究砂浆配合比、水泥凝结时间、及砂浆的粘结强度,来解决道路修补中承载力及路面新旧接口处粘结问题.通过研究发现高铝水泥的最佳掺量范围在22％,硫铝酸盐水泥的最佳掺量范围在17％,早期强度最高可达到20MPa以上.掺入高铝水泥后水泥终凝时间为40min,硫铝酸盐水泥终凝时间为80min,这些结果均满足早期快速修补路面的要求.     

典型区域软弱土室内水泥固化三轴CD试验

针对软弱土地基上建造构筑物易出现地基承载力不足、边坡失稳破坏等问题,通过对室内开展不同水泥掺量、不同围压下三轴CD试验,分析研究了水泥土的应力-应变特征、变形规律、强度特性和破坏形式。试验结果表明:同一围压下随水泥掺量的增加,水泥土的抗剪强度呈现近线性增长关系;随着围压的增加,水泥土破坏时的应变、抗剪强度及破坏后的残余强度呈现逐渐增大趋势;随水泥掺量的增大,水泥土体积应变呈现先增后减小趋势,具有剪胀特性,最终会趋于某一稳定值;水泥土的破坏模式与水泥掺量和围压有关,主要表现为塑性剪切破坏(低a_c/高p_o)、脆性劈裂破坏(高a_c/低p_o)和斜向剪切破坏{(低/高a_c、高/低p_o)之间}3种破坏模式。