采用声发射技术测试的疏浚砂混凝土断裂性能研究

为探讨疏浚砂混凝土的断裂力学性能,对5种不同疏浚砂取代率(0%、12.5%、25%、37.5%、50%)的混凝土开展三点弯断裂试验,并结合声发射技术监测混凝土断裂破坏全过程。基于声发射事件数构建混凝土Weibull损伤模型,分析模型参数的变化规律。结果表明,随着疏浚砂掺量的增加,混凝土的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度先减小后增大;混凝土断裂过程中声发射振铃计数和能量反映了疏浚砂混凝土断裂破坏过程的3阶段特征,且随着疏浚砂掺量的增加,声发射振铃计数及能量累计值呈逐渐增大的趋势。随着疏浚砂掺量的增加,混凝土的脆性增大,其损伤累积速率加快,混凝土产生初始损伤的变形逐渐减小。     

石粉含量对机制砂混凝土力学性能的试验研究

根据渠江风洞子航运工程闸坝过流面C35机制砂抗冲耐磨混凝土的设计要求,将一种优质机制砂与一种普通机制砂按不同比例混合,得到不同粒级机制砂。在石粉含量11.5%～19.1%内,研究机制砂抗冲耐磨混凝土的物理特性、工作性能、力学性能及抗冲耐磨性能的变化规律,得到闸坝工程抗冲耐磨混凝土用机制砂的最优掺和比例及对应的石粉含量,为合理利用资源、配制优质的机制砂提供参考价值,给同类工程提供借鉴意义。     

花岗岩机制砂石粉对C80高强高性能混凝土性能的影响及机理研究*

为推动海工机制砂高强高性能混凝土技术的发展,系统研究花岗岩石粉对C80高强高性能混凝土工作性、力学性能、抗氯离子渗透性等性能的影响,分析石粉对混凝土性能的影响机理。研究结果表明：当机制砂石粉含量为4.5%～6.5%时,制备的C80高强高性能混凝土的工作性良好,石粉含量对新拌混凝土的屈服应力、塑性黏度等流变性能的影响不显著;随着石粉含量的增加,高强高性能混凝土力学性能先增加后降低,抗氯离子渗透性、干燥收缩呈现不断增大的趋势,但当石粉含量不超过6.5%时,对混凝土抗氯离子渗透性、干燥收缩影响幅度不明显;机制砂中适量的石粉降低了混凝土浆体孔隙率、优化了孔结构分布,有利于提高混凝土力学性能和耐久性,但石粉含量超过6.5%时,石粉对混凝土砂浆的孔结构、胶凝材料水化进程具有不利影响;C80高强高性能混凝土用机制砂石粉的含量宜控制在4.5%～6.5%。     

砂岩石粉含量对机制砂混凝土劈裂抗拉强度的影响及机理研究

劈裂抗拉强度是评价混凝土抗裂性能重要的力学指标,试验分析砂岩机制砂石粉含量对混凝土劈裂抗拉强度影响及机理。结果表明:砂岩机制砂中石粉含量对不同强度等级混凝土的工作性、劈裂抗拉强度影响不同,对C35和C45强度等级的机制砂混凝土,当机制砂中石粉含量为7%~13%和5%~8%时,随石粉含量的增加,新拌混凝土和易性得到改善,混凝土抗压强度及劈裂抗拉强度不断提高;建立砂岩机制砂混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度之间的数学公式:lg f_(sp)=0.309 7lg f_(cu)+0.102 6,机制砂混凝土的劈裂抗拉强度优于普通混凝土,具有更为优异的抗裂性能。机制砂石粉的颗粒效应、化学活性是机制砂混凝土劈裂抗拉性能的主要影响因素。     

特细砂对素混凝土龄期强度的影响

以孟加拉吉大港工程采用特细砂配制的混凝土为研究对象，研究砂率、砂的细度模数、减水剂掺量等因素对素混凝土的龄期强度影响。结果表明，特细砂配制的素混凝土强度随龄期呈现先快速增大后缓慢增大的趋势，3 d强度达到28 d强度的55%以上，7 d强度达到28 d强度的70%以上；小幅度提高砂率对龄期强度影响不大；中砂较特细砂配制的素混凝土28 d强度有小幅提高；减水剂掺量超过1%时，28 d强度有大幅提高。     

水下基础防冲刷袋装混凝土配制技术

针对水下基础防冲刷技术,开展袋装混凝土配制技术研究。研究结果表明,水灰比对试模混凝土的抗压强度产生显著影响：当水灰比≤0.83时,混凝土抗压强度＞13.0 MPa;当水灰比≤0.66时,混凝土抗压强度＞15.0 MPa,当水灰比≤0.54时,混凝土抗压强度＞20.0 MPa;砂率对试模混凝土的抗压强度也产生一定影响,砂率宜为41%～43%;试模混凝土抗压强度与袋装混凝土芯样抗压强度具有良好的相关性。根据试验研究结果,提出袋装混凝土配合比参数和设计方法,可为水下基础袋装混凝土配合比设计提供技术指导。     

混合砂对C60海工混凝土耐久性的影响及机理分析

采用级配不合格的机制砂与河砂按一定比例混合后得到了合格的混合砂,研究了不同比例组成的混合砂对混凝土耐久性的影响,并采用化学结合水法、热重分析法以及SEM等测试方法分析了混合砂对混凝土耐久性的影响机理。结果表明：混合砂混凝土试件的氯离子扩散系数要低于纯河砂混凝土试件,且混凝土氯离子扩散系数的变化趋势随机制砂比例的提高而降低;混凝土的抗硫酸盐耐蚀系数随机制砂比例的提高而降低,原因是提高机制砂的比例会提高混凝土的密实度,导致抗压强度比变化不大;不同比例组成的混合砂的级配不同,同时混合砂中的石粉可参与胶凝材料的水化进程,混合砂对混凝土耐久性的影响是这两因素的综合体现。     

混凝土含气量影响因素分析及控制措施

结合现场监控试验,从混凝土的各个阶段着重对混凝土含气量的影响因素进行分析。通过对混凝土坍落度、砂率及砂细度模数、胶凝材料总量、混凝土运输车转速、引气剂掺量、布料振捣过程中的多种对比试验,得出相关数据说明影响的程度。     

砂岩石粉对砂浆力学性能及水化特性的影响

为解决机制砂生产过程中伴生的石粉再利用问题,研究砂岩石粉对砂浆力学性能的影响,并通过XRD、DSC-TG、SEM及MIP等测试技术,分析砂岩石粉对水泥砂浆水化产物、形貌及孔结构等的影响。结果表明:当石粉含量不超过11%时,随着砂岩石粉含量的增加,砂浆的力学性能逐渐提高,砂浆的孔隙率、中值孔径及平均孔径均降低,石粉可优化浆体的孔结构分布;砂岩石粉中的CaCO_3可与C_3A发生反应,反应产物为C_3A·CaCO_3·11H_2O;砂岩石粉的颗粒填充效应和化学活性是提高浆体力学性能的主要原因;成果可为砂岩机制砂混凝土的制备及石粉的再利用提供借鉴。     

硅灰对高石粉含量机制砂制备混凝土的影响

针对天然砂日渐匮乏,而机制砂中石粉含量偏高所制备的混凝土工作性、泵送性差等问题,研究硅灰对机制砂混凝土的工作性、力学和体积稳定性的影响,并分析硅灰的作用机理。结果表明:适量硅灰可以增加混凝土工作性和稳定性,解决机制砂高石粉含量引起的混凝土黏度大和泌水问题,改善浆体微观形貌,提高混凝土力学和耐久性能,且28 d干燥收缩率400×10-6。机制砂中石粉含量为10%左右时,硅灰掺量6%~9%,制备的C50机制砂混凝土匀质性好,浆体旋转黏度约2.5 Pa·s,泌水率为0,工程应用效果良好。     

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。     

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。     

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。     

考虑配合比的砂泥岩混合填料剪切蠕变力学特性

砂泥岩混合填料的配合比是影响码头地基承载性能及稳定性的关键因素。为研究不同配合比下砂泥岩混合填料土的蠕变力学特性,开展剪切蠕变试验。结果表明,在同一配合比下,随着剪应力加载等级的提高,瞬时、蠕变应变量及初始、稳态蠕变速率均呈逐渐递增趋势;当处于同样加载等级时,初始、稳态、极限加速蠕变速率及瞬时、蠕变应变量均随配合比中泥岩颗粒占比增大而呈递增趋势;混合填料长期强度折减较大,折减范围为50.53%～66.95%,长期强度随配合比中泥岩颗粒占比增大而递减。研究成果可为码头砂泥岩混合填料地基长期稳定性评价提供一定参考。     

长江下游疏浚砂水泥基材料性能对比试验研究

以长江下游含泥量25.8％、细度模数0.1的A砂样和含泥量6.5％、细度模数0.3的B砂样为原料,掺入矿粉和粉煤灰替代部分水泥制备水泥基材料,研究对比2种疏浚砂水泥基材料的物理力学性能.试验表明,A、B2种砂样制备水泥基材料的28 d抗压强度分别达到了 31.2 MPa和38.3 MPa,劈裂抗拉强度分别达到了 3.9...     

特细砂配制海工高性能混凝土技术及应用

结合东非某项目,在只有细度模数1.4～1.5的特细砂作为细集料条件下配制C45高性能混凝土,通过调整特细砂砂率、掺入合适掺量粉煤灰、调整配合比、控制含泥量及混凝土入模温度等方式,配制出满足C45强度等级及电通量小于1000 C要求的泵送混凝土,同时解决了特细砂混凝土高温条件下干缩大、易开裂的问题.     

聚乙烯醇纤维加筋水泥固化疏浚土静力特性试验研究

疏浚土由于其高含水率、低渗透性、低承载力等特性,无法大规模的利用.文中选用聚乙烯醇(PVA)纤维作为加筋材料,P.O42.5普通硅酸盐水泥作为固化材料,对长江中下游航道疏浚土进行固化,分别对养护龄期为7、14、28 d的固化疏浚土进行静力特性试验,探究了不同养护龄期、纤维掺量及长度模数对固化疏浚土强度的影响规律,为长江中下游疏浚土的加固利用提供参考.试验结果表明:养护龄期为7、14 d时,土体的黏聚力随纤维长度模数和掺量的增加而逐渐增大;养护到28 d时,土体的黏聚力随纤维模数和掺量的增大有最大值.随着纤维长度模数和掺量的增加,土体的内摩擦角逐渐降低并趋于稳定,随着养护龄期的增加,纤维对内摩擦角的影响逐渐减小.PVA纤维的最佳长度模数和掺入量分别为6 mm和0.1%,此时纤维对疏浚土的加固效应最佳.     

RCM法研究开裂混凝土中的氯离子传输性能

为验证裂缝宽度、裂缝深度、水灰比对混凝土内氯离子迁移系数的影响,人工制作圆柱体试件并基于AgNO_3显色法进行RCM实验。结果表明,裂缝的存在加速了氯离子在混凝土中的迁移过程。氯离子迁移深度会随着混凝土裂缝宽度、裂缝深度的增大而增大,随着水灰比的增大而减小。并基于实验结果建立了氯离子迁移系数D与裂缝宽度W_(cr)(裂缝深度D_(cr))之间的指数函数关系式。     

疏浚砂混凝土的压剪性能和破坏准则的试验研究

以长江下游疏浚砂为原材料，制备了4种不同疏浚砂掺量的混凝土试件，对疏浚砂混凝土试件的压剪复合性能进行研究。1）进行了5种不同轴压比下的压剪复合试验。试验结果表明：疏浚砂混凝土的压剪界面摩擦系数在疏浚砂含量较高时会下降，而试件内部黏聚力则随疏浚砂含量的增加而增加；同时试件压剪峰值位移随疏浚砂含量的增加呈现先增大后减小的趋势。2）对试件破坏界面进行SEM形貌分析，研究疏浚砂影响试件性能的微观机制。3）结合试验结果和已有文献研究，提出了基于八面体空间应力和基于Ottosen模型的破坏准则，并给出了准则方程中的拟合参数。试验数据与拟合结果吻合程度良好。