基于正交试验掺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。通过正交试验分析优化得到掺钢纤维混凝土的配合比;采用规范级配、水灰比0.38、早强剂掺量1%、钢纤维掺量为50kg/m3。与不掺钢纤维混凝土相比,该配比钢纤维混凝土3d和28d抗折强度分别约提高了10%和12%,耐磨性能提高了44.6%.成果可用于水泥混凝土路面快速修复工程中。     

粉煤灰对钢纤维混凝土力学性能的影响研究

文章采用常规力学性能试验研究了粉煤灰、养护龄期等对钢纤维粉煤灰混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并通过侵蚀冻融循环试验模拟实体工程环境对钢纤维粉煤灰混凝土耐久性劣化的影响。试验结果显示:粉煤灰对钢纤维混凝土的综合力学性能均存在一定程度的劣化作用,尤其是早期力学性能,粉煤灰用量越大,力学性能衰减越显著,但在适合掺量的条件下,随养护龄期的延长能够降低劣化效果,粉煤灰对各项力学性能劣化影响规律为抗折强度抗拉强度抗压强度;随养护龄期的延长,钢纤维粉煤灰混凝土的各项力学指标呈对数曲线增加,养护龄期3d时各项力学强度的影响规律为抗折强度抗拉强度抗压强度;随侵蚀冻融循环次数的增加,钢纤维粉煤灰混凝土的力学抗折性能显著下降,破坏时最大挠度值呈下降趋势,混凝土由塑性状态向脆性状态过度,侵蚀冻融循环30次的最大挠度值下降25.8%,抗折强度值下降18.5%。     

掺硅粉路面混凝土性能与工艺研究

从抗折强度和经济性两方面研究了路面混凝土的硅粉最优掺量,并对强度、疲劳特性、脆性、耐磨性抗冻性等路用性能进行了研究.结果表明,与不掺硅粉路面混凝土相比,路面混凝土中按最佳掺量15～20kg/m3掺入硅粉,能显著提高路面混凝土的路用性能和降低工程造价,如抗折强度提高10%、极限拉伸应变提高22%以上、压折比降低7%、耐磨性提高42%和抗冻性能提高近10倍、材料费用可节约11%左右.最后对掺硅粉路面混凝土施工工艺和技术经济性进行了分析,表明掺硅粉混凝土在路面工程中应用是可行的.     

水性环氧混凝土在青海共—玉高速伸缩缝中的应用

本文通过对水性自乳化固化剂的结构控制,实现较小的水性环氧乳液粒径120nm,通过正交试验优选了聚灰比,水灰比和早强剂的掺量,实现了青海共-玉高速低温早强混凝土配合比设计。结果如下:在最佳配合比下实现混凝土抗压强度1d达30Mpa以上,28d为69.5MPa,28d抗折强度为8.9MPa。同时,具有优异的抗渗性、抗氯离子渗透性、抗冻性,以及较低的收缩性能,实现水性环氧混凝土的耐久性和长期性能的进一步提升。     

基于纤维素改性的干粉砂浆配合比试验研究

文章为了掌握纤维素HPMC改性干粉砂浆的基本性能,优化配合比设计,改善拌和物的施工性能,采用常规的试验方法对HPMC改性砂浆的保水性能、力学抗压强度、抗折强度性能进行了综合研究,分析了HPMC、粉煤灰及灰砂比等变化对砂浆基本性能的影响。试验结果显示:(1)随HPMC用量的增加,砂浆分层度值和抗压强度值均呈下降趋势,在掺量0～0.2%范围内,分层度和抗压强度指标下降显著,在0.2%～0.35%范围内,二者的下降幅度显著减小;(2)随着粉煤灰掺量的增加,干粉砂浆的力学强度呈下降趋势,对7d早期强度的劣化效果更为显著,而对28d强度的劣化有所减弱;(3)随灰砂比的降低,砂浆的抗折强度、抗压强度均呈下降趋势,HPMC改性砂浆的保水性能优于常规砂浆,但在相同配合比条件下,HPMC改性砂浆的抗压强度、抗折强度值均低于基准砂浆的强度,且随着灰砂比的降低,抗压强度和抗折强度损失变化率均呈先增加后降低的变化趋势。总之,HPMC改性干粉砂浆具有优良的保水性能,显著改善了拌和物的施工和易性,综合分析确定在基准配合比相同条件下,优选灰砂比为1∶3,HPMC的掺加用量为水泥胶结料的0.1%,粉煤灰基准用量为10%。     

聚合物混凝土性能的影响因素分析

为研究固化剂掺量、水泥掺量及环境温度对新型聚合物混凝土性能的影响,文章通过优化配合比设计,制备聚合物混凝土并开展强度试验,对不同龄期聚合物混凝土的抗压强度、抗折强度进行对比分析。结果表明:随着固化剂掺量的变化,聚合物混凝土的强度呈先上升后下降的趋势;掺加水泥对聚合物混凝土强度的提升有显著效果;聚合物混凝土固化和施工的最佳温度范围为25℃～40℃。     

赤泥再生混凝土力学性能及其放射性试验研究

将赤泥掺加到含有一定量再生骨料的再生混凝土中,不仅可以达到节约水泥的目的,还有利于建筑垃圾的资源化利用。文章针对赤泥再生混凝土的力学性能和放射性展开研究,探讨赤泥掺量对再生混凝土抗压强度和抗折强度以及放射性的影响,研究表明:赤泥再生混凝土的3d和28d抗压强度及抗折强度均随着赤泥掺量的增加而呈现下降的趋势,从力学性能角度考虑,赤泥作为一种掺和料加入再生混凝土中的掺量宜≤20%;再生混凝土中加入赤泥,其放射性下降,即水泥的水化作用可以有效调控和屏蔽赤泥的放射性,基于国家相关标准,符合放射性要求的赤泥掺量可以达到15%左右。     

玄武岩纤维对透水混凝土性能的影响研究

文章通过正交试验,以玄武岩纤维长度、直径和掺量为变量,通过合理设计孔隙率试验、透水系数试验和抗压强度试验,研究玄武岩纤维长度、直径和掺量对透水混凝土性能的影响规律,优选出基本的最佳组合,并在此基础上研究玄武岩纤维掺量对透水混凝土抗冻性的影响规律,对质量损失率和动弹性模量的结果进行分析,结果表明玄武岩纤维的掺入能够改善混凝土的抗冻性。最终推荐玄武岩纤维直径为14 μm、长度为18 mm、掺量为1 kg/m³为最优组合。     

含超细矿物掺合料快硬混凝土抗侵蚀性能分析

为了研究超细矿物掺合料对快硬混凝土抗侵蚀性能影响,文章通过浸泡抗侵蚀试验,以抗折强度和抗侵蚀系数为指标,研究超细矿物掺合料掺量、不同侵蚀溶液种类、不同侵蚀龄期对快硬混凝土抗侵蚀能力的影响,测试了在浓度分别为5%NaCl、5%MgSO4、5%Na2SO4溶液环境下,不同超细矿物掺合料掺量快硬混凝土的力学性能,并探讨了快硬混凝土受侵蚀机理。结果表明：在不同种类侵蚀溶液养护制度下,超细矿物掺合料掺量为5%～10%时,可以明显提高快硬混凝土各龄期的抗折强度;快硬混凝土受侵蚀是一个复杂的物理化学过程,不同种类侵蚀溶液对快硬混凝土抗侵蚀系数的影响不尽相同;不同龄期快硬混凝土侵蚀破坏的主导机制不一样。     

钢渣粗集料混凝土耐久性能试验研究

对不同掺量的钢渣粗集料混凝土耐久性进行了试验研究。结果表明,与普通碎石集料混凝土相比,钢渣粗集料混凝土的抗碳化性能、抗氯离子渗透性和抗冻性都有不同程度的提高。     

SAP内养生混凝土试验研究

为了研究高吸水性树脂(SAP)对混凝土相关性能的影响,确定高速公路桥梁工程内养生混凝土的最佳SAP掺量,文章通过制备不同SAP掺量的混凝土拌和物及试件进行试验,研究了SAP掺量对混凝土坍落度、干缩率以及抗压强度的影响。研究结果表明:掺加SAP能有效降低混凝土拌和物的流动性;掺SAP内养生剂对混凝土干缩性影响较为显著,当SAP掺量为0.3%时,混凝土的干缩率相对较小;对于7d养护龄期的混凝土,SAP掺量变化对混凝土抗压强度的影响不显著;对于28d养护龄期的混凝土,掺加SAP会降低混凝土的抗压强度,当SAP掺量为0.2%时,混凝土抗压强度减小程度相对较低;根据现场桥梁结构后期监测数据,所浇筑内养生混凝土的后期强度及性能均能满足要求。     

路面基层贫混凝土的强度特性研究

目前,贫混凝土作为路面基层材料得到越来越多的应用。文章通过室内试验,得出振捣贫混凝土与碾压贫混凝土的28d弯拉强度与抗压强度,分析了水泥用量、粉煤灰掺量等因素对贫混凝土强度的影响规律,并根据试验结果得出贫混凝土弯拉强度与抗压强度的相关关系。     

水玻璃-工业废渣双液注浆材料的研究与应用

采用碱激发工业废渣的原理研制出了一种新型的双液注浆材料,其试验结果表明:此注浆材料凝胶性能好,凝胶时间在几秒到几十分钟范围内可调,并随水灰比及粉煤灰、水玻璃掺量的增加而延长,随水玻璃模数由1增加到3.19而缩短;强度高,28天强度可达30 MPa,随龄期的延长持续增大,随水灰比及粉煤灰掺量、水玻璃掺量的增大而降低,随水玻璃模数由1增加到3.19而增大。文章介绍了该注浆材料的试验研究、成果分析及在武汉长江隧道工程中的应用。     

地铁隧道管片裂缝修补后的抗侵蚀性能研究

地铁隧道管片在生产、施工和运营过程中均可能产生裂缝,而管片裂缝修补后的耐久性优劣直接影响隧道安全。文章通过模拟地铁管片裂缝,采用氯离子渗透试验和硫酸盐侵蚀试验,研究了新型修补材料NR修补不同管片裂缝后的抗侵蚀性能,并与常用环氧树脂修补材料EC进行了对比分析。结果表明:采用NR修补不同管片裂缝后其抗Cl-渗透性均明显提高,其中对C60混凝土管片修补效果好于C50混凝土管片;对掺聚丙烯纤维管片的修补效果好于未掺聚丙烯纤维的管片;对PFC50和C60混凝土管片的修补效果要优于EC材料。采用NR修补后管片的抗硫酸盐侵蚀能力略有下降,C60混凝土管片修补后的抗硫酸盐侵蚀的抗压和抗折强度降幅均较C50混凝土管片的小,且抗压强度修复效果优于抗折强度;掺聚丙烯纤维管片裂缝修补后的抗硫酸盐侵蚀的抗压和抗折强度降幅均较未掺聚丙烯纤维管片的小,且抗压强度修复效果优于抗折强度;对C50和PFC50混凝土管片抗硫酸盐侵蚀的抗压强度的修补效果要优于EC材料,且对3种混凝土管片抗硫酸盐侵蚀的抗折强度的修补效果均要优于EC材料。     

氯丁橡胶掺量对改性乳化沥青水泥砂浆性能的影响研究

为研究氯丁橡胶对乳化沥青水泥砂浆性能的影响,文章对氯丁橡胶乳液掺量(占乳化沥青质量比)分别为0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%时改性乳化沥青水泥砂浆拌和物的流动性、分离度和扩展度等工作性能以及硬化砂浆的抗压强度和抗折强度等力学性能进行了试验分析。研究结果表明:氯丁橡胶使改性乳化沥青水泥砂浆的流动性先减小后增大,在掺量为40%时,流动性最差;改性剂的加入可以改善改性CA砂浆的分离度;氯丁橡胶掺入改性CA砂浆中,会降低硬化体的抗压强度和抗折强度,掺量小于10%时,改性乳化沥青水泥砂浆的抗压强度和抗折强度急剧降低,掺量超过10%后,力学强度下降不太明显;加入少量氯丁橡胶在一定程度上可以增加改性CA砂浆的柔性。     

新型聚合物改性水泥混凝土影响因素分析及配合比设计

新型聚合物改性水泥混凝土路面材料中增加了聚合物乳液和纤维,与普通水泥混凝土相比其内部材料结构发生了改变、配合比设计也相对复杂。本文针对新型聚合物改性水泥混凝土的配合比设计提出了原材料要求,并通过室内试验分析了水灰比、聚灰比(聚合物用量)、乳液种类、纤维掺量对聚合物改性水泥混凝土工作性、力学强度及弯曲韧性的影响。试验表明:聚合物改性水泥混凝土路面材料兼有沥青混凝土与水泥混凝土的双重优点,聚合物改性水泥混凝土具有优良的抗折强度与压折比,突出的弯曲韧性,并最终确定了新型聚合物改性水泥混凝土配合比,其中聚合物乳液SD623用量为80～90kg/m~3,聚酯纤维1. 632～1. 904 kg/m~3。     

竹纤维对水泥砂浆基本性能的影响分析

文章通过改变竹纤维长度及掺量,研究竹纤维对水泥砂浆基本性能的影响。研究结果表明:竹纤维对水泥砂浆的工作性能、抗压强度产生积极影响,抗折强度呈现一定程度的降低,在工程实践中的运用可综合考虑影响效果。     

利用活化剂提高大掺量粉煤灰混凝土强度的试验研究

本文介绍了使用活化剂提高大掺量粉煤灰混凝土强度的试验及其分析。试验结果证明,活化剂能够显著提高掺粉煤灰混凝土的早期强度和后期强度。     

复合硫酸盐腐蚀环境下水泥胶砂力学性能研究

本文通过实验室干湿循环的加速腐蚀,研究水泥胶砂在硫酸钠与硫酸镁溶液中的腐蚀破坏情况。试验测试了腐蚀破坏过程中水泥胶砂的抗压强度、抗折强度,并分析了腐蚀阶段水化产物的微观结构。试验结果表明:水泥胶砂的硫酸盐腐蚀破坏是一个复杂的物理化学过程,不同种类的硫酸盐溶液中水泥胶砂的破坏机理不尽相同。在腐蚀前十天硫酸钠溶液中水泥胶砂各性能指标的变化幅度比在硫酸镁溶液中的小;酸性环境下,水泥砂浆早期的抗硫酸盐能力提升;水泥砂浆的抗硫酸盐能力随水灰比的上升而下降,粉煤灰对水泥砂浆早期抗硫酸盐能力提升较小,随粉煤灰掺量的加大,先增大后降低。     

大型沉管隧道模型试验相似材料研究

为研究沉管隧道在不均匀沉降及不均匀荷载作用下的节段接头作用机理,参考试验平台尺寸确定了试验模型相似比,根据相似定理推导了相似判据。采用高水灰比、高砂率并选取低标号水泥、低弹模骨料、膨润土、聚丙烯纤维、粉煤灰等材料制成相似材料混合料,经试配试验最后确定相似材料混合料配合比。应用万能压力机、应变仪、引伸计等对试件强度与弹性模量进行了力学测试。配合比试验研究表明,通过调节膨润土的掺量,能够配制出弹模低于10 GPa,而强度高于8 MPa的相似材料混凝土。所配制的相似材料混凝土的力学性能稳定,与普通混凝土的力学性质相似,满足试验要求。