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。     

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.     

基于弹塑性理论的水泥混凝土韧性研究

本文以增强混凝土的韧性为出发点,结合材料弹塑性理论,考虑通过纤维和废旧胶粉共混,利用纤维的高抗拉和高延性以及橡胶的高弹性来对水泥混凝土进行改性。试验选取颗粒粒径为20目的胶粉,聚丙烯纤维按照一定比例掺入混凝土中,通过压折比、弹性模量、弯曲韧性来评价胶粉纤维改善水泥混凝土的韧性。试验结果表明：在普通水泥混凝土中掺加胶粉和纤维后,可使混凝土的压折比降低、弹性模量降低、提高混凝土的冲击韧性和变形能力。从而达到提高混凝土韧性的目的。     

基于弹塑性理论的水泥混凝土韧性研究

本文以增强混凝土的韧性为出发点,结合材料弹塑性理论,考虑通过纤维和废旧胶粉共混,利用纤维的高抗拉和高延性以及橡胶的高弹性来对水泥混凝土进行改性。试验选取颗粒粒径为20目的胶粉,聚丙烯纤维按照一定比例掺入混凝土中,通过压折比、弹性模量、弯曲韧性来评价胶粉纤维改善水泥混凝土的韧性。试验结果表明：在普通水泥混凝土中掺加胶粉和纤维后,可使混凝土的压折比降低、弹性模量降低、提高混凝土的冲击韧性和变形能力。从而达到提高混凝土韧性的目的。     

钢纤维和聚合物乳液对混凝土力学性能及微观结构特征影响研究

通过掺入钢纤维和聚合物乳液改善混凝土的微观结构及力学性能,测试得到钢纤维混凝土、聚合物乳液改性混凝土和钢纤维聚合物混凝土工作性能及3 d、28 d、90 d力学性能。利用氮吸附试验、压汞试验及密度法测试得到混凝土的总孔隙体积、体积中值孔径、闭口孔隙率等微观孔结构特征参数,分析钢纤维和聚合物乳液对混凝土微观结构特征及力学性能的影响规律。研究结果表明:在混凝土中复掺钢纤维和聚合物乳液后,抗压强度变化不大,但3 d、7 d及90 d抗折强度分别提高了24.1%～69.5%、34.3%～70.5%、3.4%～43.7%,压折比从6.37～8.34变化到3.99～5.93;混凝土总孔隙体积、总比表面积、平均孔径及体积中值孔径下降,闭口孔隙率增加;钢纤维掺量宜为0.6%～0.9%,乳液最佳掺量为6%～9%。钢纤维和聚合物乳液有效改善了混凝土的韧性和微观结构特征,且复掺作用效果明显优于单掺。     

复掺矿物掺合料对轻骨料混凝土性能的影响

为了研究复掺矿物掺合料对轻骨料混凝土物理力学性能的影响,该文先用不同比例的粉煤灰替代轻骨料混凝土中的部分水泥,通过试验分析了粉煤灰掺量对轻骨料混凝土抗压强度、抗折强度、水化热等物理力学指标的影响;然后用不同比例的石灰石粉替代轻骨料混凝土中的部分细集料,分析了石灰石粉掺量对轻骨料混凝土坍落度、抗压强度和抗折强度等物理力学性能的影响。试验结果表明:加入适量的粉煤灰能够增大轻骨料混凝土不同龄期的抗压强度和冻融后的抗压强度,降低水化热,但粉煤灰的加入会使抗折强度降低,综合考虑当粉煤灰掺量为25%时各指标都达到最佳值;坍落度、抗压强度和抗折强度都随石灰石粉掺量的增大呈先增大后减小的趋势,石灰石粉的加入使轻骨料混凝土冻融后的抗压强度明显提升,当石灰石粉替代量为24%时轻骨料混凝土的物理力学性能最好。     

橡胶混凝土的力学特性试验研究

为探讨混凝土在掺入不同橡胶粒径及掺量下的力学性能,以橡胶颗粒等体积取代C25混凝土内的细骨料,制成三种不同颗粒粒径的橡胶混凝土,并分别对其抗压强度、抗折强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及拉压比进行试验研究。结果表明:橡胶混凝土的抗压强度、抗折强度、轴心抗压强度及劈裂抗拉强度的变化均随着橡胶颗粒掺量的增加呈不同程度的减小,其中抗压强度的减小程度尤为明显;三种橡胶颗粒混凝土的拉压比变化均随着橡胶颗粒掺量的增加呈非线性变化,但拉压比有所增大;在混凝土路面中掺入适量的橡胶颗粒,能有效增强其韧性。     

橡胶粉改性混凝土力学性能分析

通过室内试验,测定不同橡胶粉掺量时混凝土不同龄期的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和折压比等力学性能指标。试验结果表明,龄期越长抗压强度和劈裂抗拉强度越大,但随着橡胶粉掺量的增多前后期抗压强度、劈裂抗拉强度间的差值逐渐减小;橡胶粉掺量越大,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度越小,但折压比越大,表明增大橡胶粉掺量虽然降低了混凝土强度,但提高了混凝土弯曲韧性。     

钢-聚丙烯复掺纤维橡胶混凝土力学性能试验研究

废旧橡胶材料经过再生工艺处理可得到橡胶集料,可应用于水泥混凝土制品材料中。该文对不同纤维组合方案下（单掺MS、单掺PP、混掺MS-PP）的普通混凝土和橡胶混凝土（橡胶替代率为20%）进行力学性能试验,主要考察了混凝土的坍落度、密度、抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度。研究认为混凝土中掺入20%的橡胶集料后,相关性能指标显著下降。但0.9MS+0.1PP和0.8MS+0.2PP纤维组合方案下的普通混凝土和橡胶混凝土的力学性能得到全方面的性能提升。因此,在实际橡胶混凝土生产过程中要严格把控橡胶集料的掺量,必要时可混掺钢纤维和聚丙烯纤维来提升混凝土产品质量。     

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。     

氯丁乳液与苯丙乳液掺量对水泥砂浆性能的影响研究

为了研究氯丁乳液和苯丙乳液的掺加对砂浆性能的影响，通过测定氯丁乳液和苯丙乳液的不同掺量下水泥砂浆的7天和28天抗压、抗折强度以及其综合力学性能指标值，研究了聚合物掺量对砂浆力学性能的影响，并结合冻融循环试验进行了抗冻性分析。结果表明:氯丁乳液的掺入不能改善砂浆的力学性能；苯丙乳液的掺入使得砂浆抗折强度提高，抗压强度降低，综合力学性能指标增加，对砂浆的改性效果明显优于氯丁乳液；苯丙乳液的掺入通过在砂浆内部形成高强网状薄膜结构，从而显著改善了砂浆的抗冻性。     

材料特征对新浇筑混凝土与基体混凝土界面黏结性能的影响

新浇筑混凝土原材料组成及性能特征对新浇筑-基体混凝土界面黏结性能有重要影响，为此，采用自行设计加工的45°Z型斜剪、轴向拉拔夹具，开展新浇筑混凝土-基体混凝土界面剪切试验和钻芯拉拔试验测试，研究了新浇筑混凝土粗集料石粉含量、粗集料最大粒径、单掺钢纤维和聚合物乳液、复掺钢纤维和聚合物对3 d、28 d新浇筑混凝土-基体混凝土界面抗剪强度及90 d界面黏结强度的影响。研究成果表明：粗集料中石粉含量在不超过5%的情况下，有助于改善新浇筑混凝土-基体混凝土界面黏结性能；适当减小新浇筑混凝土中粗集料最大粒径能有效提高新浇筑混凝土-基体混凝土28 d、90 d界面黏结性能；粗集料最大粒径对新浇筑混凝土-基体混凝土界面黏结强度影响依次为：钢纤维混凝土>普通混凝土>钢纤维聚合物混凝土>聚合乳液改性混凝土；在新浇筑混凝土中掺入钢纤维和聚合物乳液有助于改善新浇筑混凝土-基体混凝土界面黏结性能，且钢纤维和聚合物乳液复掺效果优于单掺，新浇筑混凝土-基体混凝土界面黏结性能优劣顺序依次为：钢纤维聚合物混凝土>聚合乳液改性混凝土>钢纤维混凝土>普通混凝土。     

金属短纤维和聚合物短纤维对水泥砂浆断裂性能的影响

研究了不同体积掺量、随机取向的短钢纤维和聚丙烯短纤维对水泥砂浆性能的影响。试验结果表明:加入短钢纤维的水泥砂浆在断裂发生及达到最大荷载时,J积分值随纤维掺量的增加而增加,这是由于纤维的架桥效应提升了砂浆的抗变形能力,使纤维增强砂浆比普通砂浆能够承受更大的荷载。同时,钢纤维的弹性模量远高于砂浆,能够改善纤维增强砂浆的抗压强度和弹性模量。掺入聚丙烯短纤维能够明显改善水泥砂浆的韧性和弯曲强度,但由于聚合物纤维弹性模量较低,使得砂浆的抗压强度降低。     

轻质聚合物水泥砂浆的弯曲疲劳特性研究

基于轻质混凝土与聚合物改性水泥混凝土的优越性,开展合理选材与配合比设计研究,研制同时具备这两种混凝土优点的水泥砂浆,并对所研制的轻质聚合物水泥砂浆进行抗压强度、抗折强度、疲劳性能、应力应变曲线特点和改性机理等进行了分析.研究发现:所研制的砂浆密度约1 800 kg/m<'3>,为轻质砂浆;丙烯酸乳液的掺入有利于降低轻质砂浆水灰比、改善浆体工作性、增大轻质砂浆的柔韧性与抗裂性,但存在一个最佳掺量问题;通过机理分析,发现具有高抗拉强度的聚合物膜是显著改善其抗折强度、压折比、弯曲韧性和疲劳性能等一系列力学性能的根本原因.结果表明:轻质聚合物砂浆是一种性能优异的柔韧性水泥基材料,建议可在对厚度、自重和柔韧性有一定要求的桥面铺装层等地方使用.     

可再分散性乳胶粉水泥砂浆力学性能的试验研究

研究了可再分散性乳胶粉砂浆的力学性能,室内测试了砂浆的抗压强度、抗折强度、粘结强度、折压比、弹性模量和变形模量。试验结果表明:随着乳胶粉RE 5044N掺量的增加,砂浆的抗折强度较普通砂浆有大幅度提高,抗压强度降低,弹性模量和变形模量减小,折压比增大,粘结强度增大,柔性增强,砂浆的改性效果明显。最后还从可再分散性乳胶粉的作用机理和引入的砂浆力学模型分析了砂浆的改性原因。     

腐蚀环境下外加剂对混凝土耐久性的影响

为研究腐蚀环境下混凝土的抗压强度、抗折强度和抗侵蚀性能的演变规律。首先,以3%的Na₂SO₄和NaCl溶液模拟腐蚀环境,然后通过掺入不同含量的聚丙烯纤维分析混凝土在腐蚀环境下的性能变化。试验结果表明：(1)当聚丙烯纤维的掺量为0～3%时,混凝土的抗压强度和抗折强度逐渐增加,其最大抗压强度和抗折强度在Na₂SO₄和NaCl溶液中分别为50.2 MPa和48.3 MPa、6.2 MPa和5.8 MPa;而当聚丙烯纤维的掺量为3%～5%时,混凝土的抗压和抗折强度逐渐减小;(2)随着腐蚀时间的延长,聚丙烯纤维混凝土的抗压强度和抗折强度逐渐降低,在腐蚀14 d后,抗压强度和抗折强度在Na₂SO₄和NaCl溶液中分别为45.3 MPa和42.6 MPa、5.6 MPa和4.9 MPa;(3)距离表面30 mm处,不掺入纤维的混凝土的SO₄^2-浓度为1.4%,Cl^-浓度1.6%;而掺入3%聚丙烯纤维的混凝...     

橡胶微膨胀混凝土抗压和抗折强度试验研究

为研究膨胀剂与橡胶颗粒对混凝土抗压强度与抗折强度的影响,研究了在混凝土中掺入不同种类及不同掺量的膨胀剂和不同比例的橡胶颗粒的力学性能.试验结果表明,在混凝土中加入膨胀剂能提高混凝土的抗压强度,抗折强度,弥补了橡胶加入后混凝土强度的部分减少量,其中膨胀剂掺量为10％,橡胶掺量为6％时,两者复掺的性能优于其他掺量的混凝土试...     

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。     

聚合物改性水泥砼力学性能及耐久性能研究

制作聚合物掺量分别为0、5%、10%、15%、20%的砼试件,研究聚合物改性水泥砼的力学性能和耐久性能,通过抗压、抗拉、抗折及动弹性模量等力学性能试验研究聚合物掺量对普通砼力学性能的影响。结果表明,与普通砼相比,聚合物改性水泥砼的抗压强度没有增强,但其抗拉强度及抗折强度提高,弹性模量下降,聚灰比为10%左右时能改善砼的力学性能;掺加聚合物后砼的抗冻等级增强,质量损失降低,聚合物掺量为15%～20%时砼的抗冻性能改善效果最好。     

丁苯乳液改性水泥砂浆力学性能与微观结构

针对普通水泥砂浆抗折强度低、脆性大的特点,掺加羧基丁苯聚合物乳液对普通砂浆进行改性,研究其力学性能变化规律;用扫描电镜（SEM）和孔分布测定仪分析其微观结构。结果表明,随聚灰比（P/C）增大,改性砂浆内部逐渐形成由聚合物和水泥水化产物交织构成的空间网络结构,小于200 孔隙体积率增大,孔径细化,砂浆密实程度提高,脆性改善;改性砂浆抗压强度降低,但抗折强度和折压比升高,韧性加强,同时其扩展度增大,粘度先增大后降低。