C55自密实微膨胀钢管混凝土制备研究

采用绝对体积法,以粗骨料体积、砂的体积分数、矿物掺合料比例为因素,利用L_(16)(4~5)正交组合进行自密实混凝土配比计算,经试拌找到较理想的组合即粗骨料体积0.33、砂体积0.45、矿物掺合料配比30%。从提升配比强度、降低黏度,矿物掺合料影响、膨胀剂对配比收缩率影响角度,对该组合进行优化。经具体试验确定粉煤灰掺量15%,取消矿粉,保持胶凝材料总量不变的情况下增加水泥掺量;掺加5%黏度改性材料调整拌合物性能;研究不同膨胀剂及掺量对混凝土强度及自收缩的影响,确定合适的膨胀剂种类及掺量。最终制备出力学及干缩性能满足规范要求的高强、高流态、微膨胀自密实混凝土。     

高强高性能混凝土的配制与应用研究

对掺PFAC和高效减水剂的C80～C100高强高性能混凝土的配制技术和应用进行阐述.并对C80～C100高强高性能混凝土的性能进行了研究,采用30 %～50 %的粉煤灰复合超细粉(PFAC)等量取代水泥,1m3混凝土中水泥用量仅390 kg左右,配制出和易性优良(坍落度:210 mm左右)的C80～C100的粉煤灰高性能混凝土,并在工程中成功应用.粉煤灰复合超细粉(PFAC)和高效复合减水剂双重作用的结果赋予了混凝土一系列的高性能:高工作性、高强、低干缩、高体积稳定性、优异的耐久性等.     

聚丙烯纤维路面混凝土耐久性能的试验研究

通过对杜拉纤维(聚丙烯纤维)体积掺量分别为0.6 kg/m3,0.9 kg/m3,1.2 kg/m3的混凝土进行抗冻性、抗渗性和耐磨性试验,并与基准混凝土进行对比.试验表明:随着纤维掺量的增加,混凝土的抗冻性相应提高,抗渗性、耐磨性也相应改善.     

耐腐蚀混凝土辅料的试验研究

研究目的:为了提高混凝土耐海水、土壤中盐等的腐蚀性能,作者提出了在混凝土中掺加耐腐蚀辅料的方法。研究方法:通过混凝土离子渗透性试验、硫酸盐腐蚀试验、干湿腐蚀循环试验等对耐腐蚀辅料的性能进行了测试,并对该耐腐蚀混凝土辅料的耐腐蚀机理进行了分析。研究结果:(1)在硫酸盐腐蚀试验中,掺耐腐蚀辅料的水泥90d腐蚀中的耐腐蚀系数高于1.0;(2)在100次干湿腐蚀循环后,基准混凝土干湿腐蚀循环系数只有0.79,而掺耐腐蚀辅料的混凝土Kx达到1.28;(3)在氯离子渗透试验方面,掺耐腐蚀辅料混凝土28d、90d渗透系数分别为28d基准混凝土的43.1%和9.3%。研究结论:耐腐蚀辅料能够有效的改善混凝土内部孔隙结构特征和水泥与骨料的界面结构。     

铁路桥梁用超细粉煤灰高性能混凝土的试验研究

我国铁路桥梁工程建设中较少掺用粉煤灰,但粉煤灰混凝土在其他工程领域的应用已经证明其具有优良的耐久性能及长期性能。在本文研究中,突破现行规范,从材性试验的角度以30%左右的超细粉煤灰(UFA)等量取代水泥配制了铁路桥梁用的超细粉煤灰高性能混凝土,并对其力学性能、部分长期性能、水化产物以及水泥石形貌等进行了试验研究。试验结果表明,混凝土早期强度主要取决于W/C和UFA掺量,而后期则主要取决于W/B和UFA掺量;通过应力-应变全曲线分析可知,UFA高性能混凝土可采用现行规范设计;混凝土干缩、抗渗、抗裂性能等均优于基准混凝土;同时在微观测试分析基础上,综合考虑施工及养护条件等因素的变异,认为在实际应用中,UFA掺量以不超过30%为宜。     

水泥基渗透结晶型防水砂浆研制与防水性能研究

制备一种水泥基渗透结晶型防水砂浆,通过降低水灰比、掺入硅灰、粉煤灰替代部分水泥作为胶凝材料达到降低成本和改善抗渗性能的目的,同时加入不同掺量活性化学物质并进行正交试验,以抗折及抗压强度与抗渗透压力(透水)作为主要指标确定防水材料最佳配比。结果表明,防水砂浆中活性物质可高效促进水泥水化,水化硅酸钙相对含量增加,胶凝态物质含量明显增多,晶体生长连续,结构更加密实;渗透结晶母料质量占胶凝材料质量最佳比例为：酒石酸0.3%、硅酸钠2%、氯化钙2%;用粉煤灰和硅灰代替部分水泥同样满足抗渗要求,且抗折、抗压强度有所提高。     

活性掺合料对再生混凝土耐久性影响

由于再生集料本身具有一些天然缺陷,导致再生集料配制的混凝土综合性能较同级配普通混凝土差,而矿渣、粉煤灰等活性掺合料可以改善混凝土的物理力学性能和耐久性能.本课题采用再生粗集料以不同比例取代天然集料的同时,用矿渣、粉煤灰等活性掺合料等量取代水泥,研究掺活性掺合料再生混凝土的力学性能和耐久性能.实验结果表明,随再生集料用量增加,混凝土的物理力学性能和耐久性能有所下降,但掺加一定量的活性掺合料可以明显改善再生混凝土的耐久性能.采用合适掺量的矿渣可以配制出坍落度为180 mm,28 d强度达50 MPa以上,各种耐久性能指标均达到基准混凝土技术指标的再生集料混凝土.     

保水剂对墩身混凝土性能影响研究

墩身混凝土施工、养护过程中时常出现“砂线”问题,文章提出调整胶凝体系的同时掺加保水剂,通过对比改性后混凝土的泌水率、坍落度、含气量、抗压强度、电通量值以及抗氯离子扩散系数得出如下结论：①粉煤灰-矿粉-水泥胶凝体系保水剂掺量 0.05% (B10)泌水率最低,相当于水泥胶凝体系(B0)的29.88%,当保水剂掺量大于 0.05% 时,坍落度值、含气量已不满足于墩身混凝土设计要求;②强度最优配比为 B10,其 56天强度可到达 59.4 MPa,相当于 B0 的 123.24%;③对比保水剂掺量 0.05% 时,水泥胶凝体系(B3)、粉煤灰-水泥胶凝体系(B6)、矿粉-水泥胶凝体系(B8)、粉煤灰-矿粉-水泥胶凝体系(B10)在 56天标准养护条件下电通量、抗氯离子扩散系数发展规律,得出不同胶凝体系发展趋势为 B3>B6>B8>B10。     

聚丙烯纤维增强泡沫轻质混凝土力学性能试验研究

针对浇筑密度700 kg/m3的泡沫轻质混凝土掺加6种长度(3,6,9,12,15,19 mm)、不同掺量的聚丙烯纤维,开展抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和抗折强度试验,研究聚丙烯纤维对泡沫轻质混凝土力学性能的影响。结果表明:当纤维长度为3,6,9,12 mm时,泡沫轻质混凝土的抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度、抗折强度均随着纤维掺量的增加先增大后减小;当纤维长度为15,19 mm,掺量≤0.2%时,其抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度、抗折强度与基准值相比稍微增加,掺量0.2%时,各参数随着纤维掺量的增加而减小;纤维长度6 mm、掺量为0.6%时泡沫轻质混凝土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度与抗折强度达到最大值。     

沪通长江大桥水下自密实混凝土工作性能试验研究

通过流动性试验、间隙通过性试验、流变性能试验和灰色关联度分析,研究了胶凝材料用量、水胶比、砂率、粉煤灰掺量等因素对水下自密实混凝土工作性能的影响。试验结果表明:当水胶比在0. 36～0. 38,胶凝材料用量在440～480 kg/m3,砂率为50%,粉煤灰掺量在35%～45%时,混凝土的屈服应力和塑性黏度较小,流动性及间隙通过性较为优异,综合分析确定了最优的混凝土配合比;胶凝材料用量和水胶比是影响混凝土工作性能的主要因素,而砂率和粉煤灰掺量对混凝土工作性能的影响相对较小;混凝土流动性对V形漏斗流出时间最为敏感,对坍落扩展时间和倒置坍落度筒排空时间的敏感性差别不大;提出了低胶凝材料用量、高体积稳定性的水下自密实混凝土制备方法,为沪通长江大桥及同类超大深水基础复杂结构工程水下自密实混凝土的制备提供了试验和理论依据。     

天然火山灰混凝土抗碳化性能试验研究

研究目的:以天然火山灰混凝土为研究对象,通过加速碳化试验与差热分析试验对未掺加矿物掺合料的基准混凝土、火山灰混凝土及粉煤灰混凝土的抗碳化性能进行对比分析,并研究掺加少量硅灰对火山灰混凝土抗碳化性能的改善效果,为实际工程提供技术指导。研究结论:(1)与基准混凝土相比,由于水泥孰料减少和二次水化消耗的双重作用,火山灰混凝土和粉煤灰混凝土中的Ca(OH)_2的含量少,抗碳化性能显著降低;(2)同掺量的粉煤灰混凝土与火山灰混凝土相比,粉煤灰混凝土抗碳化性能优于火山灰混凝土;(3)掺加硅灰的火山灰混凝土的抗碳化性能明显提高,掺加5%硅灰的火山灰混凝土甚至优于粉煤灰混凝土,可以代替粉煤灰混凝土使用;(4)差热分析试验从机理上验证和分析了宏观试验结果;(5)对于天然火山灰资源丰富地区的混凝土工程,该研究成果可以促进地方资源的有效利用,为实际工程带来环境和经济效益。     

玻璃纤维加筋水泥土耐久性试验研究

水泥土是简易机场建设中道面基层的主要使用材料之一,但在使用中易遭受水的侵蚀,为解决水泥土水稳性和耐久性不良的问题,采用玻璃纤维对水泥土进行加筋,对不同土质、不同纤维掺量和长度的玻璃纤维加筋水泥土开展飞散性和磨耗试验,对其抗飞散性和耐磨耗性进行了研究。研究结果表明:浸水养护后试件的抗飞散性能明显低于常规养护试件,而纤维的加入可以缩小两者差距,有效提高水泥土水稳定性,同时玻璃纤维加筋水泥西安土水稳定性能优于玻璃纤维加筋水泥三亚土;纤维的长度和掺量对水泥土抗飞散性和耐磨耗性有较大影响,在所研究的范围内,当纤维掺量为0.3%,长度为6 mm时纤维对水泥土抗飞散性能增强效果最好,当纤维掺量为0.3%,纤维长度为12 mm时对水泥土耐磨耗性能增强效果最好。综合来看,当玻璃纤维长度为6 mm或12 mm,掺量为0.3%时对水泥土的加筋效果最好。     

超高桥塔高强混凝土性能研究及收缩调控

研究目的:为研究沸石砂砾、粉煤灰陶砂与高吸水树脂(SAP)内养护材料对C60高强混凝土性能的影响,分析单掺及复掺内养护材料对混凝土抗压强度、内部相对湿度及自由收缩的影响规律。研究结论:(1)在单掺形式中,内养护引水量为13. 5 kg/m~3时,混凝土减缩效果及力学性能最佳;总引水量为13. 5 kg/m~3时,沸石砂砾与高吸水树脂复掺可进一步降低混凝土自由收缩,二者引水质量比为2∶1时,混凝土28 d收缩值仅为基准组混凝土的36. 1%;(2)通过不同内养护材料引水量与内部相对湿度关系、自由收缩与内部相对湿度关系,回归得到关键参数,建立内养护混凝土收缩预测模型,可实现收缩调控;(3)结合沪通长江大桥主塔大体积混凝土结构,采用MIDAS FEA软件进行混凝土早期抗裂性分析,复掺沸石砂砾和SAP内养护混凝土塔柱在温度与收缩应力共同作用下,其最易开裂部位的拉应力均小于最大容许拉应力,总体开裂风险较低;(4)本研究结果可为大体积高强混凝土应用提供参考。     

再生砖骨料对蒸养混凝土强度和耐久性的影响研究

混凝土预制构件是我国高速铁路基础设施的主要组成部分,其往往通过蒸汽养护制度来提高生产速度。利用废砖替代蒸养混凝土的细骨料,研究再生砖骨料替代率对蒸养混凝土力学性能和耐久性的影响。结果表明：再生砖骨料能够有效改善蒸汽养护热伤损效应,并且适量掺加再生砖骨料能够改善蒸汽养护混凝土的力学性能和耐久性;此外,微观形貌结果表明相比于河砂,再生砖骨料与蒸汽养护水泥基体的界面过渡区更加密实。本研究为再生砖骨料在工程建设中的应用提供更多的理论依据和数据支撑。     

高性能混凝土

高性能混凝土是以耐久性和可持续发展为基本要求并适合工业化生产施工的混凝土 ,一般具有高强度、高工作度、高体积稳定性和高抗渗性 ,可以为基础设施工程提供 10 0到 2 0 0年甚至更长的使用寿命。高性能混凝土在配比上的特点是低用水量 (水与胶结材料总量之比低于 0 4或 0 3 8)、较低的水泥用量 ,并以化学外加剂与矿物细掺料作为水泥、水、砂、石之外的必需的基本组分。低水灰比的大掺量粉煤灰混凝土是高性能混凝土的一个发展方向。高性能混凝土由于水胶比低 ,抗渗性高 ,不易碳化 ,使大量掺加粉煤灰成为可能 ,并具有水化热很低 ,弹性模量…     

细骨料对充填层自密实混凝土施工稳定性的试验研究

自密实混凝土是CRTSⅢ型板式轨道充填层结构的关键材料,原材料的稳定性是自密实混凝土充填层施工稳定性和施工质量的重要保证。本文重点研究了细骨料的细度模数、砂率以及0.15 mm及以下颗粒含量对充填层自密实混凝土工作性的影响。结果表明,砂子细度模数过大时,自密实混凝土的粘聚性将降低,施工过程中易出现离析、粗骨料下沉、浆体上浮等现象,且仅通过提高砂率的方法不能有效改善自密实混凝土工作性;细度模数在2.20～2.70范围内,且0.15 mm及以下颗粒含量为15%～30%时,充填层自密实混凝土具有较好的施工稳定性。     

上合组织(连云港)国际物流园专用铁路搅拌桩水泥掺量研究

上合组织(连云港)国际物流园专用铁路路基基底海积层淤泥厚度达14～18 m,具有含水量高、压缩性大、灵敏度高等特点,拟采用水泥搅拌桩对路基基底软土进行加固。为了提高水泥搅拌桩的成桩质量及经济适用性,进行了室内配比试验、现场试桩、桩身质量检测及复合地基承载力检测。研究表明,水泥土无侧限抗压强度随水泥掺量的加大和龄期的增长而提高;在相同水泥掺量下,粉喷搅拌桩的无侧限抗压强度大于浆喷搅拌桩;水泥掺量为15%时,桩身质量难以达到工程要求,水泥掺量为18%时,桩身质量及复合地基承载力均满足要求。     

活性粉末混凝土配合比设计研究及生产工艺

新建铁路采用活性粉末混凝土(RPC)混凝土生产盖板,RPC组分包括水泥、石英砂、钢纤维、特殊掺合料和外加剂,导致了RPC成本偏高,通过研究影响RPC活性粉末混凝土质量的主要因素,建议用普通河砂取代石英砂.通过试验确定RPC配合比,介绍RPC盖板混凝土生产新工艺.     

自密实混凝土结构的应用研究

研究以一定量的超细粉煤灰代替水泥，并经过配比优化可得到力学性能优异的自密实高性能混凝土。还对优化配比后的自密实高性能混凝土构件受弯、受剪力学性能和工厂生产实体梁的受力性能进行了探索性研究。研究表明，该方法成型的自密实高性能混凝土构件无蜂窝麻面、密实性好，具有更优越的抗裂性能和延性，构件和实梁的受弯、剪性能均与振捣成型的混凝土构件相近；试验还表明，振捣将导致自密实混凝土构件力学性能的劣化。     

铁路隧道衬砌内掺渗透结晶防水剂试验研究

研究目的:混凝土开裂问题一直被人们所关注,由于引起混凝土开裂的原因很多,因此很难从根本上避免混凝土开裂的发生。铁路隧道衬砌混凝土发生开裂后,往往伴随发生渗漏水,继而对隧道的正常使用产生影响。隧道渗漏水通常采用注浆法处理,但该法很难达到理想的效果。本文依托京张高铁东花园隧道,通过在隧道衬砌混凝土中掺加水泥基渗透结晶防水剂,使衬砌裂缝自动愈合,避免产生渗漏水。研究结论:(1)在隧道衬砌混凝土中掺加水泥基渗透结晶防水剂,可以实现衬砌裂缝的自动愈合防水功能,减少隧道衬砌渗漏水的发生;(2)隧道衬砌混凝土中的水泥基渗透结晶防水剂掺量宜为水泥用量的1%～1. 5%;(3)本研究成果可供类似隧道工程借鉴应用。