季冻区掺粉煤灰水泥混凝土路面耐久性研究

针对东北季冻区夏季多雨、冬季寒冷、春秋两季冻融频繁的实际特点,对水泥混凝土路面耐久性进行研究.首先对各种原材料开展室内试验,进行配合比设计,试验结果显示:掺入粉煤灰后,水泥混凝土和易性和抗弯拉强度均明显改善.然后分别对水泥混凝土抗冻性、耐磨耗性、抗渗性、干缩性进行研究,结果表明:双掺减水剂和粉煤灰可以显著改善混凝土抗冻性能,并且粉煤灰掺量对混凝土抗冻性能影响最大,其次是水泥用量和减水剂用量,而砂率的显著性水平为不显著;当粉煤灰掺量为10%时,混凝土28 d的耐磨性能最好,而粉煤灰掺量大于30%时,其耐磨性能显著下降;同时,掺粉煤灰混凝土与普通混凝土相比,抗渗性显著增强,干缩值大大降低.最后,进行经济效益分析和社会效益分析.     

胶粉对水泥水化及水泥基材料孔结构的影响研究

为揭示胶粉的掺入对水泥基材料力学性能及抗渗性、抗冻性的影响,文章采用量化的XRD(X射线衍射分析)及压汞试验法,研究不同胶粉掺量对水泥水化及水泥基材料微观孔结构的影响。通过分析了不同胶粉掺量下样品中各物相的质量分数及样品孔径的分布范围及其在总孔隙中的占比,量化研究胶粉改性水泥基材料的水泥水化情况及孔结构分布。研究结果表明:随着胶粉掺量的增加,样品中硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙及铁铝酸四钙呈现逐渐增加的趋势,而钙钒石、氢氧化钙及无定形物则呈现逐渐下降的趋势,说明胶粉抑制了水泥的水化;直径为0~50nm的孔径数量呈现减少的趋势,而大于1000nm孔径则呈现出增大的趋势,说明胶粉的掺入改善了水泥基材料的抗冻性能而降低了力学强度。     

掺加磨细火山灰的水泥混凝土耐久性

为了更好地挖掘水泥磨细火山灰稳定碎石的使用潜能,在新掺配比例的基础上,对其抗冻性、耐磨性和抗渗性进行了研究。结果表明:掺加火山灰对于提高混凝土的抗冻性、抗渗性、耐磨性都有促进作用,最佳掺量为15%;用部分火山灰替代水泥,可减少水泥用量,提高经济效益。     

橡胶颗粒掺量及粗细对水泥混凝土路面抗渗及抗冻影响

以橡胶颗粒取代细集料砂子的取代率及细度模数为变量,采用二因素、四水平的正交试验,研究橡胶颗粒掺量和粗细程度对水泥混凝土路面抗渗及抗冻的影响。结果表明:橡胶颗粒的掺入有效提高了混凝土的抗氯离子渗透和抗盐冻性能。橡胶颗粒的取代率和细度模数对混凝土抗氯离子渗透性影响显著,橡胶颗粒的取代率对混凝土抗盐冻性影响特别显著,细度模数对混凝土抗盐性影响显著。当混凝土中掺入细度模数为1.38的特细橡胶粉,且掺量为细集料的40%(体积比)时,混凝土抗氯离子渗透电通量为527 C,抗盐冻等级为F500。     

石灰石粉做矿物掺合料对水泥路面性能的影响研究

该文将石灰石粉等质量替代水泥用于水泥混凝土路面中,研究0％、5％、10％、15％、20％、25％和30％的石灰石粉掺量对混凝土的工作性能、强度特性、抗冻耐久性、干缩特性以及耐磨性的影响.试验结果表明:石灰石粉的掺量变化对混凝土的工作性能影响明显,加入石灰石粉后混凝土的坍落度增加,工作性能得到改善.混凝土的抗压强度、抗冻性及耐磨性在石灰石粉掺量较少时得到提高,混凝土的抗折强度则随着石灰石粉掺量的增加而降低.权衡以上各项性能,建议石灰石粉掺量不超过20％.     

铁渣粉掺配水泥混凝土的试验研究

从工作性能、力学性能、抗渗和抗冻性能等方面入手,对铁渣粉与水泥混凝土的掺合料进行试验研究,同时结合工程实例对该掺配科进行综合分析。研究结果和应用实践表明:在C30～C40级普通硅酸盐混凝土与铁渣粉的掺配料中,当铁渣粉掺量为20%～50%时,28 d后混凝土强度、抗渗与抗冻性能均能满足设计要求;当掺量为25%～40%时,混凝土各项性能最佳。     

再生骨料制备透水水泥混凝土性能研究

基于节能生态道路的设计理念,研究了以再生骨料为集料的透水水泥混凝土的力学性能和透水性能.采用正交试验研究水胶比、聚丙烯纤维、颜料、矿渣4个因素对透水水泥混凝土性能的影响,并引入功效系数法进行分析.结果表明:水胶比对再生骨料透水水泥混凝土的性能影响最大,其次为聚丙烯纤维;水胶比提高,其力学强度和透水性能均下降;提高聚丙烯纤维掺量可以改善其力学强度,但降低了透水性能;颜料对其性能影响不显著;矿渣掺量增大,其抗压强度和透水性能均提高.配合比设计合理,再生骨料透水水泥混凝土能够满足轻级交通道路的力学要求和透水功能.     

聚合物水泥混凝土的路用性能

聚合物水泥混凝土复合式路面是一种新型的路面结构形式。通过室内试验,研究了聚合物水泥混凝土（PCC）的力学性能、收缩性能以及抗渗、耐磨等性能,并与普通水泥混凝土进行性价比对比,评价了复合式路面的经济性。研究结果表明,随着聚合物掺量的增加,PCC在抗折强度提高的同时刚度降低,断裂性能上升,耐疲劳与抗冲击等动力学性能均有明显改善,抗渗、耐磨、抗腐蚀等性能也有大幅度提高。理论计算表明,PCC复合式路面的寿命明显高于普通水泥路面。     

聚合物水泥混凝土性能试验研究

通过室内实验,文章研究了聚合物水泥混凝土(PCC)的力学性能、收缩变形能力以及抗渗性、耐磨性等耐久性能。试验结果表明:随着聚合物掺量的增加,PCC在抗折强度提高的同时压折比降低,抗渗、耐磨等耐久性均有大幅度提高,干缩能力则与普通混凝土接近。     

寒冷地区不同掺量Ⅱ类粉煤灰混凝土的力学特性研究

为探究寒冷地区不同掺量Ⅱ类粉煤灰混凝土的力学特性,首先通过正交试验筛选出合理的配合比方案,并自主研制了混凝土试件养护试验箱设备用于模拟寒冷地区冻融环境,分析在水胶比为30%的工况下,不同掺量、养护时间和冻融循环次数条件时Ⅱ类粉煤灰混凝土的和易性、耐久性,并提出了粉煤灰混凝土的强度力学特性。研究表明:首先,粉煤灰的掺入能够显著提高混凝土的和易性、后期强度和抗冻性;其次,在粉煤灰掺量20%左右时,试件塌落度适中,抗压强度提高了28.5%,抗冻性提高了23%,力学特性指标达到最佳;同时,本文发现粉煤灰的二次水化和充填反映能够有效降低混凝土时间的孔隙率,提高其抗冻性,若掺量超过30%时,多余的粉煤灰颗粒会因排异破坏混凝土内部稳定性,反而提高冻融劣化速率。希望通过研究成果和研发设备,为环境劣化试验设备的设计以及北方寒冷地区混凝土性能的优化应用提供一定借鉴。     

基于灰色系统理论的掺钢渣粉C40混凝土性能研究

为提高钢渣再生利用率,将其磨细成粉并替代部分水泥用于C40道路混凝土中。研究不同钢渣粉替代量对C40混凝土力学性能及28d抗渗性能的影响规律,采用灰色系统理论分析钢渣粉掺量与混凝土各项性能之间的相关性;同时借助压汞试验和直接法,探讨钢渣粉对C40混凝土各项性能的微观影响机理。研究结果表明,钢渣粉的掺入降低了C40混凝土的早期强度,但合适掺量的钢渣粉可提高混凝土28d抗压、抗弯拉强度与抗渗性能;钢渣粉掺量与C40混凝土各项性能之间有较好的关联性,与7d抗压强度和28d电通量呈负相关,与28d抗压、抗弯拉强度呈正相关。钢渣粉通过改善混凝土的孔结构、降低其水化热对其宏观性能进行影响。     

铁尾矿砂水泥混凝土性能研究

为了研究铁尾矿砂对混凝土和易性和力学性能的影响,采用坍落度试验和抗折、抗压试验结果分析了不同种类、不同比例的外掺剂对铁尾矿混凝土性能的影响。结果表明:1)铁尾矿砂对混凝土和易性影响较大,其抗折、抗压强度在铁尾矿砂掺入量25%时达到最佳; 2)以25%铁尾矿砂为标准组,对不同外掺剂进行配合比设计,研究在铁尾矿砂基础上外掺剂对混凝土性能的影响。以粉煤灰取代水泥,随着掺量增多,7 d强度降低,90 d强度增加;以硅灰代替水泥,随着掺量增多,坍落度先增加再降低,强度增大;以矿渣代替水泥,随着掺量增多,流动性变好,强度增大。     

粉煤灰高性能混凝土在桥梁工程中的试验研究

通过室内实验,文章研究了不同粉煤灰掺量下桥梁用C50高性能混凝土的强度和耐久性能。试验结果表明,当固定水灰比时,一级粉煤灰的掺入会略微降低混凝土的28天强度,但对后期强度基本无影响。适量(20%以下)粉煤灰的掺入可以大幅提高混凝土的抗冻性和抗渗性,降低干缩量。最后通过总结室内实验结果和参考已有经验,推荐了桥梁混凝土的高性能化设计技术路线。     

磨细矿渣高性能路面混凝土的耐久性

为了提高路面混凝土的耐久性,通过机理分析,将炼钢时的废渣磨细后,作为第6组分掺入水泥混凝土中,制作了高性能路面混凝土(HPPC)试件,并对掺磨细矿渣高性能路面混凝土试件进行了耐磨性、抗渗性、抗冻性(包括一般冻融和盐冻耦合)及收缩性(包括干缩和温缩)的试验。结果表明:掺磨细矿渣后,高性能路面混凝土的耐磨性、抗渗性、抗冻性均有显著提高,干缩和温缩均大幅度减小。     

脱硫石膏-粉煤灰高性能化混凝土研究与应用

脱硫石膏和粉煤灰是燃煤电厂两大工业固体废渣,按比例混合后,掺入适量改性剂复合而成一种新型活性矿物掺合料.制备C30～C55脱硫石膏一粉煤灰混凝土,并试验研究其主要技术性能.结果表明,脱硫石膏-粉煤灰掺量20%～40%,混凝土施工工作性好、坍落度损失小,强度发展稳定、脆性降低,抗渗性好、开裂敏感性低、耐磨和抗冻性能优、耐...     

PNIPAm水凝胶对水泥砂浆性能的影响

为了解决道路工程中水泥混凝土易出现的早期收缩开裂、抗冻性差等耐久性问题,采用温度敏感性水凝胶(PNIPAm)作为水泥砂浆的内养护剂,分别研究了不同吸水率、不同掺量PNIPAm对水泥砂浆的工作性能、力学特性以及韧性(折压比)的影响;采用平板法测试了水泥砂浆的早期抗裂性,根据冻融循环快冻法测试了水泥砂浆的抗冻性;利用扫描电子显微镜观察了PNIPAm改性水泥砂浆硬化体的微观结构,并采用压汞法定量测试了PNIPAm改性水泥砂浆的内部孔结构,最后分析了PNIPAm对水泥砂浆的改性机理。结果表明:PNIPAm改善了水泥砂浆的工作性能、抗折强度以及韧性,随着PNIPAm含量的升高,水泥砂浆的抗压强度略有下降;随着水泥水化的进行,水泥砂浆体系中的PNIPAm逐渐融合成薄膜网状结构,这种结构可以有效地分散水泥砂浆内部裂纹的尖端应力,降低水泥砂浆的开裂面积,延长水泥砂浆的开裂时间;PNIPAm释放的水分子对水泥砂浆起到了内养护的作用,使其无害孔含量提高,有害孔含量降低,PNIPAm的掺入有效提高了水泥砂浆的抗冻性能;综合PNIPAm对水泥砂浆强度、抗冻以及抗裂性能的影响,PNIPAm的掺量建议为水泥砂浆总质量的0.5%~0.75%。     

旧沥青混凝土对水泥稳定再生混合料性能的影响

针对水泥稳定全深式路面就地再生基层技术应用过程的关键问题——旧沥青面层材料和半刚性基层材料如何合理地结合,采用力学试验方法,探讨了旧沥青混凝土掺量和老化程度对水泥稳定再生混合料性能的影响规律。试验结果表明:随着旧沥青混凝土掺量的增加,再生混合料的强度和模量逐渐降低,干缩性能提高;随着旧沥青混凝土老化程度的增加,再生混合料的强度和模量逐渐提高,干缩性能降低;当旧沥青混凝土老化程度较低时,掺量是影响再生混合料性能的主要因素。     

港珠澳大桥承台后浇孔混凝土抗渗性能研究

采用不同水胶比、不同减水剂掺量及不同膨胀剂掺量对港珠澳大桥承台后浇孔混凝土进行试验,并对混凝土的氯离子渗透系数进行分析,研究低水胶比、减水剂掺量及膨胀剂掺量对混凝土抗渗性的影响规律。试验结果表明,随着水胶比的降低,混凝土的氯离子渗透系数减小;在低水胶比条件下,随着减水剂掺量和膨胀剂掺量的增大,混凝土的密实程度增加,抗氯离子渗透性能增强。     

常规分散纳米碳酸钙对混凝土性能的影响研究

纳米材料具备促进水泥水化、改善混凝土力学性能及提高混凝土耐久性等潜能,在水泥混凝土中的应用得到广泛关注。将纳米碳酸钙采用常规分散方式掺入普通水泥混凝土中,以期改善混凝土的各项性能,并为纳米碳酸钙在水泥混凝土中的规模化应用提供参考。研究了常规分散方式下不同纳米碳酸钙掺量对水泥混凝土工作性能及力学性能的影响,测试了掺入纳米碳酸钙后各组混凝土的抗冻融循环性能、抗碳化能力及干燥收缩等耐久性指标,并系统分析了纳米碳酸钙的掺入对水泥混凝土工作性、力学性能、耐久性的影响机理。研究结果表明:纳米碳酸钙以常规分散方式加入,在掺量适宜的条件下,可以明显改善水泥混凝土的流动性,提高混凝土的强度,降低混凝土的压折比,增强混凝土的韧性;还会对水泥混凝土的耐久性产生一定的影响,增强了混凝土的抗冻融循环性能和抗碳化能力,但也会导致混凝土的干燥收缩值略有增大。采用常规分散方式向水泥混凝土中掺入纳米碳酸钙,其掺量不宜超过胶凝材料质量的1.0%。若掺量过高,将显著降低水泥混凝土的流动性、力学性能及耐久性。     

基于电通量法的混凝土抗冻性评价

采用ASTM C1202的电通量法和快速冻融循环法,试验研究了水灰比和粉煤灰对混凝土抗氯离子渗透性及抗冻性的影响,探讨电通量指标评价混凝土抗冻性的可行性,并分析了电通量与相对耐久性指数的相关性。结果表明,随着水灰比降低,混凝土电通量减小,混凝土抗氯离子渗透性、抗冻性提高;掺入粉煤灰能较大幅度地提高混凝土抗氯离子渗透性,但对混凝土抗冻性却没有提高。水灰比变化条件下,可以用电通量指标评价混凝土抗冻性,且56 d龄期电通量指标好于28 d龄期;粉煤灰掺量变化条件下,不能用电通量指标评价混凝土抗冻性。在一定条件下,初始电流与电通量、相对耐久性指数之间均表现出较好的相关性。