掺钢纤维和矿渣的高性能再生混凝土性能研究

为了研究钢纤维和矿渣对高性能再生骨料混凝土性能的影响,首先从抗压强度为40和80 MPa的母体混凝土中提取再生混凝土骨料(RCA),采用50%和100%两种掺量的RCA替代天然粗集料、30%的矿渣(GGBS)替代部分水泥以及通过向再生混凝土中掺加钢纤维的方式,研究其对高性能混凝土性能的影响,主要包括再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、弯拉强度、吸水率、电阻率和收缩性能等。结果表明:在混凝土中采用30%GGBS取代水泥对混凝土的强度影响不大,而GGBS的加入使混凝土的吸水率和收缩率降低,混凝土的电阻率显著提高;在再生骨料混凝土中加入1%钢纤维可使劈裂抗拉强度提高60%,28 d时弯拉强度提高88%;采用高强度RCA可以制备出性能优良的高性能混凝土。     

钢纤维混凝土劈裂强度与弯拉强度之间的回归分析

为了获得水泥混凝土路面施工验收时以现场取芯芯样劈裂强度推算评定弯拉强度依据,通过对隧道路面及高速公路收费站、服务区路面钢纤维混凝土进行弯拉强度与劈裂强度试验,利用数理统计方法建立了钢纤维混凝土劈裂强度与抗弯拉强度之间的回归式,在显著性水平α =0.05时,利用F检验法对线性回归方程进行检验表明实测标准小梁弯拉强度与对应芯样劈裂强度的回归公式是显著的,故所求的线性回归方程具有使用价值,获得的回归公式可以用于施工验收.     

钢管纤维混凝土的体积稳定性与力学性能研究

制备了包裹性好、流动性佳、自密实的钢纤维微膨胀混凝土,研究了其抗压、抗折、劈裂抗拉等力学性能;采用自主研制的钢管混凝土限制膨胀率测定仪,研究了在钢纤维与钢管双重约束下微膨胀混凝土的体积变形规律;制作了12根钢管混凝土短柱,测试了钢纤维与膨胀剂复合对其承载力的影响。结果表明:掺钢纤维对微膨胀混凝土的劈裂抗拉与抗折强度提高显著,分别为78%与64.7%,对其抗压强度提高不明显;膨胀剂掺量40kg、钢纤维体积掺量不超过1%时,钢纤维微膨胀钢管混凝土可产生稳定的膨胀变形;钢纤维与膨胀剂复合能使钢管混凝土试件的屈服与极限荷载分别提高7%与8%。     

排水基层多孔混凝土的强度相关性研究

强度是多孔混凝土硬化后的主要力学性质,进行多孔混凝土基层路面结构设计、材料配合比设计以及施工质量检测时,均需采用各种强度指标进行评价。多孔混凝土属于骨架空隙结构,其强度取决于内部起胶结作用的水泥石性质、集料特性及浆集比等。采用振动法成型多孔混凝土试件,标准养生后测其抗压强度、弯拉强度与劈裂强度,对试验结果进行回归分析。结果表明,多孔混凝土弯拉强度与抗压强度、劈裂强度与抗压强度之间均存在相关性良好的幂指数关系,并据此得出相应的对应关系表,便于工程实际应用。     

钢纤维对混凝土强度的影响分析

通过室内试验,研究了钢纤维掺量对混凝土28 d抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和折压比的影响。试验结果表明,在混凝土中加入钢纤维可以提高混凝土强度,改善混凝土弯曲韧性;但钢纤维掺量并不是越多越好,当钢纤维掺量为1.5%时混凝土的强度最大,弯曲韧性最优。     

钢纤维形状对超高性能混凝土力学性能的影响

试验选用平直形、扭曲形和弯钩形3种形状的钢纤维,在相同掺量下,各成型10组超高性能混凝土试件,进行抗压、抗折强度试验。研究表明:钢纤维形状对混凝土抗压强度有一定影响,其中掺弯钩形钢纤维试件的数据偏差较大,强度不易保证;钢纤维形状对混凝土抗折强度有较大的影响,其中弯钩形钢纤维在提高混凝土抗折强度上的表现最优,较掺平直形钢纤维试件提升了23%。     

成型方式对钢纤维混凝土力学性能的影响

选取钢锭铣削型(700级)和端钩钢丝型(1000级和1300级)钢纤维,采用两种成型方式获得钢纤维混凝土力学试件,研究钢纤维类型、掺量及成型工艺对混凝土力学性能的影响,采用CT技术研究圆柱体和长方体试件中的钢纤维分布形态。研究结果表明:随着基体强度提高,钢纤维对混凝土初裂弯拉强度的增强效果减弱,对极限弯拉强度改善作用的增强趋势几乎不受影响。在提高初裂弯拉强度方面,钢锭铣削和超高强(1300级)钢丝较优;在提高极限弯拉强度和弯曲韧性方面,钢丝切断型要优于钢锭铣削型。钢纤维对室外切割成型试件力学性能的提高效果大于室内试模成型试件力学性能的提高效果,建议面板类钢纤维混凝土力学试验所需试件采用板块浇筑、切割成型的方式获取。     

排水基层多孔混凝土的物理力学性质

多孔混凝土作为路面的基层,应具有良好的物理性质和力学性质,前者主要指其排水、收缩及抗冲刷等性能,后者主要指其强度和应力-应变特性。通过试验与分析,给出多孔混凝土有效空隙率和全空隙率,及渗透系数与空隙率的关系;得出多孔混凝土强度随龄期的发展规律,弯拉强度、劈裂强度与抗压强度的相关关系,抗压强度与空隙率的关系以及两种形式下的双对数疲劳方程;提出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度,以及抗压弹性模量与轴心抗压强度的关系;得出多孔混凝土的温缩系数和干缩系数。     

排水基层多孔混凝土的物理力学性质

多孔混凝土作为路面的基层,应具有良好的物理性质和力学性质,前者主要指其排水、收缩及抗冲刷等性能,后者主要指其强度和应力-应变特性.通过试验与分析,给出多孔混凝土有效空隙率和全空隙率,及渗透系数与空隙率的关系;得出多孔混凝土强度随龄期的发展规律,弯拉强度、劈裂强度与抗压强度的相关关系,抗压强度与空隙率的关系以及两种形式下的双对数疲劳方程;提出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度,以及抗压弹性模量与轴心抗压强度的关系;得出多孔混凝土的温缩系数和干缩系数.     

纤维混凝土抗盐冻性能试验研究

为提高季冻区路用水泥混凝土的抗盐冻性能,以钢纤维、玄武岩纤维、PVA和聚丙烯纤维混凝土和素混凝土为研究对象,进行盐冻条件下的弯拉强度及冻融循环试验,分析200次冻融循环作用下混凝土的弯拉强度损失、相对动弹模量、质量损失及疲劳寿命。研究结果表明:纤维的掺入可显著提高混凝土的弯拉强度(聚丙烯纤维除外)、抗盐冻性能及疲劳性能;钢纤维、玄武岩纤维、PVA和聚丙烯纤维4种纤维掺入后,混凝土的弯拉强度分别比素混凝土弯拉强度增加14.3%、7.9%、20.6%和-4.8%;抗盐冻性能由高到低为聚丙烯纤维钢纤维PVA玄武岩纤维;200次冻融循环作用下,疲劳寿命由大到小为钢纤维PVA聚丙烯纤维玄武岩纤维素混凝土路面。4种纤维中,钢纤维混凝土弯拉强度和抗盐冻性能良好,且冻融前后疲劳性能最佳,因而在季节性冰冻地区水泥混凝土路面材料设计时应当优先推荐使用钢纤维。     

水灰比对机场水泥道面强度的影响分析

通过对比同一坏境下不同水灰比混凝土试样的弯拉强度和劈裂强度,研究了水灰比对机场水泥道面强度的影响。结果表明:混凝土水灰比为0.35~0.55时,试样的劈裂强度出现显著的峰值,当水灰比为0.46左右时,试样的劈裂强度达到最佳,当水灰比大于或小于0.46时,试样的劈裂强度会出现明显的下降;当混凝土水灰比为0.35~0.55时,随水灰比增大,试样的弯拉强度不断减小,无峰值。采用二次多项式对混凝土试样的水灰比-弯拉强度、水灰比-劈裂强度进行拟合,得到的关系式可为国内通用机场飞行区水泥道面建设提供建议和指导。     

基于强度试验分析的公路工程轻骨料混凝土配合比设计及其性能研究

轻骨料混凝土干密度不大于1 950 kg/m~3,大多数试件强度不小于40 MPa可被定义为高强度混凝土。除此之外,在7 d和28 d的抗压强度方面,轻骨料混凝土也比普通混凝土略高;轻骨料混凝土的轴压比、劈裂抗拉强度、抗折强度均高于同等级的普通混凝土。结合试验,对公路工程轻骨料混凝土配合比进行设计,在此基础之上对其性能进行了研究。研究表明:砂率、水灰比、陶粒、筒压强度、是否预吸水是影响轻骨料混凝土强度的主要因素,适当降低水灰比能提高混凝土强度;适当提高体积砂率可将轻骨料混凝土强度提高;对陶粒进行预吸水处理后,在一定配合比下轻骨料混凝土强度将被提高;混凝土的抗压强度对于等级相同的陶粒来说,最大粒径越大,其抗压强度越小。     

钢纤维对再生粗骨料水泥混凝土力学性能影响研究

通过对3种类型(铣削型、波纹型、端钩型)钢纤维再生粗骨料混凝土的力学性能试验,探讨体积分数分别为0、0.5%、1%、1.5%对再生粗骨料水泥混凝土的抗压强度、劈拉强度、抗折强度及抗冲击性能的影响。试验结果表明:钢纤维掺入使再生粗骨料水泥混凝土的力学性能明显增强,端钩型钢纤维对再生粗骨料混凝土的性能影响最大;钢纤维掺量对劈拉强度和抗折强度影响显著,对抗压强度影响较小,同时能提高抗冲击性能,当钢纤维掺量为1%时,再生粗骨料混凝土的初裂冲击次数能提高将近300%。该研究对同类再生粗骨料混凝土中添加钢纤维后的力学性能研究具有一定参考和借鉴意义。     

路面水泥混凝土冻融损伤规律及评价指标研究

针对路面水泥混凝土进行室内冻融试验研究,混凝土配合比采用0.40、0.44和0.48等3个水灰比,混凝土含气量控制为1.6％、3.0％、5.0％和7.5％,冻融循环后对混凝土的相对动弹性模量、质量变化率、抗压强度、弯拉强度等指标进行了分析,探讨了强度等级和含气量对混凝土冻融损伤的影响.并对现有冻融评价指标进行修改,建议增加弯拉强度损失率作为路面水泥混凝土冻融评价指标.     

钢纤维混凝土在桥梁工程中的应用与试验研究

结合白河特大桥工程实例,对强度等级为CF50的钢纤维混凝土进行劈裂抗拉强度、抗折强度和弯曲韧性试验研究,通过对相应强度指标和韧性指数的计算,分析钢纤维体积率的影响,探讨钢纤维混凝土作为新型桥面铺装材料的优点,并介绍了钢纤维混凝土在桥面铺装中施工工艺。试验研究和工程实践表明钢纤维混凝土作为桥面铺装和伸缩缝填充材料,满足工程要求具有良好的经济效益。     

无碱速凝剂对钢纤维混凝土强度影响的试验研究

在钢纤维喷射混凝土施工中,速凝剂应用越来越广泛。速凝剂的应用对钢纤维混凝土的早期和后期强度有较大的影响,本文按无碱速凝剂0%、3%、5%三种掺量来研究其对混凝土早期和后期钢纤维混凝土的抗压、劈裂抗拉强的影响。研究表明:无碱速凝剂对混凝土早期强度(24h)有较大提高,而中期强度增长速率较缓。     

铣削钢纤维混凝土性能的实证分析

通过对不同掺量钢纤维混凝土（ＳＦＲＣ）和普通混凝土进行的室内中足尺试验及强度试验的对比研究，揭示了铣削钢纤维混凝土搞弯拉强度和疲劳强度的增长规律和潜在功能，提出池与铣削刚纤维掺量有关的钢纤维混凝土抗折强度的预估方程，并对其应用范围和使用前景进行了进一步的探讨。     

面层水泥混凝土弯拉强度与劈裂强度经验关系式的确定

在高速公路建设中,弯拉强度与劈裂强度是判断水泥混凝土路面强度的两个重要指标。该文重点通过对湖南省几条高速公路的水泥混凝土路面弯拉强度与劈裂强度两个指标进行对比试验,对两者的受力状态进行了应力分析;利用数理统计的方法建立两者的经验公式,另结合笔者查阅的资料,深入探讨了目前面层水泥混凝土弯拉强度与劈裂强度两者关系式确定过程中的一些问题和观点。     

道路多纤维混凝土力学性能及耐磨耗性能的研究

文章研究了不同掺量钢纤维混凝土的抗压强度、抗折强度、耐磨耗性能，论述了掺钢纤维对混凝土抗压强度、抗折强度及磨耗性能的影响，探讨和分析了钢纤维复合材料抗压强度、抗折强度及耐磨耗性能提高的机理。试验证明，混凝土中掺钢纤维能显著减少混凝土的磨耗和提高混凝土的抗折强度，可应用于路面工程中。     

水泥混凝土路面边角快速修复试验研究

文章选用道桥修复材料(超快硬修补水泥),快硬硫铝酸盐水泥及聚醋酸乙烯白乳胶,分析了5种不同配比混凝土的弯拉强度、劈裂强度,及新旧混凝土的粘结弯拉强度、粘结劈裂强度和粘结抗剪强度。研究了旧混凝土界面潮湿状态和界面洁净程度对粘结性能的影响。并结合路用特性,比较不同修复材料的耐磨性。最后,对边角修复材料进行综合比较。