再生混凝土路面材料吸水及抗压性能试验研究

为了研究掺加建筑垃圾细骨料的再生混凝土路面材料吸水率与吸水前后抗压强度,文章以再生细骨料取代率、水灰比、骨灰比为变化参数,采用正交试验方法设计了54个试块,基于试验数据,分析了各因素对再生混凝土吸水率及吸水前后抗压强度的影响。研究结果表明:水灰比是影响干燥状态及吸水饱和状态抗压强度的主要因素,而骨料取代率是影响吸水率的主要因素。     

再生骨料混凝土抗压强度分析及性能改善研究

文章分别研究制备了天然骨料混凝土(NAC)、预湿处理后的再生骨料混凝土(RAC-W)以及水泥砂浆预处理后的再生骨料混凝土(RAC-C),进行混凝土单轴抗压强度试验。结果表明：RAC-C在7 d养护龄期下的抗压强度高于RAC-W和NAC,而RAC-C在28 d养护龄期下的抗压强度大于RAC-W但低于NAC;RAC-C的压缩破坏主要是水泥砂浆失效所致,并伴有再生骨料的破坏,而RAC-W在压缩破坏下,断裂面主要出现在再生骨料和旧水泥砂浆之间的过渡区;通过水泥砂浆预处理的再生骨料可以大大提高再生骨料混凝土的抗压强度。     

路用再生骨料透水混凝土的力学性能优化研究

路用再生骨料透水混凝土(PRAC)的力学性能直接影响再生骨料透水混凝土道路的质量。文章基于PRAC的破坏机理,从两个方面研究其力学性能的优化:(1)在普通硅酸盐水泥的基础上,往PRAC的胶凝材料中分别掺入硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺合料和增强料、外加剂等进行试验,研究胶凝材料的力学性能并分析其作用机理,从而提高水泥石强度;(2)对增加骨料之间的接触点数量和面积时PRAC力学性能的变化规律进行改性研究。结果表明:通过掺入不同矿物掺合料可以显著提高再生骨料透水混凝土水泥石的强度;通过改变PRAC的骨胶比,增加骨料颗粒表面包裹的胶凝材料的厚度,可优化PRAC的力学性能,提高PRAC的强度。     

冻融循环作用下水泥混凝土强度退化机理研究

为研究冻融循环作用下水泥混凝土强度退化机理,文章进行了水泥混凝土冻融循环室内试验,测得冻融循环试验前后混凝土弯拉强度和抗压强度;运用离散元软件进行水泥混凝土细观数值模拟试验,并分析水泥掺量、水泥强度等级、集料和胶凝材料界面刚度对混凝土弯拉强度和抗压强度的影响;将室内试验结果与数值模拟试验结果进行对比分析。研究结果表明:冻融循环作用下,弯拉强度明显降低,抗压强度略微减小;水泥掺量减少和水泥强度降低时,弯拉强度和抗压强度均明显降低;集料和胶凝材料界面刚度减小时,弯拉强度明显降低,抗压强度略微减小,与冻融循环室内试验结果一致。     

铁路客运专线基础工程高性能混凝土配合比设计的试验研究

采用正交试验设计方法对混凝土配合比进行了试验,研究了胶凝材料用量、组成及水胶比对基础工程用高性能混凝土强度及耐久性的影响。试验及分析结果表明：可使用大掺量外掺料（〉50％）配制铁路客运专线基础工程高性能混凝土,水胶比及胶凝材料总量是配合比设计的关键,在一定的比例范围内,外掺料的掺量和组成比例对混凝土56天强度及耐久性指标影响不显著。     

复杂应力状态下再生混凝土多轴试验研究

文章以服役期满的道路废弃混凝土为粗骨料,设计了6个道路再生混凝土试件进行常规三轴试验研究,分析再生混凝土在复杂应力状态下的破坏形态,获取了试件受力应力-应变全过程曲线.试验结果表明:道路再生混凝土与天然混凝的应力-应变曲线相似,侧向压力对再生混凝土强度有较大的影响.该研究结论可为深入了解再生混凝土的力学性能及指导道路再生混凝土应用于工程实践提供理论依据.     

以“浆集比”为控制指标的高性能混凝土配合比设计试验分析

文章通过试验验证了对于高性能混凝土配合比设计方法使用"规程"法计算存在的问题,论证了仅靠水胶比-强度理论进行设计的不足,提出了以"浆集比"为控制指标的高性能混凝土配合比的计算理论和方法;强调了对于高性能混凝土的配合比设计,必须同时确定水胶比和浆集比后,再计算其它的参数及材料的用量。同时得出C40高性能混凝土配合比设计仅采用单一胶凝材料水泥时的最佳浆集比范围为0.308～0.326;胶凝材料采用水泥、矿粉和粉煤灰时,最佳浆集比范围为0.330～0.348。引入"浆集比"作为控制指标后,高性能混凝土的配合比设计过程可以减少很多反复的修正,提高了设计的准确性。     

某湖底隧道中等强度等级清水混凝土研究

针对某湖底隧道敞开段C30清水混凝土的配合比设计,采用图像处理技术定量评价清水混凝土的外观质量,研究分析了砂率、胶凝材料用量、矿物掺合料等配合比参数对混凝土外观质量的影响,并根据试验结果确定了该隧道清水混凝土的基础配合比.研究结果表明,适当增加砂率、提高胶凝材料用量以及双掺矿物掺合料可以改善混凝土外观质量.     

水泥稳定再生骨料的力学性能研究

为解决旧道路产生的水泥混凝土垃圾处理问题,将其使用于道路工程路面基层之中,对道路垃圾处理所成的再生骨料进行研究。对比研究了再生骨料与天然骨料的物理和力学性能,以及再生掺量与天然骨料混掺情况下,无机结合料的力学性能。研究表明,再生骨料的物理和力学性能均满足规范要求可用于道路工程中,并且混合料的无侧限抗压强度随着再生骨料的掺入先增大后减小,在掺量为25%时达到峰值,并且90d后掺入再生骨料的混合料强度均高于天然骨料;混合料的劈裂强度随着再生骨料的掺入先增大后减小,在掺量为75%时达到峰值,并且掺入再生骨料的混合料劈裂强度均优于天然骨料混合料。     

北京地铁五号线预制盾构管片的高性能混凝土研究

文章通过利用2次正交试验,对内掺4种掺合料的高性能混凝土配合比的多指标进行了评价和筛选,确定了理论配合比.与国内其他地铁管片厂家的混凝土配合比相比,该配合比的突出特点是总胶凝材料用量较低、大量使用了矿碴掺合料、水胶比和砂率较低.依据该配合比配制的混凝土试验结果表明混凝土强度达到了C50、拌合物易于浇捣、28天收缩值较纯水泥降低一半、抗渗等级为P30、碱含量仅2.4 kg/m3,满足用于潮湿条件等耐久性要求.目前用该配合比生产的预制盾构管片已在北京地铁五号线中累计使用超过1 000环,满足工程无结构缺陷、无外形缺陷、无外表缺陷和无外表油污的四无质量要求.     

基于配合比设计的混凝土强度影响因素灰关联分析

为研究混凝土配合比设计因素对混凝土强度影响的敏感性,实现混凝土配比优化设计以及对施工的指导作用。以成资渝高速公路TJ2标项目为例,基于不同配合制备5组混凝土,以水胶比、砂率、坍落度作为影响因素,引入灰关联分析法,分析各因素与7d和28d抗压强度之间的关联度。结果表明：各因素对混凝土强度影响的灰关联度排序为坍落度>砂率>水胶比,即坍落度对混凝土强度的影响最为敏感。随着坍落度的增加,混凝土强度呈现出先增加后减小的变化规律,并且当坍落度为195mm时混凝土强度达到最大值。砂率对混凝土强度具有两方面影响,过大或过小均不利于混凝土强度的形成,以35Mpa为分界点,砂率对7d和28d的混凝土强度变化的影响速率有所不同。随着水胶比的增大,混凝土强度呈现递减的规律。     

同步碎石下封层层间粘结性能影响因素研究

为提高半刚性基层沥青路面的使用寿命,文章通过制备"基层+透层+同步碎石下封层+沥青下面层"复合结构试件,采用斜剪试验研究同步碎石下封层层间抗剪强度,分析试验温度及材料组成对同步碎石下封层层间粘结性能的影响规律。结果表明:层间粘结性能随试验温度的升高显著下降,尤其低于45℃时表现明显;采用SBS改性沥青作封层油时粘结性能明显优于基质沥青,但温度提高时两者抗剪强度差值减小;沥青用量和集料撒布率增加时层间粘结性能先上升后下降,分别在用量1.6 kg/m~2和撒布率70%时效果最好,集料粒径增加时层间粘结性能则逐渐下降。     

花岗岩机制砂路面混凝土配合比优化设计分析

花岗岩破碎制成细骨料时与石灰岩机制砂类似,具有大量的石粉,存在颗粒棱角性大、级配分布不良等问题,导致花岗岩机制砂混凝土拌和物工作性变差。基于此,文章采用正交试验方法,设计不同因素水平,通过方差分析探究各因素对花岗岩机制砂路面混凝土力学性能的影响程度,进而得到花岗岩机制砂路面混凝土的最优配合比。结果表明：水胶比对花岗岩机制砂路面混凝土的坍落度、抗弯拉强度、抗压及抗劈拉强度影响较大;砂率在一定范围内可以改善混凝土的坍落度;花岗岩机制砂路面混凝土最优配合比为水胶比0.34、水泥342 kg/m³、粉煤灰38 kg/m³、水116 kg/m³、砂子657 kg/m³、碎石922 kg/m³、减水剂6.44 kg/m³。     

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。     

矿物掺合料对水泥胶砂抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为了提高水泥胶凝材料的抗硫酸盐侵蚀性能,本文用粉煤灰和硅灰两种矿物掺合料等量取代水泥制备砂浆试件,用5%的硫酸钠溶液浸泡后测定其相对抗折强度、相对抗压强度和质量损失率等性能指标,研究矿物掺合料对水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能的影响。试验发现：大量(30%以上)粉煤灰的掺入给水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能带来负面影响;5%的硅灰可以有效提高水泥砂浆的抗折强度、相对抗压强度;矿物掺合料复掺对于水泥砂浆的抗硫酸盐侵蚀性能的影响与掺和比例有关,将25%粉煤灰和5%硅灰复掺后的效果优于20%粉煤灰和10%硅灰复掺后的效果。     

水泥混凝土桥面防水粘结层性能研究

为研究水泥混凝土桥面防水粘结层的拉拔性能、剪切性能、老化后拉拔性能和老化后剪切性能,以扎隆沟至碾伯镇公路K20+638.00达坂山大桥为工程依托,采用水性环氧类材料,不粘轮特种粘层材料、乳化沥青+碎石制备试件,进行层间剪切试验和拉拔试验。结果表明：随着防水粘结层用量的增加,拉拔强度和剪切强度均呈现先增大后减小的趋势,水性环氧防水粘结层材料与不粘轮特种粘层材料的最佳洒布量均为0.8kg/m²,改性乳化沥青+碎石材料的最佳洒布量为1.2kg/m²,该研究为水泥混凝土桥面铺装设计提供了依据。