基于正交试验的钢渣微粉超高性能混凝土抗压强度影响因素分析

为研究钢渣微粉代替部分矿粉配制超高性能混凝土(UHPC),针对级配设计中的因素影响问题，利用正交试验法对钢渣微粉UHPC的配合比进行优化设计，研究硅灰、钢渣微粉、河砂、钢纤维等4个因素掺量对钢渣微粉UHPC抗压强度的影响。研究表明：钢渣微粉、钢纤维掺量对钢渣微粉UHPC的抗压强度影响较大，河砂、硅灰掺量对其影响较小；UHPC抗压强度随硅灰、河砂、钢纤维掺量的增加先增大后减小，随钢渣微粉掺量增加逐渐降低；在基础配合比的基础上，将硅灰掺量增加10%、钢渣微粉减少10%,河砂增加10%,钢纤维体积掺量增加1.5%后，制备出的钢渣微粉超高性能混凝土效果最佳，强度可达到140 MPa。     

矿物掺和料对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响研究

试验设计制作了几组掺有不同矿物掺和料、不同配合比的再生混凝土试块,利用加速氯离子渗透性试验对试块进行了抗氯离子渗透性能的测定,以考察常用矿物掺和料对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响规律。试验结果表明,掺有8％硅灰的再生混凝土试块,其氯离子渗透系数减少12.2％～53.4％;掺有25％的粉煤灰,再生混凝土试块氯离子渗透系数减少7.8％～50.1％;掺有25％矿渣微粉的再生混凝土试块,其氯离子渗透系数减少7.1％～43.9％;可见3种矿物掺和料-粉煤灰、矿渣微粉以及硅灰对再生混凝土的抗氯离子渗透性能均有一定的提高,其中以硅粉的效果最好,粉煤灰次之,矿渣微粉较差。     

矿物掺和料对再生混凝土力学性能的影响

以工程常用的3种矿物掺和料:粉煤灰、矿渣微粉以及硅灰单掺和双掺为主要因素,通过试验设计制作了一批不同配合比的再生混凝土试块,考察各因素对再生混凝土抗压强度和抗折强度的影响规律。试验结果表明:3种矿物掺和料对再生混凝土的强度均有一定程度的提高,其中单掺时以硅灰最能提高其抗压强度,粉煤灰最能提高其抗折强度,当双掺硅灰和粉煤灰时能使其抗压强度和抗拉强度的提高达到最佳。     

硅灰掺加方式对混凝土阻尼性能影响

为了研究硅灰对混凝土阻尼性能的影响,从硅灰掺加方式和掺量角度出发,通过采用SFAD(硅灰按水泥质量比掺入混凝土)和SFRE(硅灰等质量取代细集料掺入混凝土)两种掺加方式,并基于硅灰的不同掺量,研究了硅灰对混凝土动态性能和静态性能的影响,建立了硅灰与混凝土抗压强度和阻尼比的线性关系。研究结果表明:与基准混凝土相比,SFAD混凝土抗压强度提升效果高于SFRE混凝土,硅灰掺量与抗压强度正相关,相关系数R2分别为0.9824和0.9550;SFRE混凝土比SFAD混凝土阻尼性能更优异,且SFRE混凝土阻尼比与硅灰掺量呈良好的负相关关系,相关系数R2高达0.9934,SFRE混凝土最佳硅灰掺量为5%左右。     

CPG桩身混凝土配合比设计及抗压强度的试验研究

基于水泥火山灰碎石桩(简称CPG桩)的工程应用特点,开展了CPG桩身混凝土配合比设计及抗压强度的试验研究,探讨掺加3%和5%硅灰对不同强度等级的火山灰混凝土抗压强度的影响。研究结果表明:加入5%的硅灰能够明显提高火山灰混凝土的抗压强度,建议在CPG桩身混凝土配合比设计中掺加5%硅灰。     

基于正交试验的活性粉末混凝土配合比设计

活性粉末混凝土(RPC)是近年来研制出的一种新型超高性能水泥基材料,具有很高的强度、韧性和耐久性.采用正交试验的方法,研究水胶比、砂胶比、硅灰和粉煤灰掺量对RPC强度的影响.研究结果表明,RPC抗压强度的影响因素次序依次为水胶比、硅灰掺量、粉煤灰掺量及砂胶比;当水胶比为0.14、硅灰掺量为18％、粉煤灰掺量为20％、砂胶比为1/1.2时,可配制强度极高的RPC.     

石墨烯/无机微粉复合材料制备工艺研究进展

利用石墨烯对无机微粉进行改性,能有效提高无机微粉的使用品质。为进一步明确石墨烯/无机微粉复合材料制备方法、促进其在道路工程领域的推广应用,全面调查了石墨烯/无机微粉复合材料主流制备工艺:静电自组装法和高能球磨法的研究进展,系统梳理了两种方法的工艺流程、设备参数、试验机理、制备效果,为道路工程新材料的研究提供一定的有益参考。结果表明:静电自组装法和高能球磨法制备复合材料的工艺简单,过程环保,可推广性强,制得的复合材料稳定性良好,目前已成为石墨烯/无机微粉复合材料的主要制备手段。     

跨海大桥混凝土开裂评价及抗裂措施研究

通过试验对跨海大桥混凝土开裂风险进行评估。分析了活性掺合料、水泥种类、砂率、水泥用量、水灰比对混凝土开裂程度的影响,并提出了混凝土塑性收缩开裂的控制措施。最后通过对上海长江大桥承台混凝土的研究,得出减少掺合料、增加粉煤灰用量、降低砂率都可以降低混凝土的开裂风险,矿渣微粉对混凝土开裂影响不大,硅灰会增加混凝土的开裂风险。     

硅灰、聚丙烯纤维在混凝土中的应用研究

混凝土的收缩开裂问题严重影响工程质量及施工进程。结合实际工程,研究掺有聚丙烯纤维的硅灰混凝土的早期收缩性能、各龄期强度发展情况,通过试验得出:1)硅灰的加入能显著提高混凝土强度,尤其是早期抗压强度;2)纤维的掺入能明显减少硅灰混凝土的早期收缩;3)纤维的体积掺量在1.4 kg/m3左右时,既能很好地抑制收缩,又能满足实际工程的需要。     

周南高速公路混凝土阻尼作用机理

为提高周南高速公路混凝土结构物的减振性能,利用当地工业废弃物(硅灰),根据硅灰的掺加方式及掺入量,制备不同的高阻尼混凝土。研究硅灰的掺加方式和掺入量对混凝土的抗压-抗折强度比及阻尼比的影响,并利用SEM、MIP和显微硬度仪研究硅灰对混凝土阻尼性能的作用机理。结果表明:SFRE混凝土的阻尼性能比SFAD混凝土优异;硅灰替代率为15%时,SFRE混凝土大孔径的比例最高,水化产物连接不密实,界面过渡区显微硬度最低,对混凝土阻尼的提升效果最佳。     

石墨烯—硅灰纳米混合物对水泥基材料性能的影响

分散良好的石墨烯可大幅提升水泥基材料力学和导电性能.基于此,利用硅灰对石墨烯预分散,制备出石墨烯水泥复合材料,研究了石墨烯-硅灰纳米混合物对水泥基材料力学、导电和微观性能的影响.研究结果表明:5％的硅灰可有效地机械分离0.1％石墨烯,并表现出最优的力学性能(提升30％左右);与对照组相比,引入0.3％石墨烯-5％硅灰的试样电导率降低了60％左右.石墨烯-硅灰的引入优化了水泥基体孔结构,良好分散的石墨烯充分发挥了"填充效应"和"桥接效应".本研究旨在为石墨烯水泥基复合材料的开发和应用提供一定的理论基础.     

材料组成对常温养护UHPC基体性能的影响

为提高UHPC实用性,在常温养护条件下,制备出性能更好的超高性能混凝土,本文研究了不同原材料品种及掺量对常温养护UHPC基体性能的影响。结果表明:0. 18为协调UHPC工作性与强度的最佳水胶比;水泥品种对UHPC基体流动性的影响较大;试验所用4种硅灰中,掺锆质硅灰基体流动性最大,强度最小;掺半增密硅灰的基体流动性最小;白硅灰对基体强度的提高作用最强。对于不同水泥制备的基体,硅灰在不同掺量时使其强度达到最高。减水剂种类对UHPC基体流动性有很大影响。     

环保 轻量 可靠——一汽技术中心吴涛部长谈汽车材料的自主创新

高新技术已成为进一步提高汽车产品节能、环保、安全及使用性能的主要手段,是自主创新的核心内容。中国汽车产业“十一五”发展规划也已明确指出新材料技术是汽车产业技术进步的主攻方向之一。为此,本刊围绕汽车新材料技术的三个主题——环保、可回收再利用、轻量化及高可靠性,对一汽技术中心主任助理兼材料部部长吴涛先生进行了专访。     

前瞻自行车四新:新设计 新材料 新科技 新消费群

<正>自行车行业正处在一个变革的时代,它越来越智能化。更多新材料的跨界应用,让自行车更加轻便、环保、美观;新技术的应用,新功能的附加,跨界融合与合作,让自行车拥有更好的性能和骑行体验。在由上海创意产业中心策划,于第25届中国国际自行车展览会同期举办的"超设计——想象未来"自行车特展和"新设计,新材料,新科技——中国自行车研发设计趋势微论坛"上,自行车智能化成为聚焦点。     

混合掺合料高性能混凝土的力学和耐久性研究

对掺入掺合料(1种或2种)的高性能混凝土力学特性和耐久性进行了研究。实验参数变化量包括掺入掺合料的种类和数量以及混凝土的水胶比。实验表明:掺合料硅灰在对提高混凝土强度和渗透性方面明显优于粉煤灰。2种掺合料的高性能混凝土(粉煤灰+硅灰)在抗氯离子渗透方面表现最优。所有的2种掺合料的高性能混凝土样品均表现出很突出的耐久特性。     

再生混凝土性能优化技术研究

为研究再生混凝土性能,采用活性粉末裹石工艺和再生混凝土磁化技术,测试了原材料和配合比不同时再生混凝土的工作性、强度和微观结构的影响和磁化再生混凝土的工作性。研究结果显示:采用活性粉末裹石工艺制备的再生混凝土抗压、抗折强度在7d、28d时均强于水泥裹石工艺,硅灰和粉煤灰配合比为4:1时性能最佳,掺入活性粉末有助于界面过渡区的宽度变窄,结构更为致密,根据可缩堆聚模型(CPM)计算结果分析了实验结果的可靠性;磁化再生混凝土强度均强于未磁化再生混凝土,在3d、7d、28d强度增长率分别达到18%、13%、9%。应用活性粉末裹石工艺和磁化水技术对优化再生混凝土的性能具有一定的效果,该种工艺和方法可在工程中推广和应用。     

配合比对含钢渣粉RPC强度的影响

针对活性粉末混凝土(RPC)研究与应用中存在的成本高、能耗大等问题,以钢渣粉、超细粉煤灰、硅灰等作活性细掺料、细河砂作集料,进行含钢渣粉RPC的研制.研究分析了水胶比、砂胶比及钢纤维掺量等配比参数对含钢渣粉RPC强度的影响,确定了含钢渣粉RPC的适宜水胶比、胶砂比及钢纤维掺量.按这些配合比参数在一定的胶凝材料组成下,经...     

新排钢渣砂路面基层体积稳定性试验研究

使用未经陈化钢渣砂作为原材料,通过掺入不同质量比外掺剂(粉煤灰、硅灰)对钢渣砂的膨胀性进行抑制,以使其满足道路用钢渣体积稳定性要求,根据体积稳定性试验结果得出较优的外掺剂配比。通过研究发现,单掺外掺剂对钢渣的膨胀性有较好抑制效果,复掺时对膨胀率抑制效果更明显;综合经济效果,在所有的单掺配比中,单掺质量比5%硅灰能发挥外掺剂较大效用;复掺组中,掺量5%、硅灰∶粉煤灰=1∶1组较优。     

减缩抗裂型水泥基材料及其工程应用

设计了干燥收缩、自生收缩、椭圆环约束等试验手段,研究了矿物质微膨胀剂、硅灰和减缩剂对水泥基材料体积稳定性的影响及其作用机理。试验结果表明:(1)矿物质微膨胀剂具有较强的收缩补偿作用,随其掺量的增加,干燥收缩与自生收缩降低,当掺量为25%时,可使初始开裂时间延长至82 h。(2)随硅灰掺量的增加,干燥收缩和自生收缩增大,当掺量为10%时,初始开裂时间降低至22 h,此时开裂敏感性最大,因此硅灰掺量应合理控制。(3)减缩剂可以大幅度降低砂浆的开裂敏感性,且与其他外加剂相容性良好,对养护温度变化不敏感。由此,设计制备出一种用于重大工程结构混凝土保护层的体积稳定性优良的减缩抗裂型水泥基材料。此外还介绍了"矿物质微膨胀剂-减缩剂-混杂纤维"裂缝控制技术在武汉长江隧道工程中的应用情况。     

RPC材料弯曲韧性试验研究

活性粉末混凝土（RPC）是一种具有高韧性的复合水泥基材料。采用弯曲韧性试验方法研究硅灰和钢纤维对RPC材料抗折强度和弯曲韧性的影响,分析它们的影响机理,为RPC材料的实际应用提供试验基础。