聚合物改性水泥砼力学性能及耐久性能研究

制作聚合物掺量分别为0、5%、10%、15%、20%的砼试件,研究聚合物改性水泥砼的力学性能和耐久性能,通过抗压、抗拉、抗折及动弹性模量等力学性能试验研究聚合物掺量对普通砼力学性能的影响。结果表明,与普通砼相比,聚合物改性水泥砼的抗压强度没有增强,但其抗拉强度及抗折强度提高,弹性模量下降,聚灰比为10%左右时能改善砼的力学性能;掺加聚合物后砼的抗冻等级增强,质量损失降低,聚合物掺量为15%～20%时砼的抗冻性能改善效果最好。     

抗折剂对水泥混凝土抗裂性能影响研究

针对普通水泥混凝土路面易产生裂缝和断板的问题,研究了抗折剂对水泥混凝土力学性能的改善效果。对比分析了4种不同掺量抗折剂的混凝土与基准混凝土的抗折强度和抗裂性能。发现掺加抗折剂的混凝土的抗折强度和抗裂性能均有不同幅度的提高,在掺量为2.5%的情况下,水泥混凝土的抗折强度和抗裂性能提升效果最佳。抗折剂能有效延缓水泥混凝土路面裂缝和断板的产生,提高水泥混凝土路面的使用性能,降低工程成本。     

纤维对C50防水混凝土抗裂及防渗性能的影响研究

通过试验研究了单掺聚丙烯纤维、钢纤维和复合钢纤维与聚丙烯纤维对C50防水混凝土力学、防渗及抗裂性能的影响。结果表明:纤维的掺入对混凝土的抗压强度影响不大,可明显提高其劈拉强度和抗裂性能,但会降低其抗水渗透和抗氯离子渗透性能,适量的聚丙烯纤维与钢纤维复掺可改善其防渗性能;复合钢纤维-聚丙烯纤维混凝土的性能优于单掺两种纤维的混凝土;1.05%体积掺量的钢纤维和0.15%体积掺量的聚丙烯纤维复合时,混凝土性能最佳。     

聚羧酸减水剂对超高性能混凝土性能的影响研究

为研究不同聚羧酸减水剂掺量对超高性能混凝土性能的影响,制备含有不同减水剂掺量的超高性能混凝土,并对其流动度、抗压强度、收缩性能及抗氯离子渗透性能进行对比分析。结果表明,减水剂掺量对超高性能混凝土早期抗压强度与流动度影响存在临界点,超过临界点后,增加减水剂掺量,UHPC流动度保持稳定,但早期和后期抗压强度有不同程度下降。增加减水剂掺量,超高性能混凝土早期自收缩降低,而长期干燥收缩和电通量值显著增加;减水剂掺量越大,继续增加减水剂掺量时超高性能混凝土电通量值增长越快,抗氯离子渗透性能降低明显。     

复合型内养护材料对公路水泥砼性能影响研究

通过力学性能试验、抗渗性能试验与早期抗裂试验对掺加不同内养护材料的砼进行分析,研究内养护技术对公路用水泥砼性能的影响。结果显示,内养护技术可显著改善砼的抗渗性能和早期抗裂性能,对抗压强度、回弹模量则存在劣化作用,且随材料掺量的增加对砼的作用效果逐渐增加;自主研发的复合型内养护材料CICA对砼抗渗、抗裂性能的改善效果优于SAP和轻骨料,且在合理用量范围内其对抗压强度、回弹模量的劣化作用较弱;CICA对公路水泥砼内养护效果显著,通过均匀持续补偿内部水化用水改善砼内部微环境,抑制收缩变形,提高其耐久性。     

聚酯纤维改性沥青混合料试验及应用研究

将聚丙烯纤维掺入沥青混合料中配制聚酯纤维改性沥青混合料,通过室内试验分析该沥青混合料的路用性能。结果表明,聚酯纤维的掺入可显著提高沥青混合料的高温稳定性,其掺量由零增加到0.35%的过程中增强效果越来越明显;随着聚酯纤维掺量的增加,沥青混合料的低温抗裂性能增强,掺量为0.3%时低温抗裂性能最佳;纤维掺量大于0.3%时,沥青混合料的最大弯拉应变不升反降;考虑经济性与路用性能,聚酯纤维的最佳掺量为0.25%~0.3%。工程应用结果表明,采用聚酯纤维改性沥青混合料作为路面面层,路面强度、抗裂与抗变形能力优异。     

粉煤灰对路面碾压混凝土早期强度影响分析

为提高碾压混凝土抗裂性能,节约水泥用量,胶凝材料中通常会用粉煤灰替代部分水泥用量,但是粉煤灰会对碾压混凝土工作性和早期强度有较大影响。为此本文通过采用改进的振动液化性能评价试验和抗弯拉试验,分析粉煤灰掺量对碾压混凝土拌和物工作性和早期强度影响,研究结果表明掺入适量的粉煤灰能有效的改善碾压混凝土可碾性和易密实性,但随着粉煤灰掺量增加,会降低早期强度,推荐粉煤灰掺量不应大于20%。     

中强抗冻砼试验研究

中等强度砼由于水灰比较大而抗冻性能较差,在对其引气后随着砼中含气量的不断增加,砼冻融循环次数先增加后减小,强度不断减小.在砼中加入掺合料并对其引气能够明显提高其抗冻性能,试验结果表明,单掺6%硅灰、双掺6%硅灰与10%矿渣、双掺6%硅灰与10%粉煤灰,含气量保持在5%左右时冻融循环次数均能达到300次以上.     

膨胀剂对水泥稳定碎石温缩性能及干缩性能的影响研究

半刚性基层材料为我国最主要的基层类型，具有强度高、造价低廉等众多优点，然而只有保证期结构完整性的条件下，才能发挥其承载及传力作用。为此，选取钙矾石类膨胀剂，拟定5%，10%，15%，20%共4个膨胀剂掺量，采用干缩试验、温缩试验以及抗折强度试验，研究膨胀剂对水泥稳定碎石抗裂性能的影响。结果表明:添加膨胀剂后，水泥稳定碎石的温缩应变及温缩系数显著降低；随着膨胀剂掺量的增大，膨胀剂掺量对水泥稳定碎石温缩性能影响的敏感性降低；随其养生龄期的延长，水泥稳定碎石的干缩应变逐步增大，添加膨胀剂后，干缩应变和干缩系数显著降低。稳定剂掺量与抗折强度回归分析表明，当稳定剂掺量为7.0%时，抗折强度最大，为最佳掺量。     

纤维二灰碎石基层的试验及应用

本文在二灰稳定碎石基层中掺入聚丙烯纤维以提高其强度与抗裂性能,对纤维二灰稳定碎石进行了配合比设计并对其路用性能进行了室内试验。室内试验表明:各龄期下,对于二灰稳定石灰岩碎石的无侧限抗压强度,其在掺入适量聚丙烯纤维后并未发生显著提高,且当纤维掺入量超过0. 15%后,无侧限抗压强度会出现降低;聚丙烯纤维的加入并不能改善石灰稳定碎石的早期劈裂强度,但随着纤维掺量的增加,后期劈裂强度逐渐增大;综合抗冻性试验与收缩性能试验可知,聚丙烯纤维的加入明显提高了纤维二灰稳定碎石的抗裂性能,且随着龄期的提升,纤维二灰稳定碎石的抗裂性能有明显的提高;综合室内强度试验、抗裂试验和稳定性试验,建议聚丙烯纤维的最佳掺量为0. 1%～0. 15%。工程应用实例表明:采用聚丙烯纤维二灰稳定碎石作为路面基层后,路面的路用性能优异,抗裂性能的优势尤为显著。     

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％.     

碳纳米管混凝土抗开裂性能试验研究

在水灰比为0.28的水泥混凝土中掺入掺量为水泥质量0%、0.2%和0.4%的多壁碳纳米管,开展抗折强度试验、收缩试验和环形约束试验,研究碳纳米管掺量对混凝土抗开裂性能的影响。结果表明:在0～0.4%掺量范围内,混凝土的抗折强度随着碳纳米管掺量的增加而增大,当碳纳米管掺量为0.4%时,抗折强度可提高21.3%;混凝土的收缩应变随着碳纳米管掺量的增加而减小,收缩应变可减小约18.4%;碳纳米管的掺入有助于提高混凝土的抗开裂性能,其掺量越大,混凝土的抗开裂性能越好,其原因与碳纳米管的桥联作用有关。     

石材石粉对路面混凝土性能的影响

研究大理石粉和花岗岩石粉对路面混凝土工作性、抗折强度、耐磨性、收缩性能和抗氯离子渗透性能的影响,以探索石材石粉在路面混凝土工程中的应用技术。结果表明:单掺石材石粉,对混凝土的工作性、耐磨性和收缩性能具有良好的改善作用,对强度和抗氯离子性能不利;但采用石材石粉与矿渣粉复掺的方式,对混凝土的力学性能和耐久性都具有良好的效果。     

纤维增强碱激发材料的物理力学和耐久性能研究

选择聚丙烯纤维（PP）和玄武岩纤维（BF）,采用6种不同体积掺量,制备13组纤维增强碱激发材料（AAC）,研究纤维种类和掺量对AAC的工作性能、抗压和抗折强度、抗裂和抗渗性能的影响,并引入纤维增强指数I对各项性能进行探讨。结果表明：相同掺量下PP在改善流动性能方面高于BF,但对抗压强度影响较低,而BF对抗折强度提升率比PP高17.3%;PP在0.5%掺量下可将抗渗等级提高2级,而BF几乎无改善效果。I可同时反映纤维掺量和物理特性,PP的I介于100和350时,其抗折性能、抗压性能均能得到进一步提升,但超过350后对各项性能均产生甚至加剧负面影响;掺加BF的AAC具有更低的阈值。     

掺水泥对花岗岩复合集料SMA混合料路用性能的影响

基于车辙试验、低温弯曲试验、冻融循环试验、四点弯曲疲劳试验，研究水泥掺量对掺花岗岩复合集料SMA混合料路用性能及疲劳性能的影响。结果表明：掺加水泥明显改善花岗岩复合集料SMA混合料的高温稳定性和降低车辙试验动稳定度对环境温度的敏感性；掺加1%～4%水泥可明显改善花岗岩复合集料SMA混合料的抗裂性能，同时增强SMA混合料的抗水损害耐久性和抗疲劳耐久性。但过多的水泥因分散不均匀导致花岗岩复合集料路用性能的增强作用不增反减，推荐适宜的水泥掺量为2%～3%。     

高吸水性树脂对水泥基复合材料力学性能及体积变形的影响

为探究高吸水性树脂(SAP)对水泥基复合材料力学性能及体积变形的影响,在优选原材料和基准配合比的基础上,设置4种掺量、2种掺入工艺,结合流动度、抗压强度、抗折强度、动弹性模量和干缩率等宏观测试方法进行了详细地研究,并从微观角度探讨了高吸水性树脂的影响机理。研究结果表明:在合理的掺量和掺入工艺下,SAP可以有效改善水泥基复合材料的综合性能。采用干掺工艺且掺量为0.2%时,28d抗压强度和抗折强度分别较基准组提高7.5%和9.4%,工作性能良好;干缩率也随着SAP掺量的增大而减小。微观测试表明,SAP释水可以提高内部湿度,促进水泥水化,其释水形成的孔隙有益于钙矾石的堆积生成,且释水越多堆积现象越显著,说明SAP可以起到很好的内养护的效果,有效提高水泥基复合材料的力学性能和体积稳定性。     

花岗岩机制砂对混凝土力学性能的影响研究

利用花岗岩机制砂取代部分河砂配制混凝土,开展了抗压、抗折、劈拉强度试验,研究分析了花岗岩机制砂掺量对混凝土力学性能的影响规律。结果表明:随着花岗岩机制砂掺加比例增加,混凝土力学性能均呈先增大后减小的趋势,对于最大抗压、抗折和劈拉强度而言,最佳机制砂掺量分别为10wt%、10wt%和15wt%,这主要是由于石粉的填充效应以及机制砂与水泥浆体之间具有更大的粘结力。     

RAP冷再生混合料抗裂性能研究

为研究RAP冷再生混合料抗裂性能,采用劈裂强度和最大弯拉应变为评价指标,进行冷再生混合料劈裂和低温小梁弯曲室内试验,分析RAP用量、水泥和乳化沥青对冷再生混合料抗裂性能影响规律。研究结果表明:合理RAP用量有利于提高冷再生混合料抗裂性能,超过80%RAP用量后,混合料低温最大弯拉应变逐渐减小,劈裂强度降幅增大;低水泥剂量的冷再生混合料劈裂强度和低温变形能力较优,推荐水泥用量为2%;掺加水泥后,RAP冷再生混合料具有较高早期强度,有利于提前开放交通,缩短工期;随着乳化沥青用量的增加,冷再生混合料抗裂性能先提高后降低,最优乳液用量为7.5%,且改性沥青效果优于基质沥青。     

钢纤维掺量及规格对桥梁用超高性能混凝土性能影响的研究

为了探究钢纤维掺量及规格对桥梁用超高性能混凝土施工性能和力学性能的影响,通过设置不同钢纤维掺量(0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%)和长径比(65、80、90、100)进行对照试验,分别得到试件的扩展度、抗压强度、抗折强度。试验结果表明:当钢纤维长径比为65时,随着掺量的增加,超高性能混凝土扩展度呈降低趋势,抗压强度呈增加趋势,抗折强度呈先增加后降低的趋势,抗压强度、抗折强度最大值分别为166.84、43.74 MPa,对应的钢纤维掺量分别4%和3.5%。当钢纤维为2.5%时,随着长径比的增加,超高性能混凝土扩展度呈降低趋势,抗压强度、抗折强度均呈增加趋势,抗压强度、抗折强度最大值分别为164.89、42.05 MPa。在满足桥梁用超高性能混凝土工作性能的前提下,适当提高钢纤维的长径比,较少桥梁结构裂缝的出现,提高耐久性。     

高吸附性石粉含量对水泥砂浆力学性能及微观结构的影响

为研究高吸附性的花岗斑岩石粉含量对机制砂水泥砂浆性能的影响,对5组不同石粉含量的砂浆流动度、抗折和抗压强度进行了测试,并通过MIP,XRD,SEM试验,研究了不同石粉含量的机制砂水泥砂浆微观结构性能。试验结果表明:对于该高吸附性的花岗斑岩石粉而言,当其含量小于12%时,砂浆和易性随石粉含量的增加而得到改善,砂浆孔隙率随石粉含量的增加而降低,砂浆的强度与微观结构性能随石粉含量增加而提高,并在石粉含量达到12%时强度达到最大;当其含量超过12%后,砂浆需水量较高,和易性变差而密实度降低,砂浆孔隙率增大,且石粉与水化产物的微观结构不利于砂浆强度的发展,砂浆强度随石粉含量的增加而降低。其原因为,当石粉含量不高于12%时,以填充作用、成核作用为主,水化产物和惰性石粉共同填充了砂浆体系的孔隙,砂浆孔隙率随石粉含量的增加而降低,砂浆的强度与微观结构性能随石粉含量增加而提高;但石粉含量超过12%后,“游离”石粉会影响水泥水化产物形态的发展,且其比表面积的影响导致砂浆需水量增大,水泥砂浆和易性变差而不易振捣密实,砂浆孔隙率增大,抗折、抗压强度降低。