玄武岩纤维自密实混凝土流变性能研究

文章利用Bingham模型和自密实混凝土坍落拓展度之间的关系,研究了不同体积掺量和不同长径比短切玄武岩纤维对C45自密实混凝土流变性能的影响,计算得到不同条件下纤维自密实混凝土的屈服应力和塑性黏度。结果表明,Bingham模型可以作为判别玄武岩纤维自密实混凝土流变性能的重要依据。     

高速铁路自密实混凝土宏观流变特性试验分析

为了研究自密实混凝土在使用过程中的流动性损失,合理指导使用时间,基于某客运专线CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实填充层现场灌注试验,通过记录自密实混凝土拌和后2、27、38和55 min,共4个阶段的T₅₀₀、扩展度和灌注时间等指标,采用统计学手段和对比分析的方法研究高速铁路自密实混凝土宏观流变特性。研究表明：随着搅拌时间的增长,自密实混凝土T₅₀₀和扩展度随着使用时间的延长呈现流动性的损失,且随时间的增长,流动性能的损失速率逐渐增大;结合指导的参数取值区间,扩展度对流动性的损失衡量更为敏感,现场试验时应优先考虑;T₅₀₀和灌注时长同扩展度存在非常显著的负相关关系,且满足拟合曲线方程。     

骨料对自密实混凝土性能的影响

近年来自密实混凝土得到了大量应用,自密实混凝土指新拌混凝土具有高流动度而不离析、不泌水和高均匀性,能在不经振捣或少振捣的情况下自流平整并自动通过钢筋间隙充满模具,达到充分密实和获得最佳性能的混凝土。自密实混凝土因其有十分良好的工作性、力学性能与耐久性。而广泛应用于浇筑量大、浇筑深度深或浇筑高度大、钢筋密集、有特殊形状等混凝土工程中。目前,自密实混凝土已经成为高性能混凝土的一个重要研究方向之一。本文着重探讨骨料对混凝土性能的影响。     

膨胀剂对免振捣自密实混凝土性能的影响

研究了膨胀剂掺量对自密实混凝土工作性、力学性能及体积稳定性能的影响;研究了养护制度,不同约束条件对膨胀剂在自密实混凝土中作用效果的影响。研究结果表明,无约束条件下所得到的掺膨胀剂的标养混凝土试块不能正确指导有钢筋约束的实际构件混凝土强度;无论是在干燥环境下,还是在潮湿环境下使用膨胀剂,都应通过试验慎重选择合适掺量。掺量过低,起不到补偿收缩作用,掺量过大,反而会产生负面效应。     

自密实混凝土工作性能试验

为了得到工作性能良好的自密实混凝土,通过自密实混凝土工作性能的4种测试方法进行了混凝土流动性的试验研究,利用正交设计方法分析了粉煤灰、高效减水剂掺量等因素对新拌混凝土的流动性、黏性、抗离析能力的影响.结果表明,减水剂掺量是影响拌合物流动性与黏聚性的主要因素,配制时要主要考虑水胶比是影响黏聚性的主要因素.最后得出,减水剂掺量为0.8～0.9时,流动性和黏聚性最好.水胶比为0.32时,黏聚性最好.     

胶凝材料对自密实混凝土工作性能的影响

通过试验研究胶凝材料用量对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明:胶凝材料用量降低,混凝土的塑性黏度增大,钢筋间隙通过性能提高。同时,混凝土拌和物的黏度和稠度均降低,稳定性下降,抗离析性能变差;胶凝材料用量对自密实混凝土模板侧向压力也有影响,胶凝材料用量增大,初始模板侧向压力增大,侧向压力下降速度提高。     

再生粗骨料对自密实再生混凝土性能的影响

用废弃C30混凝土试块破碎的再生粗骨料以不同取代率置换天然粗骨料制备自密实再生混凝土,探讨不同再生粗骨料取代率对自密实再生混凝土工作性能以及抗压强度和弹性模量的影响,再生粗骨料的取代率分别为0%、50%、70%、100%。结果表明,随着再生粗骨料取代率的增加,自密实再生混凝土的工作性变差;立方体抗压强度、弹性模量降低幅度分别在15%和20%左右。     

特细砂替代率对自密实砂浆流变性的影响

为解决在中砂资源匮乏地区配制自密实砂浆时原材料短缺的问题,同时提高特细砂的资源利用率,使用特细砂替代中砂配制自密实砂浆,并研究了不同替代率(0～50％)对自密实砂浆流变性能的影响.结果 表明:特细砂替代率对自密实砂浆流变性能的影响存在临界点,这是由于特细砂高的吸水率会使砂浆基体中自由水的含量降低,进而导致自密实砂浆的流变性能变差.然而,特细砂的颗粒效应会改善自密实砂浆的级配,使更多的自由水在拌和时被释放,改善砂浆的流变性能.随着特细砂替代率增大,砂浆的黏度和屈服应力也随之增大;当特细砂替代率大于30％后,替代率增加会使浆体稠度急剧增加,因此从自密实砂浆流变学性能稳定性考虑,特细砂替代率应在30％内.     

自密实混凝土正交配合比试验及对工作性能的影响

基于对自密实混凝土工作性能的研究以及其配比有着很强的地域性,采用本地材料中石子、砂、粉煤灰、水泥、水和减水剂的用量为因素,各取5个水平;采用坍落扩展度试验、J型环试验,测试自密实混凝土的流动性、钢筋间隙通过能力;进行正交配合比试验,分析各因素用量对工作性能的影响。通过极差分析的方法来实现材料对工作性能影响的分析,并且得出最优配比。结果表明:减水剂的用量和石子的用量对于自密实混凝土配比影响占主要因素。     

纤维自密实混凝土性能试验研究

为了研究不同掺量的钢纤维与聚丙烯纤维对自密实混凝土工作性能和强度的影响,对掺入聚丙烯纤维、钢纤维以及两种纤维混杂的自密实混凝土进行工作性能、抗压强度、抗拉强度试验和混杂效应分析。试验结果表明:工作性能随着纤维掺量的增加而降低,且钢纤维对工作性能的影响更加明显;钢纤维对混凝土抗压强度、抗拉强度的提高大于聚丙烯纤维;两种纤维混杂时更能有效改善自密实混凝土脆性破坏特征,当钢纤维掺量为0.6%,聚丙烯纤维掺量为0.2%时,抗压强度的增幅最大,当钢纤维掺量为0.6%,聚丙烯掺量为0.15%时,抗拉强度的增幅最大;抗压强度与劈裂抗拉强度均部分呈现正混杂效应,且劈裂抗拉强度存在最优混杂效应。     

PP纤维自密实混凝土早期强度特性与断裂性能

为了研究聚丙烯(PP)纤维体积掺量和长细比对PP纤维自密实混凝土(PFRSCC)早期强度特性与断裂性能的影响,在自密实混凝土中掺入一定长度(6,12,19)mm和体积掺量(0.05％,0.10％,0.15％,0.20％)的PP单丝纤维配制PFRSCC,采用塌落扩展度试验、U型仪试验及平板约束试验确定PP纤维的体积掺量和长细比范围,在此基础上研究了PFRSCC早期强度和断裂韧性随纤维体积掺量及养护龄期的变化规律,并从材料的组成结构和断裂力学的角度分析了早期强度和抗裂性能的改善机理.结果表明:随着PP纤维体积掺量的增加,自密实混凝土的工作性逐步劣化,混凝土强度和抗裂性能先提高后降低;在不改变原有自密实混凝土配合比情况下,PP纤维长度宜控制在12～19 mm,最佳体积掺量为0.10％;适当提高胶凝材料和高效减少剂的用量是改善PFRSCC工作性的有效途径,纤维体积掺量可以提高到0.15％;与普通自密实混凝土相比,最优配合比下的PFRSCC早期强度和断裂韧性增长较快,28 d抗压强度、劈裂强度和弯拉强度分别提高9％,24％和21％,断裂韧性提高37.6％,限裂效能系数达到89.8％.     

钢渣微粉对自密实混凝土性能的提升作用

为研究粗粒度区间(45～80μm)钢渣微粉对自密实混凝土性能的影响,通过自密实混凝土的工作性能、抗压强度和体积稳定性综合评价其性能。结果表明:粗粒度区间钢渣微粉掺量低于15%时,自密实混凝土的塑性黏度可降低42 Pa·s左右,坍落拓展度提高20～70 mm。相较于基准样,粗粒度区间钢渣微粉能够小幅度提升自密实混凝土7和28 d的抗压强度。此外,自密实混凝土的早期收缩和长期收缩也都有一定程度的改善。     

复掺配合比对自密实高流态混凝土性能影响

为了优化自密实高流态混凝土配合比,提高混凝土工作和力学性能,分别以胶凝材料、砂率和外加剂组分为关键变量,采用单一控制变量法,通过改变材料组分掺合量探究对自密实高流态混凝土性能影响.结果 表明:当胶凝材料在500～530kg/m3时,有较高流动性;超过530kg/m3时,间隙通过性效果好;低于530kg/m3时,可降低离...     

自密实混凝土性能预测的神经网络模型

自密实混凝土具有优异的工作性能，但目前还没有有效的配比数学模型．为此，在自密实混凝土配比试验的基础上，利用神经网络理论，建立了自密实混凝土性能预测的神经网络模型．计算结果表明，用人工神经网络方法预测自密实混凝土的性能是可行的，能满足工程实际的要求．     

粉煤灰对自密实混凝土早期强度的影响

通过掺加粉煤灰的自密实混凝土及其未掺粉煤灰对比组的试验,研究了粉煤灰对自密实混凝土早期抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,讨论了粉煤灰的影响机理.试验结果表明,粉煤灰对自密实混凝土的抗压强度和抗拉强度影响较大,且随着粉煤灰掺量的提高,对强度的降低效果更加明显.为了保证自密实混凝土的早期强度,应严格控制粉煤灰掺量.     

疏水矿物对高强自密实混凝土流动性能及强度的影响

采用石墨、滑石粉和空心玻璃微珠3种疏水矿物配制C60自密实混凝土,通过测试混凝土的工作性能、流变性参数以及抗压强度,研究疏水矿物对高强自密实混凝土流动性能和力学性能的影响.结果表明:在一定的掺量和细度范围内,空心玻璃微珠和适量滑石粉可显著提升新拌混凝土的工作性能,降低拌和物的屈服应力和黏度;但滑石粉质量分数达15％时会...     

拼缝构造对自密实混凝土叠合剪力墙抗震性能的影响

为了研究不同拼缝构造形式的自密实混凝土叠合剪力墙在低周反复荷载试验下的抗震性能,试验设计了4片不同构造形式的墙体,对比各试件试验过程所表现出的破坏特征,并对试件的滞回曲线、骨架曲线等抗震性能指标进行分析。结果表明:不同拼缝构造形式的自密实混凝土叠合剪力墙具有相似的破坏形态和刚度退化能力,但配置工字型钢的墙体延性性能最好;拼缝构造形式采用双柱或工字型钢能提高墙体的耗能能力,增强墙体的抗震性能。     

胶凝材料用量对新拌自密实混凝土性能的影响

配制了胶凝材料用量在460～550 kg/m3之间变化的自密实混凝土,采用常规方法对新拌自密实混凝土的工作性能进行了检测,采用新拌混凝土气孔结构分析仪和旋转式流变仪对自密实混凝土拌合物的气泡特征参数和筛除石子后拌合物中砂浆的流变参数进行了测试,利用混凝土绝热温升仪分析了自密实混凝土的温升过程.结果表明:胶凝材料用量在480～500kg/m3之间时,自密实混凝土的流动性、钢筋通过性和抗离析性以及气孔结构较佳,胶凝材料用量达550 kg/m3时气孔结构较差;随胶凝材料用量的增加,体系的塑性黏度和屈服应力增加,触变结构的稳定性变差,自密实混凝土的最高绝热温升和绝热温升速率峰值增大.     

磷渣砂特性及其对砂浆性能的影响

通过筛分和坚固性实验,利用扫描电子显微镜技术(SEM)和X射线衍射技术(XRD)研究了磷渣砂的几何性质、力学性能、化学成分和矿物组成。采用不同磷渣砂取代石英砂的比例配制砂浆,分析了砂浆的工作性能和力学性能。结果表明:经筛分配制的磷渣砂,其坚固性和碱活性都可以达到用砂要求,磷渣砂掺量对砂浆的性能影响显著,砂浆的抗压强度随磷渣砂掺量的增加先增大后减少。通过适当的配比设计,控制磷渣砂∶砂=2∶3(质量比)时,可以配制出各项性能指标均满足技术要求的磷渣砂砂浆。     

聚丙烯膜裂纤维自密实混凝土力学参数及其相关关系

通过试验研究了聚丙烯(PP)膜裂纤维体积率和长度对自密实混凝土力学性能(强度、弹性模量和断裂韧性)的影响,结合扫描电镜微观结构分析、Binham流变理论以及断裂力学基本原理分析了纤维对自密实混凝土的工作性和力学性能的影响机理.当PP膜裂纤维的体积率在0.05%—0.15%之间变化,长度在12—15mm时,结果表明,PP膜裂纤维自密实混凝土抗压强度随纤维体积率增加变化不明显,弯拉强度、劈拉强度、弯拉弹性和断裂韧性随纤维体积率增加而逐步增加,抗压弹性模量随纤维体积率增加而减少;PP膜裂纤维自密实混凝土的轴心抗压强度、弯拉强度以及劈拉强度与立方体抗压强度之比分别在0.70—0.73、0.14—0.17和0.08—0.09范围内,轴心抗压强度与立方体抗压强度比值较普通自密实混凝土对比组略有降低,但弯拉强度、劈拉强度与立方体抗压强度之比分别提高17%—42%和14%—29%.当PP膜裂纤维体积率超过0.15%或长度超过15mm,PP膜裂纤维自密实混凝土的强度、弯拉弹性模量及断裂韧性随纤维体积率增加开始出现不同程度的降低.