碳化硅颗粒级配优化的理论与实验研究

运用堆积颗粒的颗粒级配优化模型,计算了碳化硅制品工业生产中使用原料常用的3种粒径的最优配比,同时通过3种粒径碳化硅颗粒的粉体堆积密度和压实密度的实验,获得了最优堆积密度和压实密度,对比验证了理论模型的计算结果。实验结果表明不同颗粒级配的堆积密度和压实密度的最优配比,与最优理论模型基本相符合。实验研究发现当粗中细3种颗粒粒度的最优化配比百分数为:63∶9.7∶26.8时,粉体自由堆积密度与压实密度达到最大。     

泡粒混凝土的力学性能与本构关系

考虑聚苯颗粒体积比及湿密度等级两个影响因素,配制了共计25组不同配比的泡粒混凝土.研究了加载速率对泡粒混凝土应力-应变曲线的影响情况,结果表明其应变率效应不明显;并研究了不同聚苯颗粒含量以及不同湿密度等级对泡粒混凝土的应力-应变曲线的影响情况,结果表明此材料的密度以及聚苯颗粒含量对其力学性能影响均很大,并表现出不同的规律性.通过对其弹性模量、压溃应力、压溃应变等参数的分析,结合试验结果,建立了该材料的单轴压缩唯象本构模型,通过试验结果与预测结果的比较,唯象本构模型与试验结果吻合较好.     

高性能混凝土的耐火性能的分析

高性能混凝土(HPC)通常具有高工作性、高强度、高耐久性及高致密性等特点.然而也由于其高致密性,在当其暴露在急速升温的环境下易爆裂致使构件的承载能力迅速下降.文章对现有的关于高性能混凝土耐火性研究资料进行了综述与分析.包括高温(火)对高性能混凝土强度、变形的影响以及高性能混凝土在高温下的爆裂机理的探讨,最后对高性能混凝土耐火性能研究的发展提出了建议.     

结构保温陶粒混凝土的优化配制及应用

主要讨论了陶粒混凝土强度和保温性能的影响因素,匹配水泥砂浆强度与陶粒强度,得到陶粒混凝土的优化配比,满足CL10结构保温轻集料混凝土的要求.制作的陶粒混凝土砌块,通过孔设计和孔处理,当量导热系数与同密度等级的加气混凝土砌块相当.     

再生骨料取代率对混凝土强度的影响规律研究

为研究再生骨料取代率对混凝土强度的影响规律,采用一组C30混凝土配比作为基准配比,然后分别用再生粗、细骨料按不同比例(20％、40％、60％、80％、100％)单独取代普通骨料成型试件进行抗压与抗折强度试验.通过对抗折与抗压强度数据的分析,得到了再生粗、细骨料取代率变化对混凝土抗折与抗压强度的影响规律,并通过非线性拟合分别得到了再生粗、细骨料混凝土7d、28 d抗折和抗压强度与再生粗、细骨料取代率之间的关系方程.     

轻质高强陶粒混凝土的试验研究

基于以最低表观密度达到设计强度的目的,本文将砂浆视为一相,粗轻骨料视为一相,砂浆相主要提供强度,粗轻骨料相主要起填充和轻质的作用。将砂浆相和粗轻骨料相按不同比例复合,得到不同表观密度的轻骨料混凝土,测量轻骨料混凝土的28天强度和实际表观密度,绘制28天强度—表观密度曲线,得出满足以最低表观密度达到设计强度要求的CL35轻质高强混凝土的最佳配比。配置出表观密度为1550Kg/m3,28天抗压强度为38.7MPa的轻质高强混凝土。     

冻融和碳化作用对混凝土氯离子侵蚀的影响

对4种不同配比混凝土先后进行冻融循环(0,50,150次)、加速碳化(0,1,2星期)和氯离子侵蚀,以研究冻融、碳化作用对混凝土氯离子侵蚀的影响.通过压汞法和选择电极法分别测定不同作用后混凝土的孔径分布和氯离子含量及其毛细吸收变化情况.结果表明:冻融循环增大混凝土孔隙率,作为混凝土损伤的动力源,为氯离子侵蚀创造更为有利的条件;冻融次数越多,造成的氯离子侵蚀越严重;碳化反应破坏混凝土基体原有的过滤机制,并促进Friedel盐分解,使氯离子含量增多;冻融与碳化均不同程度增大混凝土毛细吸水性能,两者共同作用较单独作用时的氯离子侵蚀严重得多.对混凝土结构进行耐久性设计和使用寿命预测时,必须考虑和引进冻融、碳化及其他因素的复合作用.     

非自燃煤矸石粗骨料对混凝土力学性能的影响

非自燃煤矸石是煤炭开挖和分选等过程中产生的固体废弃物,为减少大量非自燃煤矸石堆积而造成的环境污染、资源浪费以及对天然砂石资源的过度利用,研究非自燃煤矸石的理化性能以及在不同粗骨料取代率、水灰比、附加用水量和骨料级配下的非自燃煤矸石混凝土基本力学性能.结果表明:与普通碎石相比,非自燃煤矸石的堆积密度与表观密度小、吸水率高、压碎值大.水灰比和非自燃煤矸石取代率对非自燃煤矸石混凝土坍落度的影响较为明显,随着非自燃煤矸石取代率和水灰比的增大,混凝土的抗压强度、抗拉强度和弹性模量总体上逐渐减小,当取代率超过50%时,以上指标减小较为明显.附加用水量和骨料级配对非自燃煤矸石混凝土力学性能有一定的影响,饱和面干状态下的非自燃煤矸石粗骨料可以有效提高混凝土的抗压强度和弹性模量,但对抗拉强度不利.建议实际工程中非自燃煤矸石取代率小于50%,且当非自燃煤矸石取代率为50%、水灰质量比为0.35时,混凝土强度可以满足C40的设计要求.     

不同配比下超早期混凝土与模板之间侧向作用

超早期混凝土对模板的侧向压力直接影响到模板设计,其大小受浇筑速度、混凝土配比、温度、模板表面性态、尺寸、形状、浇筑深度等诸多因素影响,作用机制非常复杂.在理论分析的基础上,设计了一个可以测量不同配比下混凝土对模板侧向压力的模型试验,并对试验结果进行了分析.试验结果表明,侧向压力竖向分布与静水压力相似,但明显小于静水压力;混凝土水灰比(质量比)越大,模板初始侧向压力越接近静水压力,侧向压力下降速度越快;超早期混凝土侧向压力的消散发生在潜伏期之后的水化反应阶段,此阶段水化产物的加速形成使材料具有自承载能力,因此侧向压力迅速下降并最终消失.     

双掺陶瓷抛光粉及粉煤灰混凝土的优化配比

为了扩展混凝土矿物掺加料的种类和掺量,优化配比了双掺陶瓷砖抛光废粉及粗粉煤灰混凝土(PFC),矿物总掺量为0~60%.对比分析了水胶比、胶凝材料用量、减水剂用量等配合比参数对混凝土工作性的影响,获得了不同混凝土的3d、7d及28d强度.研究表明,优化配比下,不同掺量的复掺矿物混凝土(PFC),均可达到预期的工作性控制目标.50%掺量时,各龄期强度可较普通混凝土提高50%左右;60%掺量时,类似工作性的混凝土可降低水泥用量24%以上,研究可为陶瓷抛光废粉和粗粉煤灰用于混凝土提供试验参考.     

再生骨料混凝土的配合比试验研究

通过对再生骨料和天然骨料的级配、压碎指标、吸水性等基本性能进行对比试验,研究了再生骨料的基本性能以及对再生混凝土配合比设计的影响,讨论了再生混凝土配合比的设计方法.试验结果表明,本实验采用基于再生骨料预吸水的配合比设计方法配置的混凝土拌和物的坍落度和28 d立方体抗压强度,完全符合现行规范要求.这也表明再生骨料可以部分或全部代替天然骨料来配制混凝土.     

超薄磨耗层高黏高弹沥青混合料性能研究

为给超薄磨耗层提供一种性能优良的沥青混合料,通过优化级配并以高黏高弹改性沥青为胶结料研制骨架密实型高黏高弹沥青混合料。借鉴SAC( stone asphalt concrete）级配设计方法,以8 mm为集料最大粒径,改变4.75 mm筛孔通过率得到骨架嵌挤程度不同的3种SAC-7级配。通过室内试验和控制变量的方法,分析级配、沥青用量、压实度、粉胶比等对骨架密实型高黏高弹沥青混合料路用性能影响。研究表明：当高黏高弹沥青混合料中粗集料嵌挤程度≥90%,油石比在7.3%～7.9%,粉胶比在0.8～1.2时,沥青混合料综合性能最优。采用SAC设计方法设计的高黏高弹沥青混合料应用于超薄磨耗层具有优良的路用性能,能够满足高等级道路养护需求。     

煤矸石保温混凝土抗压强度与弹性模量试验研究

煤矸石保温混凝土是以玻化微珠为保温骨料,煤矸石取代部分天然石子为粗骨料的一种结构自保温材料。为研究煤矸石掺量对煤矸石保温混凝土抗压强度、弹性模量的影响,以煤矸石掺量为变量,研究掺量分别为0、30%、50%、70%、100%时,煤矸石保温混凝土的抗压强度和弹性模量。试验结果表明:煤矸石保温混凝土的强度、弹性模量随着煤矸石掺量的增加而降低,当煤矸石掺量为100%时,与玻化微珠保温混凝土相比,抗压强度和弹性模量分别降低了38.28%、39.79%;不宜采用《混凝土结构设计规范》中的计算公式计算煤矸石保温混凝土的弹性模量,通过回归分析得出了煤矸石保温混凝土弹性模量的计算公式。     

再生骨料混凝土的基本性能

针对废弃混凝土的应用问题,为获得再生骨料掺量对于混凝土性能的影响,选取配合比和坍落度均相同的条件,对不同再生骨料掺入量混凝土的基本性能进行了对比实验.实验结果表明:配合比相同的情况下,随着再生骨料掺入量的增加,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度和弹性模量均有不同程度的降低;坍落度相同的情况下,随着再生骨料掺入量的增加,混凝土的抗压强度、抗弯强度和弹性模量也均降低且较配合比相同的情况下降低更多.     

滑模摊铺水泥混凝土实用技术分析

介绍了水泥路面滑模摊铺施工工艺的特点,具体论述了滑模摊铺对混凝土原材料(水泥、掺合料、细骨料、粗骨料、外加剂)的要求,提出了滑模摊铺混凝土的配合比设计。     

钢渣沥青混凝土耐久性室内试验研究

钢渣体积安定性不良且变异性大,当钢渣作为集料用于沥青混凝土时,存在体积稳定性不足和耐久性不明风险,长期服役过程中可产生体积膨胀甚至开裂,严重制约了其在道路建筑领域中的大规模应用。通过游离氧化钙含量、浸水膨胀率及集料压蒸试验检测了不同产地钢渣的体积稳定性,提出了钢渣集料体积安定性快速评价方法与控制指标。利用马歇尔试件和圆形切片试件的长期高温浸水试验分析了钢渣沥青混合料的体积稳定性能,并采用长期浸水后间接拉伸强度、回弹模量、疲劳寿命及车辙永久变形综合评价钢渣沥青混凝土力学性能的耐久性。结果表明：钢渣集料压蒸试验条件较为苛刻,可快速检测体积安定性,其胀裂粉化率宜不大于5%。在长期高温浸水条件下,沥青膜无法阻止水分侵入到钢渣集料内部,导致其沥青混凝土产生体积膨胀和性能衰减。钢渣沥青混凝土圆形切片试件能很好地反映出鼓包、裂纹的产生与演化过程。通过玄武岩沥青混凝土作为基准进行对比分析,提出了基于力学性能的钢渣沥青混凝土耐久性控制基准。     

排水性路面在山区高速公路中的应用

为了客观、准确确定排水性路面的矿料级配及其最佳沥青用量,以20%的空隙率为目标空隙率,通过空隙率与2.36mm通过率的关系研究了矿料的级配;以混合料的流淌试验和飞散试验确定了最佳用油量,并对根据马歇尔试验结果对混合料级配进行了调整,在此基础上形成了排水性沥青混合料配合比组成设计方法。室内试验和试验路的研究结果表明,排水性沥青混合料的各项路用性能均满足规范要求。     

基于MATLAB的沥青混合料配合比优化设计

在传统的沥青混合料矿料级配设计方法中,人工计算繁琐而且容易出现问题.应用MATLAB软件进行沥青混合料配合比优化计算,进而可以求出矿质混合料中各种集料的用量.利用MATLAB的绘图功能,在计算级配同时可以绘制出级配曲线,所编制的程序简单明了,计算结果收敛稳定,可以方便的计算集料的配合比.     

Development of high performance and high strength heavy concrete for radiation shielding structures

Heavy concrete currently used for construction contains special materials that are expensive and difficult to work with. This study replaced natural aggregate (stones) in concrete with round steel balls, which are inexpensive and easily obtainable. The diameters of the steel balls were 0.5 and 1 cm, and their density was 7.8 kg/m3. Dense packing mixture methods were used to produce heavy concrete with densities of 3500 and 5000 kg/m3. The various properties of this concrete were tested according to the standards of the American Society for Testing and Materials (ASTM). The results indicated that the construction slump of the concrete could reach 260–280 mm and its slump flow could reach 610–710 mm. More important, its compressive strength could reach 8848 MPa. These results will significantly alter traditional construction methods that use heavy concrete and enhance innovative ideas for structural design.     

基于贝塞尔曲线的卵石骨料混凝土细观模型

针对目前卵石骨料混凝土细观模型的研究不足建立了一种基于贝塞尔曲线的卵石骨料模型,并通过图像处理方法获取了真实卵石骨料的长宽比和半径变异度两个重要参数的概率分布特性。在此基础上,进一步开展了混凝土细观模型迂曲度的研究。结果表明:贝塞尔曲线可以有效地模拟具有光滑边缘的卵石骨料;对真实卵石骨料形状的图像处理结果表明,骨料长宽比服从一般极值分布,取值大多在1.0～3.0之间,半径变异度服从对数正态分布,取值大多在0.1～0.8之间;卵石骨料混凝土细观模型的迂曲度小于碎石骨料,且两者的差别随着骨料含量的增加而增大。