水胶比、级配对砂基透水砖透水系数及强度的影响

为了解决城市内涝问题以及快速补充城市地下水,通过室内试验以及现场生产实践,开展了水胶比、级配对砂基透水砖透水系数及强度影响研究,研制出了高强度、高透水性砂基透水砖,以解决上述社会问题。研究结果表明,在砂基透水砖配合比设计中,砂基透水砖所用集料的级配设计粒径为S12,S14,S15三挡单配或混合掺配,水胶比应控制在0.24~0.28之间,集灰比应控制在3.5~4.5之间,水泥用量应控制在390~450kg/m~3之间,增强剂用量为水泥用量的10%~15%之间;随着砂基透水砖强度的增加,透水系数呈指数递减趋势。通过对比分析大量的试验数据,模拟出了砂基透水砖透水系数和水胶比、孔隙率以及强度之间的数学模型。     

钢渣-硅灰复合矿物掺合料对混凝土性能的影响

为了提高钢渣作为矿物掺合料在混凝土中的利用率,该文探索了在钢渣中掺入少量硅灰对钢渣性能的改善效果。将钢渣-硅灰复合矿物掺合料混凝土的抗压强度和氯离子渗透性与纯水泥混凝土、钢渣混凝土和矿渣(GGBS)混凝土进行了对比。研究结果表明:在高水胶比(水与胶凝材料质量比)的情况下,复合矿物掺合料混凝土的抗压强度高于钢渣混凝土,但低于矿渣混凝土和纯水泥混凝土;复合矿物掺合料混凝土能够获得理想的渗透性,但复合矿物掺合料对降低混凝土渗透性的能力不及矿渣。在低水胶比的情况下,硅灰的质量分数较低时(4%或7%),复合矿物掺合料混凝土的抗压强度接近矿渣混凝土;硅灰的质量分数较高时(15%),复合矿物掺合料混凝土的抗压强度超过矿渣混凝土。硅灰对钢渣性能的改善效果在混凝土的长龄期时更加明显。     

原位监测水泥基材料早期电阻率的变化过程

为了考察辅助性胶凝材料和细骨料对水泥水化的影响,利用新型无电极电阻率仪原位连续监测水泥基材料早期的微结构演变进程,系统分析了水胶比、硅灰掺量、矿渣掺量、粉煤灰掺量、细骨料体积分数和骨料粒级对水泥基材料电阻率的影响.试验结果表明:在水化3 000 min内,根据水泥基材料电阻率的发展曲线,可将水泥水化过程分为溶解期、诱导期、加速期和减速期4个阶段;电阻率的发展速率随水胶比的增加而显著下降;在水胶比相同的情况下,砂浆电阻率高于净浆电阻率;掺加矿物掺合料致使后期电阻率的变化速率降低,掺加硅灰则导致水化加速期提前;在早期水化过程中,硅灰的活性最高,矿渣的活性次之,粉煤灰的活性最低;细骨料的体积分数和骨料粒级越大,砂浆的电阻率越大.     

矿物掺合料对低水胶比水泥基材料塑性开裂的影响

为了解矿物掺合料对低水胶比水泥基材料塑性开裂的影响,本文采用了平板约束法和图像分析技术进行研究,结果显示:掺入粉煤灰或矿渣能够有效增强低水胶比水泥基材料的抗塑性开裂能力,从而显著降低开裂风险,预防塑性开裂;而硅灰的掺入则会明显促进低水胶比水泥基材料塑性开裂,使裂缝面积及宽度大大增加。     

透水道路砖的制备及性能的研究

利用矿渣颗粒所固有的特性——多孔性和吸水性来制备透水砖,采用了不同集灰比和水灰比制备透水砖,通过用静水天平来测其有效孔隙率,用TZA-300型电液压式抗折抗压试验机测定其28天抗压强度,用抗渗仪测其透水性。分析不同的集灰比和水灰比对透水砖强度、有效孔隙率及透水性的影响,从而选择出更好的制备透水砖的配合比。     

透水性沥青混凝土的透水性能和力学性能试验研究

通过试验研究了油石比、集料级配对透水性沥青混凝土的空隙率和透水性能、单轴压缩、弯曲和劈裂等力学性能的影响. 结果表明,在油石比不变的情况下,透水性沥青混凝土的空隙率、连续空隙率和透水系数随着大粒径集料含量的增加而增大;同一颗粒级配下,透水性沥青混凝土的空隙率、连续空隙率和透水系数随着油石比的增大而减小. 油石比和集料级配对抗压性能、弯拉性能、劈裂性能的影响规律都不一样. 因此,应根据实际工程需要选择相应的具有高透水性、良好力学性能的集料级配和油石比.     

复合结构生态透水砖设计及性能分析

以水泥细石透水混凝土为基层材料、树脂砂基混合料为面层材料,制备复合结构生态透水砖(EP-BCS).通过分析树脂、水泥、有机物X及石英粉对复合结构砂基透水砖的抗折强度、抗压强度,以及透水系数的影响规律,确定透水砖的基本结构和组分,并对其透水机理进行分析.研究表明:掺入4%石英粉作为矿物外掺料,可以在保证树脂砂基混合料强度的基础上有效改善材料的透水性能;当树脂掺量为3%～5%时,有利于面层砂基混合料力学性能的改善;当树脂掺量为5%,石英粉掺量为4%,以及体积分数10%的有机物X掺量为2%,基层透水混凝土的主要组分掺量为细石∶水泥∶水=3.0∶0.8∶0.3时,复合结构生态透水砖的抗压强度高于25.0MPa,且透水系数均高于2.3×10-2 cm·s-1,满足相关规范对一般透水砖的性能要求.     

装配式建筑水泥基灌浆料性能试验研究

以普通硅酸盐水泥、砂、矿物掺合料(粉煤灰、硅灰)以及外加剂(减水剂、缓凝剂、膨胀剂)为主要原料配制成装配式建筑水泥基灌浆料.通过检测合理配合比下、不同水灰比的水泥基灌浆料的流动性、强度、膨胀性、泌水率、总氯离子含量、电通量和氯离子扩散系数等指标来考察其性能.结果表明,当砂最大粒径为2.36 mm、水灰比为0.24~0.30、砂灰比为1∶1、粉煤灰掺量为8%、硅灰掺量为5%、减水剂掺量为0.6%、缓凝剂掺量为0.1%、膨胀剂掺量为8%时,水泥基灌浆料的各项性能均满足装配式建筑灌浆料的要求.最后结合现场工程实测资料,对氯离子环境下水泥基灌浆料的最小保护层厚度进行了推算.     

透水混凝土抗冻融性能试验研究

为研究骨料粒径和目标空隙率对透水混凝土抗冻融性能的影响,在0. 31水胶比下,使用4. 75～9. 50 mm、9. 50～16. 00 mm、16. 00～19. 00 mm 3种不同粒径的骨料,分别配置目标空隙率为11%、16%和21%的3种透水混凝土,并进行冻融性能试验.试验中测试了透水系数、实际空隙率、抗压强度、抗折强度等指标,采用快冻法对其冻融性能进行了研究.试验结果表明,空隙率为11%和16%的各种粒径骨料混凝土的冻融指标能达到F50,而空隙率21%的只能达到F25.在满足透水性能要求的前提下,小粒径骨料成型透水混凝土的强度高、抗冻融性能好.     

有机改性水泥基透水混凝土的性能研究

目的研究骨料级配、骨胶比、矿物掺合料、树脂对透水混凝土性能的影响,解决其高强与多孔的矛盾和易开裂不耐久的问题.方法通过粗骨料的空隙率找出最佳级配,利用减水剂与矿物掺合料的双掺技术,掺加一定量的砂,采用水泥与水性环氧树脂复配的技术来提高透水混凝土的性能.结果两种骨料质量比m(A)∶m(B)=1.5∶1时,骨料的紧密堆积空隙率最小;骨胶比为3.9时透水混凝土的性能较好;0.8%的减水剂与三种矿物掺合料的双掺技术可有效提高透水混凝土的抗压强度,且硅灰掺量为6%时效果最佳;加砂10%和掺入5%的水性环氧树脂能有效地解决透水混凝土的开裂,提高透水混凝土耐久性.结论骨料级配决定透水混凝土的强度;减水剂与适量的矿物掺合料进行双掺能显著提高透水混凝土的性能;掺加适量的砂和水性环氧树脂可略微提升强度,并能有效减少裂纹的出现,提升透水混凝土的耐久性.     

多因素对聚合物水泥基功能梯度混凝土抗压强度的影响

针对功能梯度混凝土在地下工程中的应用问题,研究了多因素(水胶比、粉煤灰掺量、硅粉掺量、聚丙烯酸酯乳液)作用对聚合物水泥基混凝土抗压强度的影响,确定了各因素对聚合物水泥基混凝土抗压强度变化的影响程度,并加以定量化表征,提出了多因素共同作用影响聚合物水泥基混凝土抗压强度变化的偏最小二乘二次多项式回归分析模型。结果表明:在试验拟定的影响因素中,聚合物水泥基混凝土抗压强度存在最大值,各因素对聚合物水泥基功能梯度混凝土抗压强度的影响程度以水胶比最大,其次是聚丙烯酸酯乳液、粉煤灰掺量,硅粉掺量最小。最佳因素水平组合为水胶比0. 22、粉煤灰掺量25%、硅粉掺量5%、聚丙烯酸酯乳液6%。     

稻壳混凝土配合比设计及对工作性能的影响

以稻壳、粉煤灰、硅灰及水泥等为原料,用全计算配合比法配制稻壳混凝土,试验研究C30稻壳混凝土性能.结果表明:合理的稻壳掺量对混凝土的工作性能有一定的改善作用;适量掺入粉煤灰可以润滑集料颗粒,使混凝土具有更好的黏聚性和可塑性;硅灰和粉煤灰双掺,可以改善稻壳混凝土的黏聚性和保水性,比单掺粉煤灰效果更好.     

矿物掺合料对低水胶比混凝土干缩和自收缩的影响

研究了粉煤灰(0%、10%、30%、50%)、矿粉(0%、10%、30%、50%)以及硅灰(0%、10%、20%)对水胶比为0.24的低水胶比混凝土干缩和自收缩性能的影响规律,并采用双曲线函数的收缩表达式对试验结果进行拟合,定量化地揭示了矿物掺合料对收缩随时间发展趋势的影响,分析了干缩与自收缩的关系.结果表明:粉煤灰有利于减少低水胶比混凝土的干缩,矿粉次之,硅灰略增大混凝土的干缩;粉煤灰有利于减少低水胶比混凝土的自收缩值,矿粉增大了自收缩,硅灰非常明显地增大混凝土自收缩;低水胶比混凝土的自收缩在所测试的干缩中占有很大的比重,而且随着粉煤灰、矿粉和硅灰掺量的增加所占的比重均逐渐增大.     

轻集料及高性能轻集料混凝土的性能研究

对轻集料的性能如吸水速率、微观结构及高性能轻集料混凝土的强度、耐久性进行了研究.所用轻集料为膨胀页岩和烧结粉煤灰.高性能轻集料混凝土是由不同的胶结料用量、不同的硅灰掺量和不同的水胶比配制而成.实验结果证明,膨胀页岩轻集料的吸水速率比烧结粉煤灰轻集料低得多,这与轻集料的微观结构相吻合.意味着混凝土搅拌过程中,后者需更多的额外水来达到期望的水胶比.利用轻集料可以成功地配制成强度高于60 MPa、坍落度200 mm左右、重度低于1 834 kg.m-3的高性能轻集料混凝土.增加胶结料用量或降低mw/mb(水胶质量比)可以提高该混凝土的强度,当胶结料用量超过550 kg.m-3或mw/mb低于0.28后,作用变得不明显.从提高该混凝土的强度的角度看,硅灰的最佳掺量为10%.轻集料的种类明显影响高性能轻集料混凝土的强度.耐久性实验证明,高性能轻集料混凝土水的渗透性很低,并且该混凝土的抗冻性优于普通重度的混凝土.     

掺硅灰的低水胶比水泥水化产物定量预测方法

基于低水胶比下水泥水化原理以及硅灰作用机制,考虑体系中氢氧化钙量的变化,修正中心粒子模型,提出掺硅灰的低水胶比水泥水化产物体积分数预测方法.对比提出方法、试验数据、Power模型以及Jensen模型,结果表明:所提方法可较好地描述掺硅灰的低水胶比水泥水化进程并定量预测不同水化产物的体积含量;当无硅灰时,所提方法计算的未水化水泥和化学收缩的体积与Power模型计算结果基本一致;当含有硅灰时,所提方法计算的水化产物的体积分数与Jensen模型的模拟相近.     

复合矿物掺合料高性能混凝土的试验研究

通过对复合矿物磨细矿渣、硅粉矿物掺合料高性能混凝土的试验,研究了最大限度降低水泥用量,优化高性能混凝土胶凝材料用量的问题．试验结果表明：水胶比仍是影响矿渣高性能混凝土强度的主要因素;磨细矿渣、硅粉等量取代水泥,取代值存在一个最佳值,分别是磨细矿渣掺量最佳值为凝胶材料总量的30％,硅粉的掺量为凝胶材料总量的15％,高效减水剂为凝胶材料总量的2．0％．     

影响水泥混凝土强度的几个因素

本文从水泥、集料、水灰比、集灰比、养护等几个方面浅谈影响水泥混凝土强度的几个主要因素,为水泥混凝土配合比的设计、试验、施工及分析提供一些方向及注意点。     

活性粉末混凝土配制及其配合比计算方法

通过配制56组70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm的活性粉末混凝土立方体试块,研究了水胶比和石英砂、硅灰、矿渣粉、钢纤维品种与掺量及养护制度对活性粉末混凝土的强度和流动度的影响.根据试验结果优选出了6组强度和流动性都比较好的活性粉末混凝土配合比,初步提出了活性粉末混凝土配合比计算方法.     

混凝土砂基透水路面砖制备及物理性能测试

推广砂基透水砖是实现沙漠沙资源化的有效途径.以烘干砂为主要骨料、高标号水泥为粘结剂并采用静压成型工艺,研制出一种预制透水孔的混凝土砂基透水路面砖,并对所研制的透水砖进行了物理性能测试和造价分析.结果表明:(1)所研制的混凝土砂基透水砖抗压强度超出我国建筑材料行业标准Cc60透水砖的要求,抗压强度可达100 MPa.(2)预设的透水孔使混凝土透水砖的透水性超过行业标准,而且透水孔上小下大,不易堵塞,不影响人行步道的舒适性.(3)根据透水砖的抗压强度、透水性、保水性、造价等方面综合考虑,选取细砂率70%、水灰比0.34、孔隙率2%、添加水性氯丁胶(AN)的第20组作为高强透水砖优选方案,选取细砂率85%、水灰比0.30、孔隙率1%、无添加剂的第22组作为常用广场透水砖优选方案,用于后续产业化开发研究.(4)增加粗骨料可显著提高透水砖的抗压强度,透水砖的细砂率可控制在70%~85%.(5)添加合适类型和剂量的添加剂可提高透水砖的抗压强度.(6)除了第7、11、12、19组造价偏高以外,其余组次造价都在60~100元/m2,与常规无砂混凝土透水砖价格接近,远小于市场上已有同类砂基透水砖的价格.     

植生型多孔混凝土性能的试验

研究植生型多孔混凝土的基本物理力学性能,分析了影响其物理力学性能的主要因素以及相应的影响规律．试验结果表明：胶结材的流动度控制在180—210mm之间,可获得良好工作性的植生型多孔混凝土;植生型多孔混凝土具有连续空隙结构、良好的透水透气性能,其透水性系数在1．5-3．0cm／s之间,与其空隙率有关;与植生型多孔混凝土的空隙率(20％-30％)相对应的抗压强度在8-28MPa之间．随着空隙率的增大,植生型多孔混凝土内部越易形成连续空隙结构;相同设计空隙率下,集料粒径越大,多孔混凝土中的有效空隙率越大．掺入矿物外加剂不仅可以调整多孔混凝土混合料的工作性,而且能改善多孔混凝土的物理力学性能,同时能降低多孔混凝土中的pH值,掺入硅粉、矿渣微粉或矿渣微粉与粉煤灰复合掺入的效果显著。