聚合物机制砂水泥混凝土路用性能研究

普通水泥混凝土路面脆性大、耐磨性差,机制砂的掺入会降低混凝土的耐磨性,机制砂在混凝土中的应用受到很大限制.聚合物改性水泥混凝土具有较好的韧性、抗磨损能力.在降低成本的基础上,为增强机制砂混凝土的力学及耐久性,选用低掺量聚合物对机制砂混凝土进行改性.研究表明:聚合物改性剂能够增强混凝土的和易性,使混凝土的脆性降低,韧性增强,抗磨性能提高;聚合物改性剂的掺入,能够改善水泥混凝土内部的结构组成,使得混凝土更加坚固、密实,水泥与矿料之间的黏结性增强.聚合物改性剂的掺入对机制砂水泥混凝土的力学及耐久性能有显著提高,聚丙烯酸酯乳液和羧基丁苯胶乳最佳掺量分别为3%、5%.     

剑麻纤维水泥混凝土复合材料性能试验的研究

为了了解剑麻纤维掺入混凝土后,其物理和力学性能的变化规律,通过对不同掺量剑麻纤维水泥混凝土复合材料的工作性、力学性能、耐久性等进行试验,发现不同掺量剑麻纤维对剑麻纤维增强水泥基复合材料的坍落度、含气量、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、耐久性等性能的变化情况,从而确定出最佳剑麻纤维的掺量范围,为进一步研究剑麻纤维增强水泥基复合材料其它性能及应用提供参考.通过试验得出在水泥混凝土中掺入剑麻纤维后能提高其抗劈裂抗拉强度和抗折强度.     

有机纤维对“客运专线”用C40高性能混凝土性能的影响

目的为增强混凝土早期抗塑性开裂性能及耐久性,研究了有机纤维种类、长度及掺量对混凝土工作性能、力学性能及抗碳化性能的影响.方法采用坍落度试验、抗压与抗折强度试验、混凝土碳化试验及平板约束法测试进行研究.结果聚丙烯腈(PAN)纤维对混凝土工作性能影响最大,坍落度降幅达86%;掺入19 mm聚丙烯(PP)单丝纤维,坍落度下降25%;加入0.15%PP纤维,坍落度降幅达28.7%,含气量增加25.9%;掺入聚乙烯醇(PVA)纤维后,混凝土7 d、28 d抗压强度降幅最大,分别达30.4%、23.5%;12 mm PP单丝纤维体积掺量为0.15%时混凝土的抗裂效果明显好于0.05%掺量,而碳化深度较基准低30%.结论混凝土中掺入有机纤维后,早期抗塑性开裂性能明显增强;混凝土的抗裂效果随纤维长度和掺量增加,效果越来越明显;有机纤维的加入明显提高混凝土的抗碳化力,力学性能有所降低,但降幅不大.     

相变储能大体积混凝土的控温性能

提出相变控温储能材料机敏控制混凝土结构温度裂缝技术途径.在混凝土浇注过程中将相变材料掺入使之与混凝土结构一体化,利用相变材料在特定温度范围的热效应控制混凝土内部温度场,从而机敏控制温度应力防止温度裂缝.通过自行设计的温度测试系统,对相变控温混凝土控温性能进行实测研究,结果表明:相变材料不但可以降低大体积混凝土的最高绝热温升值,而且可以降低大体积混凝土升温速度和降温速度,从根本上防止了大体积混凝土温度裂缝的出现.     

活性炭储能骨料对相变混凝土压拉强度和导热性能影响的试验与分析

为了制备具有保温储热能力,同时具有一定强度的新型混凝土材料,对不同活性炭储能骨料掺量的相变混凝土进行了抗压强度、劈裂抗拉强度和导热系数试验,并对试验结果进行了分析。试验结果表明,掺入活性炭储能骨料降低了相变混凝土的抗压、劈裂抗拉强度,活性炭储能骨料掺量在15%以内,相变混凝土的强度损失率不超过10%。相变材料为液态时相变混凝土的导热系数略大于相变材料为固态时的导热系数,增加幅度低于5%。随着活性炭储能骨料掺量的增加,相变混凝土的导热系数增大明显,满足保温要求,活性炭储能骨料的掺量应在15%以内。     

不同纤维及掺量对硅酸盐水泥胶砂强度的影响规律

纤维与混凝土胶砂基质的相互作用对纤维混凝土的韧性有重要影响.针对聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)、超高分子量聚乙烯(UPE)三种不同纤维不同掺入量的胶砂混凝土加筋效果进行了强度变化规律研究.结论显示:适量的纤维能有效改善胶砂混凝土的抗折强度和抗压强度;随着纤维掺量增加,水泥胶砂试块折断后的主裂纹扩展的长度和裂纹宽度逐渐减小,其中单掺UPE的纤维的裂纹长度与宽度控制效果最好;对于0.1%体积含量的6 mm短纤维胶砂混凝土,UPE纤维胶砂混凝土的抗折强度略高于PVA纤维,比PP纤维提高约14%;掺入0.1%体积含量的12 mmUPE纤维胶砂综合性能最好.     

工业明胶对混凝土坍落度及强度的影响研究

为提高混凝土的工作性能,往往需要加入各种外加剂。大分子生物材料工业明胶具有表面活性,相当于减水剂,具有提高混凝土工作性能的潜力。着重研究了工业明胶的掺入量对混凝土坍落度及其抗压强度的影响。试验结果表明:工业明胶掺入到混凝土中起到减水效果,能增强混凝土的和易性,掺量为水泥质量的1%最为合适。在保持混凝土的流动性和强度不变的情况下,可以减少拌合水用量与胶凝材料用量6.6%,节省水泥,降低成本,提高经济效益。     

工业明胶对混凝土坍落度及强度的影响

为提高混凝土的工作性能,往往需要加入各种外加剂。大分子生物材料工业明胶具有表面活性,相当于减水剂,具有提高混凝土工作性能的潜力。着重研究了工业明胶的掺入量对混凝土坍落度及其抗压强度的影响。试验结果表明:工业明胶掺入到混凝土中起到减水效果,能增强混凝土的和易性,掺量为水泥质量的1%最为合适。在保持混凝土的流动性和强度不变的情况下,可以减少拌合水用量与胶凝材料用量6.6%,节省水泥,降低成本,提高经济效益。     

大掺量粉煤灰高性能混凝土的试验研究

本文探讨了中等强度大掺量粉煤灰高性能混凝土的工怍性、力学性能及耐久性。在大量试验的基础上,对不同掺量粉煤灰高性能混凝土的坍落度损失,抗压强度、干缩以及耐久性等性能进行了全面的分析。研究表明,它在道路工程、大体积工程及房建工程等方面有着广阔的应用前景。     

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.     

高寒地区混凝土防渗节水问题的探讨

渠道混凝土防渗节水工程是提高农田灌溉面积，减少水资源浪费的有效措施之一，文章提出了混凝土防渗节水设计的具体内容，包括混凝土水灰比的设计，不同砂粒的最佳搭配，骨料的最佳选择及最佳灰砂比的确定，以及根据裂缝，温度，湿度对混凝土的影响所应采取的相应防治措施。     

粗骨料对高温后沙漠砂混凝土抗压性能影响数值模拟

针对高温作用对混凝土强度带来的不利影响以及中砂资源匮乏的问题,将沙漠砂混凝土视为由粗骨料、沙漠砂砂浆及界面相组成的三相复合材料。采用随机骨料模型建模,对高温后沙漠砂混凝土单轴受压破坏过程进行了数值模拟,分析粗骨料体积含量及粒径大小对高温后沙漠砂混凝土单轴抗压性能的影响。结果表明：高温后沙漠砂混凝土的破坏相继发生于界面相、界面相周边砂浆及外围砂浆,混凝土最终沿近对角线方向发生斜向破坏。随粗骨料体积含量增加,沙漠砂混凝土抗压强度先增大后减小,体积含量45%时,抗压强度最大。相对于最小粒径与中间粒径,粗骨料最大粒径对高温后沙漠砂混凝土抗压强度的影响更为显著。本研究可为沙漠砂混凝土的应用提供理论依据。     

桥梁箱体结构自调温固液相变材料机理研究

在已有的相变材料及相变理论研究分析的基础上,提出了一种适用于桥梁箱体结构"自调温"的石蜡-稻壳灰相变储能混凝土新型材料。通过研究该新型材料对混凝土温升过程中的影响规律,提出了相变储能稻壳灰混凝土吸热温升估算公式。进一步地,通过对普通混凝土与相变储能混凝土箱体结构温度场数值模拟及对比,分析了其在混凝土箱体结构中的"自调温"效用。     

机制砂混凝土抗滑性能的影响因素分析

为了研究机制砂混凝土路面抗滑性能的影响规律,采用摆式摩擦法与表面回弹法,研究了水灰比、砂率、机制砂掺率、石粉含量等因素的影响,基于灰色系统理论对各影响因素进行了重要性排列。研究表明,机制砂抗滑性能低于天然河砂,石粉会显著改变机制砂混凝土的表观构造,各影响因素之间灰色关联排序为砂率水灰比石粉含量机制砂掺率,根据以上结论设计了机制砂混凝土抗滑性能预测模型,经验证此模型与试验实测值相关性较好。     

深部砂岩力学实验及储层开采出砂影响规律

为研究深部储层砂岩在高温、高压、高应力状态下的开采出砂规律及主控因素,以克深区块为研究对象,开展了相应的岩石力学实验和数值模拟分析。实验岩心取自该区块致密砂岩储层,通过实验获得了高温高压下岩石的弹性模量、内聚力和内摩擦角等参数及其变化规律。结合实验结果和该地区地质特征,建立了深部砂岩储层直井开采热流固耦合模型,并利用有限元软件进行求解;通过分析储层Mises应力、等效塑性应变等参数变化特征,结合出砂判别标准,得到了不同开采条件下的出砂影响规律。采用正交试验设计方法进行了出砂敏感性因素分析,获得了其出砂的主控因素。研究结果表明：水平地应力的非均匀程度对储层开采出砂的影响最大,岩石胶结强度和生产压差的影响次之,地层温度变化影响相对较小。     

悬砂稠化剂流变特性研究

研制出一种具有三维网络状结构的悬砂稠化剂，该稠化剂具有极强的悬砂能力，能与山砂以任意的配比形成复合浆体，并将山砂和水固结在一起而不脱水，极大地提高了砂浆防灭火效果；此外使砂不易堵管，大大地降低砂子对管道的磨损，并有利于管道长距离输送．并对悬砂稠化剂流变特性进行了研究，得到该稠化剂是具有剪切稀化特性的假塑性非牛顿流体；当悬砂稠化剂浓度为0．4％时，溶液具有最佳的流体力学特性；同时悬砂稠化剂的粘度与Ca^2＋离子浓度、Na^＋离子浓度、pH值、温度以及存放时间等因素密切相关．最后，用悬砂稠化剂进行了悬浮山砂的实验，制备出具有优良防灭火性能的稠化砂浆．图7，参8。     

水北沟渡槽槽身混凝土浇筑温控措施及分析

南水北调中线京石段应急供水工程中,水北沟渡槽槽身在施工中采用了外升内降的温度控制防裂措施,减小了槽身混凝土的温度变化幅度,取得了较好的控制效果。     

大体积混凝土施工裂缝控制

大体积混凝土结构，由于水泥水化过程中释放的水化热引起的温度变化和混凝土收缩产生的温度应力及收缩应力，是其产生裂缝的主要原因，而大体积混凝土的内部温升，又可视为强化水泥硬化、充分利用其活性的能源。因而在大体积混凝土施工中采取减少水泥用量，控制温差应力，稳定其体积，辅之以水冷却及其他措施，可以有效地控制温度应力和温度变形裂缝的扩展，取得较好的技术经济效果。     

张花高速澧水大桥索塔基础大体积混凝土温控

 结合张花高速澧水大桥索塔基础大体积混凝土施工,根据热传导和有限元基本原理,应用MIDAS软件建立了澧水大桥索塔基础大体积混凝土温控计算模型.根据计算结果确定了温控方案,对大体积混凝土施工全过程进行实时温度监测,实现了大体积混凝土温度控制的信息化施工,为混凝土冷却水通水和保温保湿养护等温控措施提供了依据.大体积混凝土浇注完成后,索塔基础未出现温度裂缝,达到了预期目标.工程实践表明本文采用的大体积混凝土温度控制方法和流程有效,可供桥梁索塔基础等大体积混凝土施工借鉴.