回弹法在钢纤维混凝土中的应用试验研究

结合厦门至昆明国家重点公路干线的建设,配制了一批不同龄期的掺粉煤灰、矿渣C40钢纤维混凝土试件,对试件进行了回弹检测和抗压强度的试验研究,并对试验结果进行了回归分析,建立了钢纤维混凝土回弹值与抗压强度之间的关系曲线,结果表明:抗压强度与回弹值之间存在着很好的相关性,回弹法用于钢纤维混凝土无损检测是可行和适用的。     

高性能混凝土表层硬度与强度的相关性

通过回弹法研究了高强度(C60,C70)、大掺量矿物掺合料(粉煤灰、矿渣)的高性能混凝土抗压强度、回弹值随龄期发展的变化规律,并分别采用扫描电镜(SEM)、综合热分析法(TGDSC)、压汞法(M IP)对表层混凝土中的微观形貌、水化产物和孔结构进行研究.以回弹值、抗压强度和碳化深度为测试指标,建立了高性能混凝土测强曲线方程.结果表明:掺合料掺量大于10%时,混凝土回弹值和抗压强度值随掺量增大而减小;同掺量矿渣混凝土回弹值和抗压强度值均大于粉煤灰混凝土;掺加30%粉煤灰和矿渣后,混凝土结构的密实度降低,孔隙率分别增加了28.92%和14.51%;采用最小二乘法建立的高性能混凝土测强曲线平均相对误差为8.9%,平均相对标准差为11.3%,均满足地区回弹测强曲线的要求.     

瓯越大桥混凝土超声回弹综合法专用测强曲线

为解决瓯越大桥混凝土强度无损检测技术,通过试验系统研究单掺、双掺粉煤灰和矿粉对混凝土回弹值、声速代表值与抗压强度关系的影响,分别建立使用普通回弹仪和高强回弹仪时的瓯越大桥混凝土超声回弹综合法专用测强曲线,并通过现场试验验证所建立专用测强曲线的可靠性。研究结果表明:当粉煤灰最大掺量为取代35%的水泥用量,矿粉最大掺量为取代50%的水泥用量时,掺合料类型和掺加方式对混凝土回弹值和声速代表值与抗压强度的关系均无显著影响;使用普通回弹仪和高强回弹仪建立的超声回弹综合法专用测强曲线公式分别适用于对强度等级为C35~C80和C50~C80的同类混凝土进行强度无损检测,使用方便,且具有较高精度。     

钢纤维混凝土的超声测强试验

对240组钢纤维混凝土试件进行了超声波检测，研究其抗压强度并对试验结果进行回归分析，建立钢纤维混凝土检测的超声波波速与抗压强度之间的超声波测强曲线．结果表明，利用该曲线测定超声声速可推定钢纤维混凝土的强度．超声波检测方法用于钢纤维混凝土无损检测是可行和适用的．     

回弹-超声波综合法混凝土抗压强度非破损检测研究

应用本地区典型混凝土原材料制作6种不同强度等级的混凝土标准试件,并按照现行相关技术规程要求分别进行了回弹法和超声波法混凝土抗压强度非破损检测试验。应用大型通用数学软件Matlab7.0多种不同类型函数的回归优化分析,建立了反映回弹值、声速值及回弹-声速值与混凝土抗压强度之间相关关系的测强曲线。结果表明,与现有回弹法或超声波法等单一检测法相比,所建立的混凝土抗压强度非破损二元对数型测强曲线精度较高,宜在本地区优先采用。     

碱矿渣混凝土强度及流动性研究

矿渣主要是一种填充料或者代替部分硅酸盐水泥熟料加工成矿渣水泥,同时也是碱激发水泥的重要材料.通过改变粉煤灰、水玻璃、偏高岭土、硅灰以及石灰的掺量,评价其对碱矿渣混凝土和易性及立方体抗压强度的影响.试验结果表明:粉煤灰及水玻璃的掺入能够改善碱矿渣混凝土的和易性,其中粉煤灰改善效果更为显著,硅灰、石灰以及偏高岭土的掺入会降低碱矿渣混凝土和易性;粉煤灰、石灰及偏高岭土的掺入会降低碱矿渣混凝土28 d抗压强度,其中偏高岭土对强度影响最为显著,水玻璃、硅灰的掺入能够增强碱矿渣混凝土28 d抗压强度,其中水玻璃对强度的改善效果较为显著.     

粉煤灰加气混凝土复掺外加剂和矿渣的性能研究

目的研究复掺减水剂、矿渣和防水剂对粉煤灰加气混凝土吸水性能和抗压强度的影响,解决其吸水率高,抗压强度偏低的问题.方法通过复掺减水剂、矿渣和防水剂的手段,制备B05粉煤灰加气混凝土试件,测试加气混凝土试块的抗压强度和质量吸水率.结果减水剂掺量为0.60%时质量吸水率下降到63%,抗压强度3.26 MPa;复掺减水剂0.60%和矿渣掺量10%时抗压强度提高到4.03 MPa;3种防水剂中有机硅烷类的防水效果最好,质量吸水率下降到57%,3种防水剂的掺入均会导致抗压强度下降.结论复掺减水剂和矿渣粉选择合适的掺量,有助于提高抗压强度,降低吸水率;复掺减水剂、矿渣和防水剂,有机硅烷类的防水效果比较显著,高级脂肪酸类砂浆防水剂和硬脂酸钙乳液的防水效果一般.     

泵送粉煤灰混凝土回弹测强曲线特性

通过对不同强度等级、不同粉煤灰掺量的泵送混凝土标准立方体试块进行抗压、回弹、碳化试验,研究各测试数据随龄期的变化规律,根据常用曲线形式进行测强曲线拟合并分析其与普通混凝土统一测强曲线的区别．试验表明：混凝土各测试数据的发展受粉煤灰影响不同而呈现不同规律,掺量高的低强混凝土抗压强度发展慢,回弹发展快,碳化深度大;而掺量低的高强混凝土抗压强度发展快,回弹发展慢,碳化深度低．该现象的内在原因为掺量低时粉煤灰微集料效应为主,抗压强度提高明显;掺量高时粉煤灰低活性限制抗压强度增长,而回弹值提高明显．各测试数据的发展规律不同造成曲线拟合误差大,分析建议将胶凝材料含量〉400kg／m2、粉煤灰掺量≤20％的高强混凝土的回弹值适当增大后拟合,可得到满足地区曲线的精度要求的统一曲线．     

混杂纤维掺量对再生混凝土力学性能的影响研究

试验研究了钢纤维和聚丙烯纤维单一掺入,以及混合掺入时对再生混凝土力学性能的影响。结果表明:在再生混凝土中掺入钢纤维后,其各项力学性能都有所提高;单掺入聚丙烯纤维后其抗压强度有所降低,但显著提高了其劈裂抗拉强度和弹性模量;掺入混杂纤维后其抗压强度介于单掺钢纤维和单掺聚丙烯纤维之间,弹性模量受钢纤维掺量的影响较大,劈裂抗拉强度有显著提高,最高增强率达53.8%。加入纤维后,再生混凝土由脆性破坏变成塑性破坏。     

不同集料对粉煤灰基泡沫混凝土强度的影响

以发展节能环保建筑材料为导向,针对A06级粉煤灰泡沫混凝土抗折和抗压强度偏低的缺陷,试验通过添加石粉和矿渣两种矿物掺合料以及骨料细砂对粉煤灰泡沫混凝土进行改性;结合扫描电子显微镜(SEM)和Image J图像处理软件对粉煤灰泡沫混凝土的微观形貌及孔隙参数进行分析计算。试验结果表明,石粉掺入量4%,矿渣掺入量10%有助于提高粉煤灰泡沫混凝土抗折和抗压强度,掺入细砂对于抗折强度有一定程度提高,但是不利于提升抗压强度,掺入石粉和矿渣使得粉煤灰泡沫混凝土形成稳定的针状水化产物,掺入石粉和矿渣有利于降低粉煤灰泡沫混凝土的孔隙率,提高其力学强度。     

冻融循环作用下混杂纤维粉煤灰混凝土力学性能试验

为了研究混杂纤维和粉煤灰增强混凝土在冻融循环作用下的损伤程度,通过对基准混凝土、混杂纤维混凝土和混杂纤维粉煤灰混凝土试样在冻融循环条件下进行抗压强度试验及超声波检测试验,得到冻融破坏后混凝土的抗压强度和相对动弹性模量,分析抗压强度损伤量、相对动弹性模量损伤量和内部结构破坏机制,建立了基于相对动弹性模量的强度衰减方程。试验结果表明：基准混凝土、混杂纤维混凝土和混杂纤维粉煤灰混凝土的抗压强度和相对动弹性模量均随着冻融循环次数的增加而减小;经历60次冻融循环时,其抗压强度和相对动弹性模量都有不同程度的下降;混杂纤维粉煤灰混凝土抗压强度和动弹性模量的损伤量在粉煤灰掺量小于10%时整体小于基准混凝土,而在粉煤灰掺量为20%和30%时大于基准混凝土;通过对冻融循环作用下混凝土相对抗压强度与相对动弹性模量的关系拟合,得到相关系数良好的相对抗压强度与相对动弹性模量的指数函数关系表达式;分析了混凝土冻融损伤、纤维和粉煤灰增强混凝土抗冻融机理。掺入适量纤维和粉煤灰能增强混凝土的抗冻融破坏能力。     

钢渣粉和玄武岩纤维对混凝土压拉性能影响的试验分析

为了研究钢渣粉掺量和玄武岩纤维掺量对混凝土压拉性能的影响,进行了不同钢渣粉掺量和不同玄武岩纤维掺量的压拉性能试验,并对试验结果进行了分析与机理探讨。试验结果表明:单掺玄武岩纤维的混凝土在掺量为3 kg/m3时,抗压、劈裂抗拉强度较好;单掺钢渣粉的混凝土,随着钢渣粉掺量的增加,抗压、劈裂抗拉强度先提高后降低,当钢渣粉掺量大于20%时,其强度降低比较明显;玄武岩纤维钢渣粉混凝土在玄武岩纤维掺量为3 kg/m3、钢渣粉掺量为10%~20%时效果较好,抗压、劈裂抗拉强度相对于基准混凝土能分别增加6.5%和11.9%。     

矿渣、粉煤灰及减水剂对混凝土抗压强度的影响

利用矿渣和粉煤灰这些工业废渣及其活性特点进行试验。该试验所研究的混凝土强度等级为C30,选用42.5强度等级的普通硅酸盐水泥,通过对八种方案进行试配,测试分析混凝土的性能和混凝土四个龄期的抗压强度,通过对各种配合比的矿渣粉煤灰混凝土各龄期抗压强度与基准混凝土同龄期抗压强度的对比分析,找出理想的矿渣粉煤灰混凝土的配合比。总结了每种方案中最佳配合比掺量。     

早龄期磨细矿渣混凝土回弹法专用测强曲线的建立

对42组早龄期磨细矿渣混凝土(7d～14d)立方体试件进行了回弹测试和强度试验。在上述试验的基础之上,选取合适的数学模型,经回归分析建立了早龄期磨细矿渣混凝土回弹法的专用测强曲线,曲线表明矿渣混凝土的表面回弹值与其抗压强度之间有着较好的相关性,而且曲线的精度符合回弹法规程中的要求。经工程实践验证了该曲线的测试精度,建议可作为郑州市早龄期磨细矿渣混凝土回弹法的专用测强曲线。     

钢纤维聚合物水泥砂浆力学性能试验研究

为了改善水泥砂浆的力学性能,在普通水泥砂浆中掺入工业废弃料粉煤灰、钢纤维和适量聚合物乳液等,拌合成高复合的水泥砂浆。研究结果表明,掺入不同的废弃掺合料,可以提高水泥砂浆的密实性,内部结构更加优化;当聚灰比为10%、粉煤灰掺量为20%、钢纤维体积掺量在0.9%时,试块的抗折、抗压强度都有一定程度的提高;双因素方差分析表明,提高钢纤维体积率可以增强试块的强度性能,并改善其延性;制作的混凝土瓦砖符合行业要求标准。     

蒸压钢纤维粉煤灰空心砌块砌体抗压性能试验与分析

大孔洞率、高粉煤灰掺量的蒸压钢纤维砌块的保温隔声性能良好、废物利用率高。试验研究了孔洞率为35%、粉煤灰掺量为50%和钢纤维体积率为0.6%的蒸压砌块和砌体的抗压强度和破坏形态。试验结果表明,在蒸压粉煤灰砌块中掺加钢纤维后,能够限制裂缝的开展和延伸,砌块的破坏形态呈现出裂而不散的特征;砌体的破坏呈现出压酥剥落破坏形态,抗压强度值提高了10.7%,初裂荷载能够达到破坏荷载的56.8%~70.5%。     

混杂纤维锂渣混凝土力学性能研究

锂渣粉掺入混凝土中可有效提高混凝土的耐久性能,但是对其延性影响较小。在C50锂渣混凝土中掺入聚丙烯纤维和钢纤维以研究纤维对混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度的影响。聚丙烯纤维对普通混凝土抗压强度呈不利影响,但0.9kg/m3时有助于提高混杂纤维混凝土的抗压强度,此外掺量在3.6kg/m3时,抗拉强度达到峰值。钢纤维可有效提高混凝土抗压、拉强度,单掺时抗压、拉可提高47.66%、94.50%。两种纤维复掺时表现出更优的性能。另外还对纤维混凝土作用机理进行了分析。     

超量塌陷区铁路桥结构的检测与评估

为确定一期加固处理后的淮南超量塌陷区某铁路桥现阶段的结构性能,采用超声-回弹综合法、钻芯法、钻孔检测法、超声法等分别检测了该桥体的相关结构参数。结果表明,该桥一期加固混凝土强度小于35MPa,未达到设计要求;混凝土碳化深度小于0.5 mm,可忽略混凝土碳化引起的钢筋锈蚀及其对回弹测量的影响;钢筋直径、间距和混凝土保护层厚度,基本满足设计要求;4号孔3个箱体内的超声波速和波幅变化较小,顶板混凝土内部没有明显缺陷。该桥可正常运行。