矿物掺合料对活性粉末混凝土力学性能的影响

为了研究不同矿物细掺合料对活性粉末混凝土力学性能的影响,用硅微粉、粉煤灰、石英粉、粉煤灰与石英粉双掺（双掺组）共4种矿物掺合料,分别取代不同比例的硅粉来制作活性粉末混凝土试块;同时,采用不同的养护温度和不同的养护龄期对混凝土试块进行养护;最后,测出4组混凝土试块的抗压和抗折强度以及棱柱体的抗压强度,分别绘出抗压和抗折性能曲线。研究结果表明：同一种矿物掺合料,养护温度越高,其抗压和抗折强度越高;在同一养护条件下,粉煤灰改善活性粉末混凝土的抗压和抗折性能效果最好,石英粉最差,硅微粉和双掺组介于两者之间。     

不同钢纤维掺量活性粉末混凝土力学性能的试验研究

通过单轴受压、劈裂抗拉和抗折试验,研究了活性粉末混凝土的基本力学性能(抗压强度、劈拉强度和抗折强度).研究结果表明:钢纤维体积含量1.0％—2.0％之间变化时,活性粉末混凝土的抗压强度、劈拉强度和抗折强度变化不明显,当钢纤维体积含量超过2.0％后,其抗压强度、劈拉强度和抗折强度均有明显提高.当钢纤维体积含量超过3.5％后,钢纤维掺量对活性粉末混凝土轴心抗压强度和劈拉强度影响不明显,而对抗折强度的提高作用仍然比较明显.根据试验曲线,推导拟合出活性粉末混凝土单轴受压应力-应变曲线方程.     

不同活性掺合料RPC力学性能试验研究

为了研究不同活性掺合料的活性粉末混凝土(RPC)在不同养护温度条件下的基本力学性能,分别对24组不同养护温度、不同活性掺合料的RPC试件,进行抗压强度和抗折强度试验。结果表明:同一种活性掺合料替代硅灰比例相同时,高温养护条件下的RPC试件力学性能优于常温养护条件下的RPC试件;在相同温度下,不同活性掺合料替代硅灰比例为40%~60%时,RPC试件抗压强度大小依次为:粉煤灰微硅粉石英砂;活性掺合料种类和替代硅灰比例的改变对RPC试件抗折强度影响不是很大;钢纤维的掺入对RPC试件的强度有一定的提高作用。     

氧化石墨烯对大掺量矿物细粉超高性能混凝土力学性能的影响

通过制备氧化石墨烯大掺量矿物细粉超高性能混凝土,研究了标准养护和蒸汽养护条件下该类混凝土力学性能。研究结果表明:氧化石墨烯掺入使该类混凝土流动度有所降低,但抗压强度和抗折强度得到改善,并且证实氧化石墨烯最佳掺量与养护条件有关;这为制备经济型和环保型氧化石墨烯大掺量矿物细粉超高性能混凝土及工程应用奠定了基础。     

矿渣—粉煤灰基高性能混凝土专用胶凝材料

通过优化配比组分、粒级设计和使用外加剂,制备出一种高掺量矿渣、粉煤灰且使用水泥熟料较少的矿渣--粉煤灰基高性能混凝土专用胶凝材料.研究了物料粉磨方式、石膏掺量、矿渣与粉煤灰的掺量及比例对复合高性能胶凝材料体系强度的影响,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)微观分析手段观察其微观结构和水化产物,阐明了复合胶凝材料活性与级配协同优化效应.复合胶凝材料胶砂水胶比为0.36时具有较好的流动度,胶砂试块养护28d抗压强度可以达到58.9MPa,抗折强度达到14.2MPa,并具有良好的抗硫酸盐侵蚀性能,配制的混凝土具有良好的抗碳化性能.     

不同掺合料掺量的活性粉末混凝土抗压强度试验

通过活性粉末混凝土试件的受压试验,研究不同掺合料掺量的活性粉末混凝土在标准养护28 d条件下的受压力学性能。分析活性粉末混凝土立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量和峰值应变的相互换算关系,拟合出活性粉末混凝土应力-应变曲线方程式。研究结果表明:掺合料含量对活性粉末混凝土抗压强度影响较大,不同掺合料对活性粉末混凝土强度影响由大到小依次为:粉煤灰>硅粉>双掺粉煤灰和石英粉>硅微粉>石英粉,当粉煤灰掺合料掺量为40%时,活性粉末混凝土能达到较高强度。     

油基岩屑掺合料对混凝土力学性能的影响

为了研究油基岩屑掺合料对混凝土各项力学性能的影响,将油基岩屑替代基准组混凝土中的细集料,对不同替代率(0%,5%,10%,20%,30%,40%)和不同养护时间(7 d,28 d)的油基岩屑掺合料混凝土分别进行了抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度试验。结果表明,油基岩屑掺合料对混凝土的各项力学性能产生了不同程度的影响,混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度随着油基岩屑掺入量增大而减小。随着油基岩屑替代率由0%增大到40%,养护28 d的混凝土抗压强度由32. 1 MPa降低至12. 6 MPa,抗折强度由4. 16 MPa降低至2. 18 MPa,劈裂抗拉强度由2. 61 MPa降低至1. 67 MPa。随着油基岩屑替代率的增加,混凝土拉压比总体呈增大趋势。     

高活性复合掺和料早期水化特性及其力学性能

引入掺和料是提高无砟轨枕混凝土的脱模强度、后期力学性能及耐久性的重要措施之一。借助单纯重心设计法,采用矿渣粉、粉煤灰与高活性粉体A制备高活性复合掺和料,研究复合掺和料组成对早期活性指数、水化热以及混凝土抗压强度的影响。结果表明:复合掺合料的组成对其活性指数影响较大,并体现出明显的复合增强效应;高活性粉体A与矿渣粉二元复掺的混凝土1 d与28 d活性指数均达118%; 3 d龄期后矿渣粉放热增加,而粉煤灰水化放热一直较低,矿渣粉或粉煤灰与高活性粉体A二元复掺时浆体1 d水化放热差别很小;三元复掺混凝土的复合增强效应优于二元复掺,三元复掺混凝土28 d与60 d抗压强度分别达68. 6 MPa和79. 6 MPa。     

磷酸盐快补材料的耐水性试验研究

为了解磷酸盐快补材料的耐水性能,通过不同温度下静止和流动水养护对磷酸盐快补材料的力学性能、体积稳定性和强度保留率等影响结果的统计分析来确定其耐水性优劣,进而探索改善磷酸盐快补材料耐水性的措施。结果表明:磷酸盐快补材料在自然养护条件下强度最高,60 d抗折强度和抗压强度分别为11.50 MPa和73.54 MPa,在水养条件下强度会发生一定的倒缩,尤其是流动水养护对强度影响更为显著,60 d抗折强度和抗压强度的最小值分别为5.30 MPa和26.56 MPa,强度保留率最小值达到24.88%。研究结果可为磷酸盐快补材料的推广应用提供一定的指导。     

钢管高钛矿渣砂超高强混凝土短柱轴压力学性能试验研究

高钛矿渣是较好的内养护材料,将其作为细集料制备超高强混凝土灌入钢管,可减小核心混凝土收缩造成的脱黏、脱空,提高钢管超高强混凝土组合结构构件强度。通过10根钢管混凝土短柱轴压测试,研究分析了高钛矿渣砂取代率对钢管高钛矿渣砂超高强混凝土轴压力学性能的影响,结果表明：高钛矿渣砂取代率对钢管混凝土试件的破坏形态、荷载-位移曲线、应力-应变曲线、应力-横向变形系数曲线规律无明显影响,试件均为剪切破坏模式;随着高钛矿渣砂取代率的增加,钢管混凝土试件的承载力与初始刚度随之增加,在取代率为60%时,均达到最大值;由于核心混凝土强度过高,试件含钢率偏小,钢管对核心混凝土约束效应有限,实测承载力小于规范计算承载力。     

养护制度对活性粉末混凝土承载力的影响研究

为了研究活性粉末混凝土在不同养护制度条件下对承载能力的影响,制作了30个活性粉末混凝土试块和2根HRB500级钢筋活性粉末混凝土简支梁,进行抗压、抗折和抗弯承载力研究试验,分析试块与试验梁的承载力大小随温度的变化情况,利用扫描电镜研究了在不同养护制度下活性粉末混凝土内部结构变化。研究结果表明：（1）当试件养护温度在[常温 ~ 180 ℃]范围内,活性粉末混凝土（RPC）质量损失很小;（2）当温度低于180 ℃时,随着温度升高,水泥水化反应加剧,RPC微观结构得到改善,抗压强度提高;（3）当温度达到设定值后,继续保持设定温度养护较非恒定温养护的抗压强度高;（4）当养护温度达到180 ℃时,RPC基体中仍存在未水化颗粒,由此可以假定养护温度仍可以提高。     

改性脱硫石膏基混凝土物理力学性能试验研究

为了验证改性脱硫石膏替代水泥的可行性,采用实验方法,对改性脱硫石膏和水泥及其混凝土的物理力学性能进行了对比试验研究。结果表明:改性脱硫石膏基混凝土抗压强度达到44 MPa,抗折强度达到9.5 MPa,明显高于水泥基混凝土。抗拉强度、抗剪强度与水泥基混凝土较为接近;因此,改性脱硫石膏替代水泥作为胶凝材料是可行的。养护条件的差异会对混凝土强度增长产生影响,低湿度的常温养护条件更适宜改性脱硫石膏基混凝土后期强度的发展;所以在煤矿巷道的喷射混凝土支护施工后无需洒水养护,从而减少施工工序,提高施工效率。另外,还给出了改性脱硫石膏基喷射混凝土配合比的三种优化方案,在满足其施工所需强度的条件下能够方便灵活地选用其最优配合比。     

不同纤维种类及掺量的RPC抗压强度试验研究

在混凝土中添加适当的纤维可改善混凝土的强度与韧性,故研究不同纤维种类及掺量的活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)在标准养护28 d条件下的抗压强度,并通过扫描电镜分析其微观形态。结果表明:钢纤维-混凝土界面存在薄弱层,当钢纤维的含量为2%时,抗压强度低于不掺加钢纤维的RPC混凝土;当聚氯乙烯纤维(polyvinyl chloride,PVC)含量为0.9%、水胶质量比为0.2时,RPC抗压强度较高。研究结果可为实验室制备掺纤维混凝土提供参考。     

纳米SiO2和CaCO3对超高性能混凝土性能的影响

制备超高性能混凝土(简称UHPC)时掺入纳米材料能够明显提高其强度,通过试验对比分析了标准养护和热水养护条件下纳米SiO₂和纳米CaCO₃对UHPC性能的影响,结果表明：同种养护方式,不同掺量下,两种纳米材料均会不同程度上降低UHPC的流动度,但纳米CaCO₃对UHPC流动度的降低程度较小。相同掺量下,热水养护的效果优于标准养护。热水养护时,纳米SiO₂在掺量为2%时,对UHPC的抗压强度和抗折强度提升效果最好,抗压强度最高可达143.8 MPa,提升了13%;纳米CaCO₃在掺量为3%时,对UHPC的抗压强度和抗折强度提升效果最优,抗压强度最高可达到138.3 MPa,提高了9%。     

镁渣和矿渣对复合水泥性能的影响

掺加10%～40%镁渣制备了镁渣矿渣复合硅酸盐水泥,研究了镁渣对复合水泥物理性能的影响规律。结果表明:镁渣中主要矿物是β-C2S和γ-C2S,具有较好的火山灰活性。随着镁渣矿渣比(MS/BS)的增加,复合水泥凝结时间延长,强度逐渐下降,当MS/BS为0.67时,即镁渣掺量20%,矿渣掺量30%时复合水泥28d抗折强度达9.10MPa,抗压强度达42.53MPa,达到了国标42.5#复合硅酸盐水泥要求。     

玄武岩纤维在混凝土中的应用与分析

玄武岩纤维掺入混凝土中能有效增强混凝土的力学性能.在基体混凝土配比一定条件下,纤维掺量为0.2%时,研究玄武岩纤维长度、直径与玄武岩纤维增强混凝土的抗压强度、抗折强度的关系,得出玄武岩纤维长度较长时,混凝土抗压强度、抗折强度也随之增加,当玄武岩纤维长度达到20 mm时,抗压强度、抗折强度有所下降.玄武岩纤维直径越小,混凝土抗压强度、抗折强度越大.为建筑行业在玄武岩纤维增强混凝土设计时选用玄武岩纤维提供参考.     

咖啡渣矿渣地聚合物固化软土的力学性能研究

为降低造价和碳排放量,通过研究地聚合反应结合有机质废弃物咖啡渣和工业废弃物矿渣制成软土固化剂的可能性,改良地聚合物水泥的性能,并对其效果进行评估。实验以废弃咖啡渣、矿渣为原料,氢氧化钠作为碱性激发剂,制备咖啡渣—矿渣基地聚合物用于软土加固。研究不同咖啡渣掺量、水灰比和养护时间对固化软土的抗压强度和抗劈裂强度等力学性能影响。结果表明:在室温条件下使用30%固化剂掺量时,在矿渣基地聚合物固化剂中将5%矿渣用咖啡渣替代矿渣并采用0.6水灰比时,所得到的固化软土力学性能最优,28天无侧限抗压强度和抗劈裂强度分别为达到1.7 MPa和318.3 kPa。该软土固化剂强度优于水泥,在满足实际工程要求的同时,最大化利用了各类废弃物。     

建筑垃圾再生微粉对水泥净浆性能的影响

利用废弃混凝土生产的再生微粉可以一定程度取代水泥材料,在工程中具有十分巨大的应用潜力。为了更好地研究其相关工作性能和力学性能,研究了普通再生微粉和700℃低温煅烧再生微粉对水泥净浆不同取代率下的工作性能、抗折与抗压强度和强度活性指数的影响,拟合出两种再生微粉取代率与类折压比的函数关系表达式,并进行了再生微粉对水泥净浆微观结构特征影响分析。结果表明：随着取代率增加,水泥净浆的工作性能如流动度减小,标准稠度用水量和凝结时间增加;力学性能如抗折强度、抗压强度与强度活性指数均减小,再生微粉取代率超过30%时对抗压强度影响较大。700℃低温煅烧处理再生微粉取代水泥净浆力学性能优于普通再生微粉取代水泥净浆力学性能。     

碱矿渣混凝土基本力学性能试验研究

以水玻璃和Na OH作为激发剂,矿渣微粉作为胶凝材料,硫铝酸钙氧化钙膨胀剂作为掺合料,制备碱矿渣混凝土基本力学性能试验标准试件,开展其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、弯拉强度、弹性模量和泊松比基本力学性能试验研究.结果表明:碱矿渣混凝土表现出良好的早强性能,SEM微观分析显示骨料与浆体界面间未见明显过渡区,膨胀剂的掺入可以提高碱矿渣混凝土的早期(1 d、3 d)强度,降低后期(28 d)强度;同强度等级的碱矿渣混凝土的抗拉韧性要优于普通硅酸盐混凝土,弯拉强度、弹性模量和泊松比与普通硅酸盐混凝土相当;膨胀剂的掺入对弯拉强度有较大幅度的降低;已有弹性模量各建议计算式计算结果中与试验值最为接近的为中国规范.     

骨料粒径及砂率对自密实混凝土力学性能的影响

为了研究骨料粒径及砂率对自密实混凝土力学性能的影响,采用控制变量法,开展了以骨料粒径、砂率及养护龄期为变量的抗压强度及抗折强度试验研究.结果 表明自密实混凝土的抗压强度随养护龄期的增长逐渐增大,前期强度增长速率快,7d抗压强度为28d抗压强度的56.1％～83.1％;抗压强度及抗折强度随细度模数的增大逐渐增大,随砂率的...