基于正交试验的聚合物改性再生透水混凝土抗冻性能研究

目的 研究低掺量下水性环氧树脂、粉煤灰、再生骨料对再生透水混凝土抗冻性的影响。方法 采用正交试验设计,以粉煤灰掺量、水性环氧树脂掺量、再生骨料掺量、冻融循环次数为因素设计不同水平的正交试验,参考慢冻法并采用均值极差法分析质量损失率和强度损失率,研究各因素对于再生透水混凝土抗冻性的影响规律。结果 随着冻融循环次数的增加,再生透水混凝土的强度损失率和质量损失率逐渐增大,其中低掺量(0.5%～2%)水性环氧树脂可以有效提升再生透水混凝土抗冻性能,降低再生透水混凝土的强度损失率、质量损失率;添加再生骨料(30%～50%)可以有效提高再生透水混凝土抗冻性。结论 掺量1%的水性环氧树脂及掺量40%的再生骨料对再生透水混凝土抗冻性提升效果最好;在冻融循环过程中,再生透水混凝土的强度损失率会比质量损失率先变化到破坏标准,该参数能更快判断再生透水混凝土的抗冻性能。     

再生细骨料对混凝土力学及抗冻性能的影响

通过设计不同水灰比的普通混凝土及引气混凝土,研究不同再生细骨料替代率对不同强度等级混凝土的力学及抗冻性能的影响.研究结果表明:随再生细骨料替代率的增加,普通混凝土的抗压强度和抗折强度都下降明显,而引气混凝土只是抗压强度下降明显,其抗折强度受影响较小;无论是否掺加再生细骨料,高水灰比(m(水)∶m(水泥)=0.52)混凝土抗冻性能均很差,通过掺加引气剂可适度提高其抗冻融循环能力,但抗冻耐久性仍较差;低水灰比(m(水)∶m(水泥)=0.35)混凝土本身具有很强的抗冻耐久性,掺加再生细骨料不会对其抗冻耐久性能产生明显影响.因此,对于高水灰比再生细骨料混凝土,降低水灰比比掺加引气剂更能显著提高混凝土的抗冻耐久性能.     

基于综合性能试验的混凝土早期开裂行为研究

为提高混凝土的早期抗裂性能,突破单因素改善其早期稳定性,进行了多因素补偿混凝土各性能缺陷方面的研究.基于调控混凝土配合比开展了胶凝材料水化热、混凝土早期收缩试验和大板加速开裂试验.通过相关收缩机理分析了不同混凝土拌和物的开裂行为;运用双参数Weibull分布分析试验结果,得出了混凝土大板裂缝经时开裂规律.试验结果表明：采用高效稳定型聚羧酸减水剂可以增加浆体的和易性,结合66.7%矿物掺合料(粉煤灰和矿渣粉与水泥质量比)、较好级配碎石和0.29的水胶比有利于延长混凝土的初裂时间和控制裂缝宽度,即提高混凝土的早期抗裂性能.同时,该调控手段也可以降低浆体的水化热,提高混凝土的抗压强度.此外,混凝土裂缝宽度的经时变化规律很好地服从双参数Weibull分布.     

玄武岩纤维对再生混凝土早期抗开裂性能的影响

为了改善再生混凝土(RAC)因抗裂性能差所引起的安全耐久性问题,研究了不同玄武岩纤维体积掺量(0、0.1%、0.2%和0.3%)对再生粗骨料取代率为50%的玄武岩纤维再生混凝土(BFRAC)抗压强度和早期抗开裂性能的影响,并与普通混凝土进行对比。研究结果表明,再生粗骨料会降低混凝土的抗压强度和早期抗开裂性能。适量的玄武岩纤维有助于提高RAC的立方体抗压强度,纤维掺量为0.2%时增幅最大。随着纤维掺量的增加,BFRAC的各项早期开裂指标明显改善,纤维掺量为0.3%时最大裂缝宽度和单位面积上的总开裂面积最小,BFRAC的早期抗裂性能得到显著提高。     

矿物掺合料对页岩陶粒混凝土抗压强度的影响

以页岩陶粒混凝土为基础配方,系统研究了单掺和双掺不同含量的偏高岭土、粉煤灰、钢渣等矿物掺合料对其抗压强度影响,通过SEM和XRD进行了相关的微观结构和组成分析.结果表明当单掺矿物掺和料质量分数为10%时,页岩陶粒混凝土达到最高的抗压强度;双掺和时,总掺量为10%(质量分数)、比例为1∶2的偏高岭土和粉煤灰时,页岩陶粒混凝土的抗压强度最好,其3d、7d和28d的抗压强度分别达到了18.1、28.6和35MPa,对比没有加入矿物掺合料的页岩陶粒混凝土的抗压强度分别增加了417%、267%和250%,主要原因是偏高岭土和粉煤灰的掺加能够优化轻骨料混凝土的微观结构,对强度具有较大贡献.     

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.     

废陶粒透水混凝土试验研究

为研究废陶粒透水混凝土的配比对透水混凝土性能的影响,通过正交试验分析陶粒掺量、颗粒级配及水灰比对透水混凝土孔隙率、抗压强度、透水性能的影响。结果表明:随着水灰比及掺入陶粒大粒径质量占比量的增大,透水混凝土的抗压强度降低,透水系数增大。试验最优配比方案为:陶粒掺量40%,陶粒级配为m(5~10 mm)∶m(10~15 mm)=6∶4,水灰比为0.3,该组合下透水混凝土抗压强度为25.2 MPa,透水系数为3.9 mm/s。     

粉煤灰对混凝土性能的影响

粉煤灰是高性能混凝土的主要掺合料之一,掺加粉煤灰直接影响到混凝土的各方面性能.本文综述了粉煤灰的掺量对混凝土的工作性能、力学性能以及耐久性的影响.介绍了国内外此方面的研究进展,认为混凝土中掺加适量的粉煤灰能够很大程度上使混凝土性能优化.     

双掺技术在尾矿砂加气混凝土中的应用

目的复掺减水剂、稳泡剂改善尾矿砂加气混凝土孔结构;复掺矿渣、偏高岭土、粉煤灰提高尾矿砂加气混凝土孔间壁密实度,解决其吸水率高,抗压强度偏低,抗冻性偏差的问题.方法制备B06级尾矿砂加气混凝土试件,测试加气混凝土试块的干密度、抗压强度、质量吸水率以及抗冻性能.结果减水剂掺量为0. 14%,稳泡剂为铝粉掺量的20%时,质量吸水率下降到57%,抗压强度4. 68 MPa;复掺外加剂与各种矿物掺合料可以使抗压强度提高到5. 76 MPa,吸水率降低到50%.结论双掺技术可以有效提高加气混凝土的抗压强度,降低吸水率,同时满足寒冷地区冻融50次的要求,冻融循环后达到B06优等品(A)的冻融标准.     

废陶瓷骨料混凝土制备及基本力学性能研究

为了对废陶瓷骨料混凝土(RCAC)的基本力学性能进行试验研究,以C30混凝土为基准,利用废陶瓷作为再生骨料,分别按照不同比例(20％、35％、50％、65％、100％)等质量代替普通粗骨料制备RCAC试件,测试其力学性能,并通过掺加矿物掺合料、纤维和改变粗骨料的粒径级配来增强RCAC的强度和韧性.结果表明:废陶瓷粗骨料...     

高寒山区C40机制砂混凝土耐久性能

针对高寒山区环境下,用于工程建筑的机制砂混凝土极易发生冻融破坏和腐蚀破坏的现象,引入高性能矿物掺合料对其耐久性能进行改性,分别研究了粉煤灰和矿渣微粉两种矿物掺合料在单掺和复掺条件下对C40机制砂混凝土抗冻及抗渗性能的影响,并结合其界面区形貌和孔结构进行了微观机理分析.研究结果表明:粉煤灰与矿渣微粉复掺能够显著提升C40机制砂混凝土的耐久性能,两者复掺对C40机制砂混凝土耐久性能的改善提升作用要优于两者单掺;以质量分数为21%粉煤灰与质量分数为9%矿渣微粉复掺时,C40机制砂混凝土的早期抗冻、抗渗性能显著提高,后期抗冻、抗渗性能得到了大幅度提升,界面区形貌和孔结构得到显著改善.     

机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响机理

为探究机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响及其变化规律,采用固定砂石体积法和改进的全计算法配制了5组机制砂掺量(0、30%、60%、80%、100%)的自密实轻骨料混凝土,并与2组机制砂掺量(0、100%)的自密实混凝土对比,测试了各龄期下混凝土的碳化深度,并通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)对比研究了自密实轻骨料混凝土和机制砂自密实轻骨料混凝土碳化前后的微观结构。结果表明：随着龄期的增长,混凝土碳化深度不断增加,但碳化速率前期较大,后期较小;机制砂的掺入能够细化孔结构,提高硬化浆体和骨料过渡界面区的密实度,轻骨料特有的内养护机制能够改善骨料水泥石过渡区界面结构,均可提高混凝土的碳化性能。最后,得到了关于机制砂掺量的自密实轻骨料混凝土碳化深度预测模型,可为机制砂自密实轻骨料混凝土耐久性预测提供参考。     

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.     

地铁工程中高性能混凝土耐久性综合评估

针对南京地铁主体工程C30泵送混凝土,从设计强度、工作性、经济性、抗裂防渗性能及耐久性能等4个方面制定了混凝土性能综合评定指标;通过各试验配比混凝土性能检测结果,对南京地铁主体工程C30高性能泵送混凝土进行了综合评估,并推荐工程施工配合比为双掺粉煤灰加矿渣微粉混凝土,活性掺合料掺量为46%~56%,粉煤灰占活性掺合料总量的比例为34%~50%;或为单掺粉煤灰混凝土,粉煤灰掺量为25%~30%,保证了南京地铁工程钢筋混凝土100年耐久性目标的实现.     

低品质粉煤灰在混凝土中的研究进展

该文综述了低品质粉煤灰在混凝土中的应用情况。改变大颗粒粉煤灰粒径、粒形、颗粒级配,激发其活性,是开拓粉煤灰利用方式、提高低品质粉煤灰利用的重要手段。低品质粉煤灰经过粉磨可以提高活性指数,复掺钢渣、石灰石粉可以降低需水量,使用氢氧化钙或电石渣激发等均有利于提高混凝土强度,优化粉煤灰的颗粒级配可以提高混凝土的流动性和耐久性,直接做砂子对混凝土有内养护的作用,合成的粉煤灰细骨料级配、比重和天然砂相似,做成角形粉煤灰骨料不仅强度、耐久性等满足结构混凝土要求,且可以降低混凝土自重。低品质粉煤灰在混凝土中的利用方式还存在成本高、性能低的问题。降低改性成本,寻求合理的生产工艺,是未来低品质粉煤灰利用的发展趋势。     

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.     

盐渍地区抗腐蚀混凝土耐久性试验研究

研发了适用于西北盐渍地区特殊地质水文环境的掺有粉煤灰和高效减水剂的耐腐蚀双掺混凝土.在实验室对混凝土的抗腐蚀、抗渗、抗碳化、抗冻融性能进行了试验,并在盐渍地区对混凝土的抗腐蚀和抗渗性能进行了现场试验.通过试验得出了粉煤灰掺量与各混凝土耐久性能指标之间的关系.在混凝土中掺加粉煤灰和减水剂的方法能够改善混凝土抗硫酸盐腐蚀的性能和抗渗性能,但掺加粉煤灰对混凝土的抗碳化性能有不利影响;这种配方也使混凝土的抗冻性能变差.经综合考虑,推荐在盐渍地区使用粉煤灰掺量为40%的双掺混凝土,使各项耐久性指标都较高.     

矿物掺合料对高性能混凝土奖体水化热的影响

研究了矿物掺合料对高性能混凝土浆体水化热的影响,结果表明：矿物掺合料的加入可明显降低水泥浆体的水化热、放热速率,同时推迟达到最高温升的时间,尤其是双掺、三掺更为显著,利用矿物掺合料减少水化热和延迟水化放热进程的作用,可以缓解高性能混凝土水泥用量大及标号高造成的早期放热量大的程度,降低温度应力,提高混凝土的耐久性。     

矿物掺合料对高性能混凝土浆体水化热的影响

研究了矿物掺合料对高性能混凝土浆体水化热的影响 ,结果表明 :矿物掺合料的加入可明显降低水泥浆体的水化热、放热速率 ,同时推迟达到最高温升的时间 ,尤其是双掺、三掺更为显著。利用矿物掺合料减少水化热和延迟水化放热进程的作用 ,可以缓解高性能混凝土水泥用量大及标号高造成的早期放热量大的程度 ,降低温度应力 ,提高混凝土的耐久性。     

矿物掺合料对高性能混凝土浆

研究了矿物掺合料对高性能混凝土浆体水化热的影响,结果表明：矿物掺合料的加入可明显降低水泥浆体的水化热、放热速率,同时推迟达到最高温升的时间,尤其是双掺、三掺更为显著。利用矿物掺合料减少水化热和延迟水化放热进程的作用,可以缓解高性能混凝土水泥用量大及标号高造成的早期放热量大的程度,降低温度应力,提高混凝土的耐久性。