静态破碎剂的轴向膨胀力学性能实验研究

针对静态破碎剂轴向膨胀力学行为进行了深入研究,提出了测量静态破碎剂膨胀压的轴向输出法,设计了测试系统及核心钢筒组件.分别采用轴向输出法和外管法对静态破碎剂膨胀压进行了测试.通过对比在不同孔径条件下两种方法测得的膨胀压,分析了孔径大小对静态破碎剂轴向膨胀压及其输出率的影响.结果表明:轴向输出法能够可靠准确测得静态破碎剂膨胀压;在固定的高径比条件下,静态破碎剂轴向膨胀压随孔径尺寸增大而增加;孔径小于50 mm时,自封孔效应导致静态破碎剂输出轴向膨胀压的能力减弱;孔径大于150 mm时,轴向膨胀压与径向膨胀压趋于一致,轴压输出率达100%.     

静态破碎剂的性能优化与工程应用

静态破碎剂是以煅烧的氧化钙为主体的粉末状无机化合物,用水调成浆体灌入岩石或者混凝土钻孔中,随着水化反应的进行,膨胀与硬化同时进行,生成新的膨胀物质,缓慢而且静静的将膨胀压力施加给孔壁,从而将介质破碎。和传统炸药爆破方式比较,静态破碎在反应进行过程中。平静无声响,不产生有毒物质,且在局部范围内进行,是一种安全、无公害的破碎方法,在一些特殊环境的拆除中得到较好的应用。     

钛石膏-粉煤灰对水泥稳定碎石收缩特性和强度的影响

为改善水泥稳定碎石的早期收缩裂缝问题,以钛石膏-粉煤灰为抗收缩剂,对掺加该材料的水泥石和水泥稳定碎石的收缩特性和强度进行试验研究.首先测定掺加不同配比抗收缩剂水泥石试件的干缩率;然后通过扫描电镜分析不同龄期水泥石试件的微观结构;最后对掺加抗收缩剂的水泥稳定碎石进行收缩特性和强度试验.结果表明:抗收缩剂能够产生膨胀作用抑制水泥石试件的收缩变形,且当钛石膏与粉煤灰比例为1∶1.5时,具有最优的抗收缩效果;抗收缩剂能够显著提高水泥稳定碎石试件的抗裂性能,且随着掺量的增加而增大.     

混凝土静态破碎剂膨胀性能及其破碎孔径优化

静态破碎剂的碎碎能力与其膨胀性能密切相关.为最大限度发挥静态破碎剂的膨胀性能,从静态破碎剂的膨胀试验出发,探索优化的水剂比和拌合水温,以及相应条件下不同孔径可以产生的最大膨胀力.在此基础上,通过ABAQUS软件建立含不同直径破碎孔的混凝土模型(150 mm×150 mm×150 mm),提出应用扩展有限元法(Exten...     

影响新型贝利特水泥性能因素的探讨

研究了石膏、冷却制度及外加剂等因素对新型贝利特水泥性能的影响。结果发现 :不掺石膏时 ,水泥强度较低 ,掺量适宜时 ,强度提高一倍 ,凝结时间也有所延缓 ;慢冷熟料的凝结较慢 ,可以达到通用水泥的要求 ,且早期强度低 ,但后期强度能提高 5% -7%左右 ;四硼酸钠、柠檬酸、水杨酸等外加剂可以明显延长水泥凝结时间 ,且对强度和化学结合水量也有积极影响 ,其最佳质量掺量分别为 :w(柠檬酸 ) 0 .0 9% ,w(四硼酸钠 ) 0 .2 %～ 0 .3% ,w(水杨酸 ) 0 .0 3%～ 0 .0 6 %。     

钻孔灌注桩桩头静态破碎原理与裂纹发展机理

静态破碎技术近年来在混凝土构筑物的拆除中得到了广泛应用,将该技术应用于钻孔灌注桩桩头的破除是一种新的破除方案,可以避免粉尘和噪音污染。为了分析桩头静态破碎过程中的应力分布和裂纹发展规律,利用RFPA^2D软件建立了桩头裂纹发展数值计算模型,得到了一些重要结论。研究结果表明：静态破碎是一个持续发展过程,当膨胀压达到混凝土抗拉强度,裂纹开始产生,随着膨胀压的增大,在尖端应力的作用下,裂纹得以继续发展;当膨胀孔直径为40mm时,在灌注破碎剂大约7h后膨胀压达到20MPa,混凝土开始产生裂纹;膨胀孔裂纹大致呈两条或三条形式发展,一条伸向最小抵抗线方向,其余指向相邻膨胀孔;直径为600mm和800mm的桩头在应力场分布和裂纹发展模式上差异不大。     

静力破碎剂的压力特性

静力破碎剂水合反应后产生膨胀压的同时逐渐固化成具有一定强度的硬化体,试验表明膨胀压在这种硬化体中是均匀分布的,具有液体压力的特性;这给膨胀压的测量和确定静力破碎荆的压力——时间曲线带来了方便。即只要测得任意一点的压力就可以确定静力破碎荆的整体膨胀压;在现有的测量方法中建议采用简单方便的外管法来测量物体破坏前的膨胀压。与其它方法相比该种方法具有相同的精度和可靠性。图5,参3。     

石膏对硫铝酸盐水泥水化特性的影响

研究了无水石膏及脱硫石膏对硫铝酸盐水泥抗压强度、干燥收缩率、早期水化放热及浆体组成的影响.结果表明:石膏能加速硫铝酸盐水泥的早期水化,低掺量(≤20%,质量分数)时1 d抗压强度提高,干燥收缩有所降低;随石膏掺量增加,3 d和28 d抗压强度先增后减;掺量过高时硬化浆体的后期强度甚至会倒缩;抗压强度与钙矾石生成量并无直接关联,与铝胶量成正相关.脱硫石膏可替代无水石膏配制出更优良的硫铝酸盐水泥,具有广阔前景.     

不同化学激发剂对钢渣水硬活性的影响

钢渣活性较低一直是制约其利用的关键问题.以石膏、水玻璃、氢氧化钠为激发剂,利用化学激发的方式增强钢渣的活性;分别加入以上材料,制成水泥胶砂试块.通过对比不同激发剂的活化指数,并利用XRD和SEM微观分析手段,探讨不同激发剂种类及其质量分数对钢渣水硬活性的影响及作用机理.研究结果表明:在钢渣-水泥凝胶体系中,石膏、水玻璃、氢氧化钠各自的最适宜质量分数分别为1%、0.5%、1%;石膏对提高钢渣水硬活性作用最为有效,养护3d时其活化指数达到110.88;通过XRD和SEM微观分析手段发现石膏作为激发剂时能加快钙矾石的形成速度,促使体系强度的发展.     

无声破碎剂的使用方法

无声破碎剂是一种由石灰、硬水泥、水合迟缓剂、水泥减水剂等为主要原料组成的高膨胀粉末,可用于建筑、采矿、筑路、废混凝土构件解体等工程。它不易爆、不易燃,运输、保管、使用都比较安全,对人体健康无影响。无声破碎剂与水调成灰浆,灌入岩石或混凝土构件的钻孔中,便发生水化反应,可产生300～500kg/cm~2的膨胀压力,从而能在10～24小时内把岩石或混凝土构件断裂开,而且无声音、无震动、无飞石。无声破碎剂的使用方法如下: 一、将无声破碎剂加水搅拌成灰浆,其灰水比为1:0.3～0.35,拌好的灰浆以能顺     

膨胀土CMA改性与石灰改性对比试验

针对典型中膨胀土、CMA改性土和石灰改性土,进行了基本物理特性、击实特性、胀缩特性、强度特性的对比试验研究．试验结果表明,CMA改性土的工程特性与石灰改性土具有相似的规律性：改性后自由膨胀率、液限、塑性指数和胶粒含量显著降低;胀缩性指标较改性前有大幅度下降;CBR值可达50％以上,浸水膨胀量小于1％,改性后其水稳定性较好．比较而言,石灰改性土的改性效果要优于CMA改性土,但两种改性土的胀缩指标和强度指标均可以满足规范要求．CMA改性剂作为一种膨胀土治理的新型环保性材料,具有一定的工程应用价值．     

蒸养水泥基材料的肿胀变形规律与控制

为掌握蒸养过程中水泥基材料的变形规律及其关键影响因素,基于铁路混凝土预制构件典型蒸养制度,试验研究不同胶凝材料组成试件在蒸养过程中的线度变形随蒸养时间的变化规律,研究不同水灰比、掺矿物掺合料等因素对蒸养试件肿胀变形的影响以及蒸养和标养条件下试件的水化物相,分析蒸养前自由水含量与蒸养试件肿胀变形的相互关系。研究结果表明:试件在蒸养过程中的不同阶段表现出显著不同的变形规律,试件的肿胀变形主要发生在升温阶段的初始结构形成期;蒸养水泥基材料的肿胀变形主要受蒸养前体系的固相组成及自由水含量(初始含水量)的影响。为较好地控制蒸养水泥基材料的肿胀变形,初始水灰(胶)比宜不大于30%,并采用矿物掺合料取代部分水泥。     

水泥-碱渣改良膨胀土干湿循环耐久性及其劣化机制试验研究

通过系统的室内试验对水泥-碱渣改良膨胀土的工程性质及其干湿循环耐久性进行评价,并通过微观测试技术分析了改良机理以及干湿循环劣化机制。结果表明,经水泥-碱渣改良后,膨胀土的液限、塑性指数和自由膨胀率明显减小,无侧限抗压强度显著增大;降低水泥-碱渣质量比引起的工程性质劣化可归因于复合型化合物CaO·SiO₂·CaCO₃·nH₂O的胶凝性能比典型水化胶凝产物弱。干湿循环初期,试样宏观形貌及无侧限抗压强度无明显变化;随着干湿循环次数的增加,试样强度明显减小,其宏观破坏特征表现为剥落。干湿循环作用下,改良土的微观劣化作用机制在于水化胶凝产物对土颗粒或团聚体的胶结作用遭到破坏,以及微裂缝的发育及扩张。     

干湿循环下钢渣微粉水泥改良膨胀土强度特性试验研究

膨胀土作为一种非饱和黏性土,因其吸水膨胀失水收缩的特性而成为一种具有危害性的地质土体,尤其在干湿气候交替变化的环境中,更会因其湿胀干缩产生变形导致工程事故的发生。通过使用钢渣粉作为新型固化剂,与水泥组合改良膨胀土,研究改良膨胀土在干湿循环条件下的强度特性变化规律。通过室内试验研究了纯膨胀土(Es)、水泥改良膨胀土(Es-C)、钢渣粉-水泥改良膨胀土(Es-SSP-C)和钢渣粉-水泥-NaOH改良膨胀土(Es-SSP-C-N)在不同养护龄期以及不同干湿循环次数作用下其无侧限抗压强度变化规律。试验结果表明:3种改良土体的强度都随养护龄期的增加而增大,并且在干湿循环作用下四种土体都有不同程度的强度损失,但在强度上总是呈现出Es-SSP-C-NEs-CEs-SSP-CEs的规律,意味着在改良效果上Es-SSP-C-N更优于另外两种方案。     

减水剂对掺电石渣水泥砂浆强度影响的研究及配方确定

采用正交试验法探讨掺入减水剂后各因素对掺电石渣的水泥砂浆强度的影响,确定水泥砂浆强度性能较佳的配方并分析其微观结构.结果表明:掺入减水剂后,对掺电石渣的水泥胶砂试样早期抗压强度的影响从大到小的次序分别为胶砂比、水灰比、电石渣掺量、减水剂掺量、减水剂品种、搅拌时间、减水剂的掺入方式.正交试验法确定的水泥胶砂试样较佳的配方为,电石渣掺量为5%;减水剂为J2,采用后掺方式,其掺量为0.5%;水灰比为0.377;胶砂比为1∶1.5;搅拌时间为9 min.     

水泥改性膨胀土试验研究

以水泥为改性材料对中强膨胀土进行改良,对不同掺灰量膨胀土的界限含水量、自由膨胀率、击实性、抗剪强度等进行了室内试验研究.结果表明,随着水泥掺量增加,膨胀土的胀缩性显著改善.     

不同材料对宜昌弱膨胀土膨胀性的改良效果研究

在不同掺入量及不同上覆荷载作用下,对不同材料改良膨胀土的有荷膨胀率进行了试验研究.结果表明,石灰、水泥、粉煤灰、风化砂4种材料均能有效遏制膨胀土的有荷膨胀率,不同的上覆荷载和不同的掺入量对有荷膨胀率的影响较大.随着上覆荷载的增加,各改良膨胀土的有荷膨胀率逐渐减小,说明了增大上覆荷载能较好地抑制膨胀土的膨胀变形.随着各材料掺入量的增加,有荷膨胀率逐渐减小,但减小的幅度有所不同.通过分析试验数据可以看出,当改良材料掺入量最大时,在各级荷载作用下,风化砂改良膨胀土的有荷膨胀率减小量最大,其后依次是石灰、水泥、粉煤灰;当上覆荷载由0增大到75 kPa时,不同改良材料在不同掺入量下,有荷膨胀率减小量最大的是石灰,其次是水泥,再次是粉煤灰,最后是风化砂.     

硫酸钠对水泥土强度影响的机理分析

硫酸钠作为腐蚀性场地的一种常见物质,对水泥加固土的形成有着很大的影响。通过室内无侧限抗压强度试验,探讨了不同含量的硫酸钠对水泥土强度的影响规律;结合X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)微观分析手段,研究了硫酸钠对水泥土强度影响的机理。结果表明:随着硫酸钠含量的增加,水泥土的抗压强度随之增加,并在质量分数为9g/kg时达到最大值。掺入的硫酸钠与水泥土反应生成具有膨胀性的钙矾石晶体,填充水泥土中的孔隙,提高其强度,当硫酸钠过量时,由于钙矾石产生的膨胀力大于水泥土的胶结力,又会降低水泥土的强度。     

不同粒径风化砂改良膨胀土的特性试验

土的粒径对土的压实性、强度以及胀缩特性有一定的影响。为研究不同粒径的风化砂对膨胀土特性的影响及其影响规律,本文结合宜昌市风化砂改良膨胀土特性试验研究,对粒径(d)为0.5mm、0.5mm≤d1mm及1mm≤d2mm的风化砂改良膨胀土进行了无荷膨胀率、收缩、直剪和击实试验,得到不同粒径、不同掺砂比例改良膨胀土的击实、强度和胀缩指标。试验结果表明,掺入风化砂能够有效抑制膨胀土的胀缩特性,改善压实特性,提高膨胀土的强度;掺砂之后,膨胀土的最佳含水率、无荷膨胀率、线缩率、体缩率及收缩系数均降低,最大干密度、内摩擦角、缩限均增大。同一掺砂比例下,随着粒径的增大,膨胀土的无荷膨胀率、线缩率和体缩率均减小;内摩擦角、黏聚力、最大干密度及缩限均增大。同一粒径下,随着掺砂比例的增大,膨胀土的最佳含水率、无荷膨胀率、线缩率和体缩率均降低;缩限和内摩擦角均增大;黏聚力随着掺砂比例的增大先增大后减小。当粒径为1mm≤d2mm和0.5mm≤d1mm时,掺砂20%时黏聚力达到最大值;当粒径为0.5mm时,掺砂10%时黏聚力达到最大值。最大干密度的变化趋势随着风化砂粒径的改变而改变,当粒径为1mm≤d2mm时,最大干密度随着掺砂比例的增加而增大;当粒径为0.5mm≤d1mm时,最大干密度随着掺砂比例的增大先增大后逐渐减小,掺砂30%时,最大干密度达到最大值;当粒径为0.5mm时,最大干密度随着掺砂比例的增大先增大后减小,掺砂20%时,最大干密度达到最大值。