含粗骨料超高性能混凝土力学性能研究

针对超高性能混凝土(UHPC)胶凝材料用量大,前期成本高等问题,通过在UHPC体系中掺入粗骨料,用河砂代替石英砂,成功制备了具有优异力学性能的含粗骨料UHPC,并通过试验研究了粗骨料掺量以及钢纤维几何参数对含粗骨料UHPC力学性能的影响.结果表明:随着粗骨料掺量的增加(0~800kg/m3),UHPC抗压强度先增加后下降,静力受压弹性模量几乎呈线性增加;粗骨料掺量为0~400kg/m3时,UHPC抗弯拉强度和初裂强度变化较小,粗骨料掺量为400~800kg/m3时,UHPC抗弯拉强度和初裂强度明显下降;随着粗骨料掺量的增加(0~800kg/m3),UHPC弯拉荷载-挠度曲线变化明显,弯曲韧性明显下降,但均存在应变硬化过程;随着钢纤维长度增加,UHPC的抗压强度、抗弯拉强度以及弯曲韧性均增加,但是静力受压弹性模量和初裂强度变化较小.     

方钢管自密实铁尾矿混凝土短柱偏压力学性能

通过10根方钢管自密实铁尾矿混凝土偏压短柱的实验,研究含钢率、铁尾矿粉替代率和偏心距对其力学性能的影响,并将实验承载力与各规范计算所得承载力进行比较.结果表明:试件承载力、延性系数及抗弯刚度随含钢率的增大而显著增长;增大铁尾矿粉替代率,试件抗弯刚度降低,承载力与延性系数无明显变化;增大偏心距,试件承载力、抗弯刚度降低但延性系数提高.     

铁尾矿加气混凝土在蒸压养护条件下反应机理

通过X射线衍射、扫描电镜、红外光谱、差热扫描热重分析等测试方法,研究了铁尾矿加气混凝土在蒸压养护条件下的反应机理。未蒸压坯体中主要水化产物为钙矾石、结晶度低的水化硅酸（CSH)凝胶和Ca(OH)2,铁尾矿中部分矿物X射线衍射峰降。经蒸压养护后,钙矾石的X射线衍射峰消失,托贝莫来石的X射线衍射峰增强,表明在髙温髙压和热碱激发下,铁尾矿中的矿物成分发生分解,活性组分SiO2和Al2O3结合Ca(OH)2发生反应,生成托贝莫来石。     

机械活化对铁尾矿火山灰活性的影响

为了提高铁尾矿的火山灰活性,通过PSD,XRD,SEM等分析手段研究不同活化时间和球料比对铁尾矿砂浆活性指数的影响.实验结果表明:机械活化后的铁尾矿具有潜在的胶凝性能,其活性指数受活化时间及球料比(质量比)的影响较大,机械活化40min,球料比(质量比)9∶4和机械活化30min,球料比2∶1 的铁尾矿活性指数可满足火山灰混合材料的使用要求.机械活化后铁尾矿的强度受胶凝性能影响大于微填充作用,活化后的铁尾矿颗粒微级配均匀程度均小于未活化的铁尾矿.铁尾矿的掺入改变了水泥体系的碱度及水化产物的孔结构并使更多的CO₂进入砂浆内部,导致生成了更多的碳酸盐类产物.     

氧化石墨烯对超高性能混凝土力学性能的影响研究

通过掺入氧化石墨烯对UHPC进行增强,研究了蒸汽养护与标准养护下GO-UHPC的力学性能.研究表明:掺入氧化石墨烯会降低UHPC的工作性能,在两种养护制度下均能提高强度;掺入0.02％氧化石墨烯UHPC抗压强度与抗折强度提升幅度最为明显,为GO-UHPC的发展及可能工程应用进行了探索.     

超高性能混凝土国内外研究进展

综合阐述了超高性能混凝土的配制技术、力学性能(抗压性能和抗拉性能)、构件受力性能与设计、耐久性。结果表明:为了使超高性能混凝土达高强的目的,须在降低水灰比的基础上提高堆积物的密实度。超高性能混凝土具有较高的抗拉性能;其轴心抗拉强度、劈裂抗拉强度与抗折强度分别多在3~15 MPa、4~40 MPa与10~48 MPa范围内;且抗折强度具有明显的尺寸效应。4倍钢筋直径为试验测定UHPC与高强钢筋之间粘结强度的合理埋长;且粘结强度取决于能够桥接任何由荷载作用产生的裂缝的钢纤维数量。对UHPC梁进行抗弯性能分析时,建议受拉区拉应力取0.25倍RPC抗拉强度,考虑RPC拉应力对正截面抗弯承载力的贡献。随着剪跨比的减小及配箍率、纵筋率、钢纤维体积率等的提高,RPC梁的抗剪承载力不断增大。大偏心受压下,纤维有效抵制了UHPFRC柱的拉伸开裂,使试件产生延性破坏。与普通混凝土相比,超高性能混凝土具有更强的耐久性能。     

不同约束条件下掺轻烧MgO混凝土的力学性能

研究掺0%,5%,8%和12%(质量分数,下同)轻烧MgO混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、极限拉伸值和轴拉强度随龄期的变化规律,并用扫描电子显微镜和光学显微镜对混凝土微观结构进行分析。结果表明:掺轻烧MgO混凝土在不同约束条件下力学性能都有不同程度的提高,3维约束对混凝土力学性能提高程度最明显。掺5%,8%和12%MgO混凝土3维约束试件360 d时抗压强度分别比自由试件高16.9%,22.0%和16.0%,180 d时劈拉强度分别比自由试件高32.93%,31.03%和33.33%。掺5%和8%MgO混凝土3维约束试件极限拉伸值比自由试件分别提高9.5%和3.1%,抗拉强度分别提高5.7%和6.9%。自由条件下,MgO掺量较大时,MgO水化膨胀使得混凝土内部结构松散,基体呈疏松、多孔状,骨料与界面黏接较弱;约束条件下,混凝土基体的致密性得到提高,基体和集料界面的黏接能力加强,从而提高了混凝土的力学性能。     

粉煤灰、矿渣粉双掺高性能混凝土的应用及施工

在粉煤灰、矿渣粉双掺高性能混凝土中,矿渣粉和粉煤灰双掺可等量或超量取代水泥,大大节约水泥用量,降低水化热,减少因温度应力而造成的混凝土裂缝;还可以增加混凝土的流动性,易泵送,改善混凝土和易性,提高新拌混凝土内聚性,改善水泥浆体的微观结构,增大混凝土的密实性,从而提高混凝土强度和耐久性。     

不同纤维掺量的铁尾矿再生混凝土抗盐雾侵蚀性能试验研究

为了改善铁尾矿再生混凝土的脆性性能,对不同废弃纤维掺量的铁尾矿再生混凝土的盐雾侵蚀性能进行了试验研究.通过对侵蚀深度,氯离子含量及孔隙率的研究结果表明：同一条件下,再生混凝土（RAC）的抗侵蚀能力低于普通混凝土（NAC）,掺加30%铁尾矿使再生混凝土的抗侵蚀能力增强,少量纤维（≤0.9%）对其抗侵蚀能力影响不大,但当掺量较大时,其抗侵蚀能力有大幅降低;距侵蚀面不同深度处的总氯离子含量变化不大,自由氯离子含量随侵蚀周期的增加而增加,结合氯离子则呈相反趋势.当纤维掺量为0.6%时,各侵蚀工况下的氯离子浓度与NAC相近;当掺量为1.2%时,自由氯离子与总氯离子含量达到最高,与RAC的含量相近.通过核磁共振分析,随着纤维掺量的增加,孔隙数量先变小后变大,孔径则持续增加使其呈现出不同的侵蚀规律.经过研究,当废弃纤维的掺量为0.6%～0.9%时,铁尾矿再生混凝土的抗盐雾侵蚀能力最优,研究结果可为工程应用提供参考.     

掺镍铁渣复合矿物掺合料预制混凝土 梁、柱性能研究

为探究掺镍铁渣复合矿物掺合料预制混凝土梁、柱性能。本文对两根掺镍铁渣复合矿物掺合料预制混凝土梁及一根普通混凝土梁进行三分点静力加载试验,观察试验过程中裂缝的开展以及极限破坏形式。同时对两根掺镍铁渣复合矿物掺合料预制混凝土柱及一根普通混凝土柱进行低周往复加载,试验过程中观察裂缝开展、屈服状态以及极限破坏状态。试验结果表明,掺镍铁渣复合矿物掺合料预制混凝土梁与普通混凝土梁的破坏状态相同,均为弯曲破坏,荷载、跨中位移、延性性能以及耗能能力差别不大。镍铁渣复合矿物掺合料的掺入没有改变柱子的破坏形态,三根试验柱的水平荷载差别不大。说明两根掺镍铁渣复合矿物掺合料预制混凝土梁的力学性能可以满足普通混凝土梁的要求,两根掺镍铁渣复合矿物掺合料预制混凝土柱能够符合普通混凝土柱的抗震性能。