橡胶混凝土抗冲磨性能试验研究

为对橡胶混凝土的抗水冲磨性能开展研究,试验分别以C40和C50普通混凝土为基准,将3种不同粒径的橡胶颗粒以6种不同的掺量等体积取代砂配制成橡胶混凝土,研究了橡胶颗粒以及改性剂对混凝土抗冲磨性能的影响。试验结果表明:掺加橡胶颗粒后,混凝土强度降低,抗冲磨强度提高9.57倍,且橡胶颗粒掺量越大、粒径越大,橡胶混凝土抗冲磨强度越高,但存在一个最优掺量,推荐15%为最优掺量;改性剂处理橡胶颗粒后,与不处理的相比,在一定程度上提高了橡胶混凝土的抗压强度,更为明显地提高了橡胶混凝土的抗冲磨强度,最大值提高了60%。研究结果为应对水工混凝土的冲磨破坏问题提供一种新材料和新方法。     

橡胶对超高性能混凝土力学性能的影响研究

以超高性能混凝土(UHPC)为基础,通过掺入橡胶,研究橡胶粒径、掺量对UHPC力学性能的影响。研究表明：在UHPC中分别掺入8目、16目和40目的橡胶,随着橡胶粒径的减小,混凝土的抗压、抗冲磨强度降低,掺入8目橡胶时超高性能混凝土抗压强度下降率最小;随着UHPC中橡胶掺量的不断增大,其抗压强度呈现降低趋势,抗冲磨强度先增大后减小;通过微观试验发现,橡胶与胶凝材料的界面存在孔隙,且在孔隙中未发现水化产物;通过低温氮吸附试验发现,掺入橡胶后超高性能混凝土的微孔数量减少,介孔数量增多,该介孔主要为水泥石与橡胶的界面孔隙,这也是掺入橡胶后超高性能混凝土强度下降的主要原因。     

胶粒混凝土力学性能与耐久性性能分析

混凝土中加入胶粒,可有效改善混凝土的某些性能。文中采用三因素三水平的正交试验,分析了胶粒混凝土的力学性及耐久性能发展规律,并与基准混凝土进行对比。试验结果表明:掺入胶粒后,混凝土的抗压强度及抗折强度均降低,弹性模量降低,但抗渗性、抗冻性和抗冲磨性显著提高。考虑胶粒混凝土的力学性能与耐久性,胶粒混凝土的胶粒掺入量应控制在15±5%左右。     

胶粒混凝土拌合物含气量研究

采用0.4、0.5和0.6三种不同水灰比,分别以颗粒级配为0.6 mm~1.18 mm,1.18 mm~2.36mm,2.36 mm~4.75 mm的橡胶颗粒等体积代替,掺量分别为0,15%和30%,按照L9(34)正交表进行试验,对胶粒混凝土和基准混凝土拌合物的含气量进行比较,分析其影响因素和变化规律。结果表明:胶粒掺量对拌合物含气量的影响最大,其次是水灰比,胶粒粒径影响最小。当胶粒掺量为15%时,拌合物的含气量增加了122%;当胶粒掺量为30%时,拌合物的含气量增加了171%。水灰比为0.4,胶粒掺量为30%,胶粒粒径为0.6 mm~1.18 mm时混凝土拌合物的含气量最大。更多还原     

等含气量粉煤灰混凝土抗冲磨试验

结合宁夏七星渠改造工程,对大掺量粉煤灰混凝土的抗冲磨性能进行了试验。结果表明:在混凝土中掺入适量粉煤灰可以显著改善混凝土的抗冲磨性能,当粉煤灰掺量达到50%时,对混凝土抗冲磨性能的增强效应最为明显。     

粉煤灰掺量对抗冲磨混凝土性能的影响

通过配制不同粉煤灰掺量、不同水胶比的抗冲磨混凝土,研究粉煤灰对抗冲磨混凝土力学性能、耐久性能、抗冲磨性能及混凝土温度变化的影响,证明掺入粉煤灰可以改善抗冲磨混凝土抗渗性能、降低水化热,方便现场快速施工,但不利于抗压、抗冲磨、抗冻性能。经过巴塘水电站过流面抗冲磨混凝土工程实践验证,C35抗冲磨混凝土抗冲磨性能以28d为龄期时,粉煤灰掺量在15%以内为宜。     

粉煤灰混凝土抗冲磨性能试验研究

研究了粉煤灰的特性、作用机理及对混凝土抗冲磨性能的影响,测试了粉煤灰混凝土的抗冲磨强度、抗压强度及抗渗性.结果表明:掺入适量粉煤灰可以显著改善混凝土的抗冲磨性能及抗渗性,在试验条件下,粉煤灰掺量在10%时,对混凝土抗冲磨性能的增强效应最为明显.     

C60抗冲磨混凝土抗裂性能试验研究

为提供性能优异的抗冲磨混凝土配制方案,以单掺或复掺粉煤灰、矿渣粉、硅粉配制的C60抗冲磨混凝土为研究对象,通过平板法和圆环法对C60抗冲磨混凝土的抗裂性能进行研究。研究结果表明:①保持水胶比不变的情况下,掺入粉煤灰或矿渣粉均可降低混凝土的体积收缩变形、延长混凝土开裂时间;②随着粉煤灰或矿渣粉掺量的增加,抑制混凝土开裂的效果趋于明显;③ 掺入硅粉显著增加了混凝土的开裂趋势,且硅粉掺量由4%增至10%时混凝土开裂现象趋于严重;④硅粉与粉煤灰或者矿渣复掺后形成的协同互补效应可减小C60抗冲磨混凝土的开裂趋势,当复掺15%的粉煤灰与7%的硅粉时,抗裂效果最优。     

PVA纤维对水工混凝土抗冲磨性的影响试验研究

为解决水工建筑物面临的冲蚀问题,试验研究了在不同养护龄期下,不同体积掺量PVA纤维对混凝土强度、抗冲磨性能的影响,并对纤维混凝土的微观形貌进行了分析。研究结果表明,同基准组混凝土相比,当PVA纤维体积掺量为0.2%时,纤维混凝土的抗压强度提升了20.8%,劈裂抗拉强度提升了33.2%,抗冲磨强度提升了108.4%,磨损深度下降了34.2%,质量磨损率下降了3.9%。PVA纤维混凝土微观形貌的分析结果显示,当PVA纤维体积掺量为0.2%时,纤维在混凝土基体内分散性良好且呈乱向分布。结合SEM分析结果得知,在混凝土中掺入适量PVA纤维,可以显著提升水工混凝土的强度和抗冲磨性。     

钢渣高性能混凝土抗冲耐磨性能试验

为有效利用大宗废料钢渣,设计制作了15组掺钢渣粉混凝土试件,试验研究钢渣粉掺量对混凝土的工作性能、力学性能及抗冲耐磨性能的影响极其作用机理。结果表明:钢渣粉可以改善混凝土的工作性能;在不同水胶比下,掺钢渣粉混凝土的早期强度均小于基准混凝土,钢渣掺量在10%~30%以内时,混凝土的后期强度与基准混凝土基本持平,且略有提高,钢渣掺量大于30%时混凝土的后期强度下降较大;采用水下钢球法测试混凝土28 d抗冲磨强度,得出钢渣掺量在10%以内时混凝土的抗冲磨强度比基准混凝土略有提高,当钢渣粉掺量大于20%时,混凝土的抗冲磨强度呈下降趋势。因此,钢渣粉作为混凝土掺合料时其掺量应控制在20%以内为宜。     

胶粒混凝土耐久性试验研究

胶粒混凝土作为新型材料有着广阔应用前景,但由于对其耐久性研究不足,在很多工程中难以推广应用。本试验以C20普通混凝土为基准,采用三因素(水灰比、胶粒掺量、胶粒粒径)三水平正交设计试验,通过相对性抗渗和冻融试验试验,研究三因素对混凝土抗渗性和抗冻性的影响规律。试验结果表明:胶粒粒径对混凝土抗渗性影响最大,且随着胶粒粒径增大,抗渗性呈间歇性变化,粒径为1.18~2.36 mm时抗渗性最好。加入胶粒对动弹性模量有一定影响,但不会影响其抗冻等级。动弹模量随着胶粒掺量增大而减小,随着胶粒粒径的增大呈先增后减的趋势,最佳水平为1.18~2.36 mm。加入胶粒能明显改善其冻融质量损失率,质量损失率随着胶粒掺量的增大呈间歇性变化,掺量为15%时,质量损失率明显优于基准混凝土。胶粒掺量对混凝土抗冻性影响最大,最优掺量值大约在15%~30%。     

橡胶混凝土弯曲疲劳性能研究

为研究橡胶混凝土的弯曲疲劳性能,将粒径为0.54 mm的橡胶颗粒以不同掺量掺入混凝土中,制成橡胶混凝土试件进行轴压试验与轴拉试验,测其应力-应变曲线,计算出弹性模量和泊松比。进行四点弯曲静载试验及ABAQUS数值模拟,得到极限荷载、峰值挠度和荷载-挠度曲线,试验结果与数值模拟结果较接近,验证了数值模型的可靠性。使用疲劳软件Fe-safe分析等幅及变幅加载下橡胶混凝土弯曲疲劳寿命,结果表明:无论是普通混凝土还是橡胶混凝土,在等幅循环荷载下,应力水平越高,弯曲疲劳寿命越低;各掺量下橡胶混凝土的弯曲疲劳寿命都比普通混凝土的大,且橡胶掺量越多弯曲疲劳寿命越大;在变幅荷载作用下,随着橡胶掺量的增大,混凝土的弯曲疲劳寿命也越大;随着变幅等级增多,各掺量下橡胶混凝土的弯曲疲劳寿命均降低,且变幅等级越多,弯曲疲劳寿命越低。     

橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度

对橡胶混凝土与普通混凝土粘结劈拉强度进行试验研究,为橡胶混凝土在工程应用中的质量安全提供理论支持和技术保障。试验选用2种橡胶颗粒粒径、5种橡胶颗粒掺量及其经复合改性后配制橡胶混凝土作为新浇混凝土,普通混凝土作为老混凝土,并选用3种界面剂进行橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度试验,研究了橡胶颗粒粒径、橡胶颗粒掺量、复合改性和界面剂对粘结劈拉强度的影响。结果表明:橡胶颗粒粒径对橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度的影响因界面剂不同而有所差别;随着橡胶颗粒掺量增加,橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度先升后降,在一定掺量下达到最大值;橡胶混凝土与老混凝土的粘结劈拉强度都小于新浇橡胶混凝土整体劈拉强度,涂刷水泥净浆界面剂与不涂刷界面剂对于普通新老混凝土粘结时劈拉强度有较大差别,但对于橡胶混凝土与老混凝土粘结时劈拉强度相差不大,涂刷新型改性环氧界面剂时粘结劈拉强度最大。橡胶颗粒经复合改性后,橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度较未改性前有所提高。综上所述,新型改性环氧界面剂具有较好的粘结效果,可显著提高橡胶混凝土与普通混凝土的粘结劈拉强度。     

基于橡胶粒径、掺量的混凝土强度公式拟合

试验用3种不同粒径的橡胶颗粒以5种掺量配制橡胶混凝土,橡胶颗粒改性采用Na OH和KH570复合改性方法,得到3 d~360 d养护龄期的混凝土抗压强度值,回归分析橡胶混凝土抗压强度与养护龄期、橡胶颗粒掺量、橡胶颗粒粒径及改性方法的函数关系。试验结果表明:橡胶混凝土抗压强度随橡胶颗粒掺量增加而减小,橡胶颗粒粒径较大,橡胶混凝土抗压强度也较大;橡胶混凝土改性后抗压强度比改性前提高了15%左右;得出的橡胶混凝土立方体抗压强度计算式可较方便地指导不同强度橡胶混凝土的配制和工程应用中橡胶混凝土抗压强度的估算。     

橡胶混凝土力学性能的试验研究

橡胶混凝土因其优越的材料性能而具有较好的应用前景,而强度的降低成为关键问题。试验以强度C25的普通混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究不同橡胶颗粒粒径和掺量对混凝土力学性能的影响。研究结果表明:橡胶混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均较基准混凝土的小,且随着橡胶掺量的增加而逐渐减小。拉压比较基准混凝土的大,且随着橡胶掺量的增加有增大的趋势。另外试验结果也显示,橡胶的掺入增强了混凝土的韧性,可为橡胶混凝土的实际应用提供技术支持。     

纳米材料对混凝土耐久性和功能性影响研究

为了探究纳米混凝土耐久性和功能性研究的进展与困境,对不同种类纳米材料对混凝土耐久性和功能性的影响进行了分类整理和分析,并对纳米材料在混凝土中的应用前景进行了展望。研究发现:(1)纳米材料可以有效改善混凝土孔隙结构,并且参与混凝土水化,从而提高混凝土的抗冻、抗渗、抗冲磨、抗腐蚀等耐久性能;(2)纳米材料的掺入还可以使混凝土产生压敏导电性能、光催化自清洁性能以及电磁屏蔽性能,具有广阔的应用前景;(3)目前纳米混凝土存在纳米材料造价较高且过量掺加会使优化效果降低的问题。因此,从经济和性能两方面考虑,纳米材料在混凝土中的掺加存在一个最优掺量。最后给出了两个典型工程案例介绍纳米混凝土在水工建筑物中的成功应用,为纳米材料在混凝土中的应用提供有价值的参考。     

不同粒径橡胶集料混凝土工程特性试验

用橡胶颗粒取代砂子,对橡胶集料混凝土进行工作性测定及单轴抗压试验、抗水渗试验、抗氯离子渗透试验、冻融循环试验。结果表明:存在最不利橡胶颗粒粒径0.63～1.25 mm,使混凝土流动性最差;混凝土抗压强度随橡胶颗粒粒径减小而下降,但掺入小粒径橡胶颗粒有助于保证混凝土完整性;存在最优取代粒径0.165～0.315 mm,使混凝土电通量、渗水高度、质量损失率、相对动弹性模量损失率分别为普通混凝土的53.15%、52.35%、16.35%、51.79%;利用耐久性最优配合比制备的橡胶集料钢筋混凝土简支梁起裂荷载高于普通钢筋混凝土简支梁,但极限荷载有所降低,降幅约为6.10%。     

超声回弹综合法检测橡胶混凝土的测强曲线

分别以C10、C20、C30、C40和C50强度等级的普通混凝土为基准,选取3 mm~6 mm、1 mm~3mm和60目三种粒径橡胶颗粒,分别以砂体积的5%、10%、15%和20%等体积取代部分砂配制橡胶混凝土,采用超声回弹综合法对各类混凝土进行测强试验,其中回弹仪采用中型回弹仪和轻型回弹仪两种,得到两种测强曲线,比较得出橡胶混凝土适用的回弹仪类型和超声回弹综合检测方法。试验结果显示:超声回弹综合法检测基准混凝土和橡胶混凝土的测强曲线的平均相对误差均满足《规程》要求,但掺加3 mm~6 mm和1 mm~3 mm橡胶颗粒的混凝土的测强曲线精度较基准混凝土低,而掺加60目橡胶颗粒的混凝土的测强曲线精度较基准混凝土高;对基准混凝土和掺加3 mm~6 mm橡胶颗粒的混凝土,采用中型回弹仪比轻型回弹仪能够得到较高精度的测强曲线,对掺加1 mm~3 mm和60目橡胶颗粒的混凝土,采用轻型回弹仪比中型回弹仪能够得到较高精度的测强曲线。     

等强条件下橡胶微粒混凝土抗压特性及弹性模量研究

掺加橡胶微粒可以明显改善混凝土的力学特性。采用橡胶微粒等体积取代细骨料的方法,通过不断调整配合比,反复试验配制出橡胶微粒体积掺量分别为0%、10%和15%的等强度(30 MPa)橡胶微粒混凝土,探讨橡胶微粒混凝土的抗压强度变化规律,以及在等强条件下不同橡胶微粒掺量对混凝土弹性模量的影响。结果表明:掺入橡胶后,混凝土的前期强度(3 d和7 d)发展较基准混凝土变缓,7 d以及14 d后强度出现较大幅度的增长,28 d后各个配比混凝土立方体抗压强度增幅不大;掺入一定量的橡胶后,混凝土的抗裂性能得到了一定程度的改善,橡胶微粒体积掺量越大,试件受压破坏后的完整性越好;掺入橡胶后,混凝土的弹性模量呈现出近乎线性的大幅下降趋势。