钢纤维粉煤灰再生混凝土强度正交试验研究

利用正交试验方法对钢纤维粉煤灰再生混凝土（以下简称再生混凝土）的强度性能进行了试验,考察了粉煤灰取代率（质量分数）、钢纤维掺量（体积分数）和再生粗骨料取代率（质量分数）对再生混凝土28d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并对试验结果进行了系统分析.结果表明：粉煤灰取代率对再生混凝土抗压与抗折强度的影响规律一致,但对其劈裂抗拉强度的影响规律却不相同;再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大,但钢纤维掺量对劈裂抗拉和抗折强度的影响显著,对抗压强度的影响较小;再生粗骨料取代率对抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响规律基本一致,强度总体上随再生粗骨料取代率的增大而增大.要使再生混凝土强度得到提高,需降低粉煤灰的取代率,增大钢纤维掺量和再生粗骨料取代率.当粉煤灰取代率在30%以内、钢纤维掺量在18%以内时,粉煤灰取代率对再生混凝土抗压强度的影响最大,其次是再生粗骨料取代率,最次是钢纤维掺量;钢纤维掺量对再生混凝土劈裂抗拉强度和抗折强度的影响最大,其次是粉煤灰取代率,最次是再生粗骨料取代率.     

正交法分析钢纤维再生橡胶混凝土的抗压强度

采用正交试验分析再生粗骨料掺量、再生骨料强化方式、橡胶颗粒掺量和钢纤维掺量方式四个因素配合比对再生混凝土抗压强度、轴心抗压强度和抗压弹性模量的影响规律,通过正交分析得:橡胶颗粒影响最大,钢纤维掺量影响次之,再生骨料掺量和再生骨料的强化方式影响大不,同时能满足再生骨料混凝土抗压强度、抗压弹性模量要求的最佳正交组合为A2B2C2D2。     

钢纤维再生混凝土劈拉、抗折强度试验研究

选用0、40%、70%、100%四个再生骨料掺量及0、0.5%、1%三个钢纤维掺量,对C20、C25、C30、C35不同强度等级的钢纤维再生混凝土进行了48组配合比试验研究,分析了再生骨料和钢纤维掺量这两个配合比因素对钢纤维再生混凝土劈裂抗拉强度及抗折强度的影响。试验结果表明:当钢纤维掺量为0.5%、1%时,再生混凝土抗折强度分别增加10%~27%、17%~40%,劈拉强度分别增加9%~14%、15%~21%。     

玄武岩纤维对橡胶再生混凝土力学性能的影响

以C35普通混凝土为设计配合比基准,研究了10%掺量的橡胶颗粒、40%掺量的再生骨料,及掺量为2、4 kg/m3的玄武岩纤维对混凝土基本力学性能的影响规律,并分析了橡胶颗粒、再生骨料以及玄武岩纤维对混凝土性能的影响机理。试验结果表明:橡胶颗粒和再生骨料降低了混凝土的抗压强度、劈拉强度和抗折强度,当二者混掺时,表现更明显,依次降低了27.1%、20.5%、19.5%;玄武岩纤维对掺加橡胶颗粒混凝土的增强效果明显好于普通混凝土,当掺量为4 kg/m3时,橡胶再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度依次提高了11.3%、15.8%和19.4%,对其弹性模量的改善效果也较明显,橡胶再生混凝土的弹性模量最大可提高8.1%。     

水泥裹浆对再生骨料强化作用试验研究

把拆迁小区混凝土楼板破碎加工成再生骨料(RA)并筛分取得再生粗骨料(RCA)。采用水泥浆强化RCA得到强化后的再生粗骨料(CRA),并测定天然粗骨料NCA、RCA和CRA的物理指标和力学性能。分别制备RCA和CRA两类再生骨料混凝土,测定其抗压、劈裂抗拉和抗折强度。试验结果表明:再生骨料强化后,表观密度下降,吸水率增加,压碎指标降低。由CRA配制的再生混凝土抗压和劈裂抗拉强度高于RCA再生混凝土。当掺量小于70%,CRCA再生混凝土抗折强度高于RCA再生混凝土,当掺量大于70%时,CRCA再生混凝土抗折强度低于RCA再生混凝土。     

再生混凝土多孔砖砌块基本性能试验研究

当再生混凝土中再生骨料的取代率为0、40%、60%、80%、100%,橡胶颗粒取代率为10%、20%、30%时,分析再生混凝土多孔砖、掺入橡胶颗粒后再生混凝土多孔砖的抗压强度、抗折强度及导热系数的变化规律。试验结果表明:随再生骨料掺量的增加,砌块抗压强度、抗折强度先增加,达到40%时最大,后呈下降趋势;随橡胶颗粒掺量的增大,砌块抗压强度、抗折强度随之下降,保温性能提高。     

掺橡胶颗粒的玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能研究

分别研究了不同掺量短切玄武岩纤维对轻骨料混凝土及橡胶颗粒代替部分细集料后的轻骨料混凝土的抗压、劈裂抗拉和抗折性能的影响。试验研究表明:玄武岩纤维能有效提高轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度;当在轻骨料混凝土中掺入橡胶颗粒后,抗压强度随着纤维掺量的增加呈递减趋势,劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增加不显著变化,抗折强度随着纤维掺量的增加呈现先降低后增加的变化趋势;掺入橡胶颗粒的轻骨料混凝土的三项力学指标数值均低于对应的不掺橡胶颗粒的轻骨料混凝土。     

钢纤维改性橡胶混凝土基本力学性能研究

通过立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和静力抗压弹性模量的试验,研究了不同掺量的橡胶和钢纤维对钢纤维改性橡胶混凝土基本力学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)设备观察了橡胶颗粒和钢纤维与混凝土基体的界面结合情况。试验分析结果表明:钢纤维掺量对橡胶纤维混凝土的抗压强度影响不大,但对其抗拉强度和抗折强度有重要影响,提高的幅值分别是8%、60%左右;橡胶掺量对橡胶纤维混凝土的抗折强度影响不大,但随着橡胶掺量的增大,表现出一定塑性破坏特征;橡胶掺量增加,钢纤维改性橡胶混凝土的抗压强度和抗拉强度降低。研究成果可为钢纤维改性橡胶混凝土在路面工程中的应用提供参考。     

纤维再生混凝土力学性能试验及破坏分析

采用正交试验法研究了再生粗骨料掺量、粉煤灰掺量、减水剂掺量以及纤维类别对纤维再生混凝土抗压强度、劈拉强度及抗折强度的影响.利用扫描电镜及螺旋CT扫描技术分析纤维再生混凝土的内部破坏.结果表明：再生粗骨料掺量是影响纤维再生混凝土28d和90d抗压强度的重要因素;纤维类别是影响纤维再生混凝土28d劈拉强度和抗折强度的重要因素.以再生粗骨料掺量为50%(质量分数)、粉煤灰掺量(质量分数)为20%、减水剂掺量(质量分数)为0.5%和铣削波纹型钢纤维掺量(体积分数)为1.0%进行设计强度为C35的纤维再生混凝土的配制,可使其获得良好的和易性,并满足强度要求.再生粗骨料与砂浆界面处产生裂缝,导致了纤维再生混凝土强度较低.     

纳米SiO2和粉煤灰复掺对再生混凝土性能的影响

使用质量取代法研究粉煤灰和纳米SiO₂单掺及复掺对再生混凝土(RAC)工作性能、抗压强度(7,28,90 d)、抗折强度(28 d)和劈裂抗拉强度(28 d)的影响。浇筑试样时,基于现有的搅拌方式,提出了新的两阶段搅拌法,先将再生粗骨料和纳米SiO₂、附加水进行搅拌,使得部分纳米SiO₂颗粒能够被再生粗骨料吸收,用于填补老砂浆孔隙和微裂缝。结果表明:随着纳米SiO₂掺量增加,再生混凝土的坍落度逐渐减小,复掺粉煤灰能够减少纳米SiO₂引起的坍落度损失; 粉煤灰掺量不变的情况下,再生混凝土抗压、抗折和劈裂抗拉强度随着纳米SiO₂掺量的增加而增加; 复掺纳米SiO₂和粉煤灰不但能够补偿再生混凝土由粉煤灰引起的早期强度降低,而且90 d龄期抗压强度明显高于2种材料单掺的再生混凝土; 纳米SiO₂掺量(质量分数)为1%时,再生混凝土在90 d龄期的抗压强度相对再生混凝土提高了3.0 MPa; 复掺纳米SiO₂和粉煤灰对再生混凝土的抗折强度、劈裂抗拉强度也有显著提升,S2F30的抗折强度相对于F30增加了24.17%,且劈裂抗拉强度高于2种材料单掺的再生混凝土,相对于F30提高了12.68%。     

掺锂渣再生粗骨料混凝土力学性能试验研究

研究了再生粗骨料替代率和锂渣掺量对再生粗骨料混凝土力学性能的影响。结果表明:未掺入锂渣时,随再生粗骨料替代率的增大,试件的强度均出现先提高后降低的趋势,当再生粗骨料替代率为30%时强度最高;当再生粗骨料替代率为0时,随锂渣掺量的增加,试件强度会不断的提高,当锂渣掺量为20%时强度达到最高;二者同时作用,当再生粗骨料替代率30%、锂渣掺量20%时,试件的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度较基准混凝土分别提高39.90%、48.22%、38.21%、12.19%。     

生态型地聚物混凝土抗压性能研究

文中利用再生粗骨料、废旧橡胶和再生钢纤维分别作为粗、细骨料和增强纤维,研制粉煤灰-矿渣基的生态型地聚物混凝土(Eco-GC),并对不同再生钢纤维掺量(1%、 2%和3%)和不同橡胶颗粒替代率(5%、20%、35%和50%)的Eco-GC进行轴压性能试验研究,分析再生钢纤维掺量和橡胶颗粒替代率对破坏模态、抗压强度、峰值应变、弹性模量等的影响规律。研究结果表明,随着再生钢纤维掺量增大,Eco-GC的抗压强度、峰值应变、弹性模量均随之增加,但随着橡胶颗粒替代率提高,抗压强度、峰值应变、弹性模量均随之减小。     

钢纤维和聚丙烯纤维再生混凝土力学性能研究

研究了不同掺量的钢纤维和聚丙烯纤维对再生混凝土的轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量的影响。并给出了各个力学性能与纤维掺量的经验公式。试验结果表明:钢纤维和聚丙烯纤维的掺入对再生混凝土轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及弹性模量均有不同程度提高,其中对劈裂抗拉强度的提升最为显著,对轴心抗压强度的提升不明显,对弹性模量的影响较小。钢纤维掺量为2%时,劈裂抗拉强度、抗折强度分别提高44.8%、34.0%,钢纤维掺量为1.5%时,轴心抗压强度、弹性模量分别提高19.4%、10.5%。聚丙烯纤维掺量为0.8 kg/m3时,轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量分别提高15.8%、40.5%、39.6%、7.7%。     

橡胶-钢纤维混掺碾压混凝土的力学性能研究

探讨了橡胶粒和钢纤维混合掺入对碾压混凝土力学性能的影响及规律。橡胶粒等体积替代砂,掺量分别为5%、10%、15%、20%,钢纤维体积掺量分别为1.0%、1.3%、1.6%、2.0%。结果表明:相同钢纤维掺量下,随着橡胶颗粒掺量的增加,碾压混凝土的抗折强度与抗压强度均先增加后降低,橡胶粒10%时强度最高。相同橡胶颗粒掺量下,随着钢纤维掺量的增加,碾压混凝土的抗压强度先增加后降低,之后又出现了不同程度的增加。橡胶颗粒掺量为5%、10%时,碾压混凝土的抗折强度的变化规律与抗压强度一致,但掺量为15%、20%时抗折强度只有先增加后降低的趋势,后期未出现回升,钢纤维1.3%时强度最高。经试验,钢纤维1.3%、橡胶粒10%掺量组合的强度最优。     

RPC强化骨料掺量对再生混凝土强度的影响

利用活性粉末混凝土(RPC,reactive powder concrete)浆液对再生粗骨料进行浸泡包裹处理得到强化骨料,分析了强化骨料+再生骨料、强化骨料+天然骨料、再生骨料+天然骨料这3种粗骨料组合情况下,强化骨料或再生骨料掺量对再生混凝土不同龄期抗压强度、劈拉强度和抗折强度的影响.结果表明:经RPC浆液强化处理后的再生骨料吸水率降低,压碎值显著减小.强化骨料+再生骨料组合情况下,再生混凝土不同龄期的抗压强度均随强化骨料掺量的增大而降低;而另外两种组合情况下,再生混凝土不同龄期的抗压强度均随强化骨料或再生骨料掺量的增大而增大.强化骨料+再生骨料和强化骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土劈拉强度均随强化骨料掺量的增大而增大;而再生骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土劈拉强度与再生骨料掺量的规律性不明显,表现出较大的离散性.强化骨料+再生骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度总体上随强化骨料掺量的增大而减小;强化骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度与强化骨料掺量的规律性较复杂;再生骨料+天然骨料组合情况下,再生混凝土抗折强度随再生骨料掺量的增大而增大.折后抗压强度和普通抗压强度一样能较好地反映强化骨料或再生骨料掺量对再生混凝土强度的影响规律,在掺量相同的情况下,折后抗压强度普遍比普通抗压强度低,3种骨料组合中两者比值均稳定在0.93;折后劈拉强度比普通劈拉强度能更好地反映强化骨料或再生骨料掺量对混凝土强度的影响规律,在其掺量相同的情况下,折后劈拉强度基本上比普通劈拉强度高,3种骨料组合的两者比值差异较大.提出了有效水灰比和名义水灰比的概念,有效水灰比是决定再生混凝土强度的最主要因素,若比较强化骨料掺量对再生混凝土强度的影响,必须保持有效水灰比一致,而非名义水灰比一致.     

钢纤维再生混凝土拉压强度计算模型研究

选取强度等级为C30,再生粗骨料取代率为0%、25%、50%、75%、100%,钢纤维摻量为0%、0.75%、1.5%的钢纤维再生混凝土进行了试验研究。结果表明:钢纤维对再生混凝土抗压及劈裂抗拉强度具有增强作用,但当钢纤维掺量达到某一数值后,其增强作用不再增大;抗压强度和劈裂抗拉强度随再生粗骨料取代率的增加整体呈现下降趋势。针对这一特点,建立了含钢纤维掺量和再生粗骨料取代率两个变量因素的抗压及劈裂抗拉强度计算模型以及二者换算模型。     

钢-聚丙烯纤维再生砂浆性能试验研究

通过正交试验研究了粉煤灰掺量、再生细骨料替代率、钢纤维掺量、聚丙烯纤维掺量对再生砂浆的抗压、抗折强度及抗冻性的影响。结果表明,随着钢纤维掺量的增加,抗压、抗折强度明显增大,对砂浆的抗冻性影响不大;聚丙烯纤维对砂浆的强度及抗冻性无显著影响,但可以改变砂浆的脆性;随着再生细骨料替代率的增加,强度及抗冻性均显著增强;随着粉煤灰掺量的增加,砂浆强度及抗冻性明显降低。经过数据拟合,再生砂浆的抗压强度相比抗折强度与抗冻性具有更好的相关性。采用正交分析法得出不掺粉煤灰、再生细骨料替代率为45%,钢纤维掺量为1.5%,聚丙烯纤维掺量为0.1%时,再生砂浆性能最优。在此基础上,通过质量分数为1%、2%、3%、4%的HCl对骨料进行改性处理,结果显示,2%质量分数的HCl改性效果最好。     

钢纤维轻骨料混凝土力学性能正交试验研究

在轻骨料混凝土中掺入钢纤维,配制钢纤维轻骨料混凝土。采用四因素、三水平的正交试验设计方法,研究了钢纤维掺量、粗骨料类型和粉煤灰替代率三种不同试验因素对轻骨料混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗冲击性能的影响。研究结果表明:粉煤灰替代率是影响轻骨料混凝土抗压强度的主要因素;粉煤灰替代率和钢纤维掺量是影响轻骨料混凝土劈裂抗拉强度的主要因素;钢纤维掺量变化、粗骨料类型和粉煤灰替代率三种因素对轻骨料混凝土抗初裂冲击次数影响不显著;钢纤维掺量变化是影响轻骨料混凝土抗终裂冲击次数的主要因素。     

正交法分析玄武岩纤维橡胶再生混凝土的基本性能

采用正交试验法研究再生粗骨料掺量(A)、橡胶粒径(B)、橡胶掺量(C)和玄武岩纤维掺量(D)对混凝土拌合物性质及力学性能的影响规律,确定使用上述材料配制混凝土的最优配合比。试验结果表明:4个因素对混凝土含气量和力学性能影响的主次顺序为:C→B→D→A和C→B→A→D。随着橡胶掺量的增大和粒径的减小,橡胶混凝土的含气量增大,力学性能减小。随着再生骨料掺量的增大,混凝土含气量变化不大,力学性能降低。玄武岩纤维对混凝土的抗压强度影响不明显,对劈裂抗拉强度和抗折强度的提高效果显著。     

玄武岩纤维对再生混凝土力学性能的影响研究

通过试验研究了玄武岩纤维掺量对再生粗骨料取代率50%的再生混凝土抗压、劈裂抗拉以及抗折强度的影响,为其在玄武岩纤维再生混凝土(BFRAC)的研究和实际工程应用中提供参考。结果表明:再生粗骨料取代率为50%,玄武岩纤维掺量为6kg/m3时,BFRAC的立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉、抗折强度较未掺玄武岩纤维的再生混凝土分别提高了12.8%、3.1%、48.8%、10.5%;BFRAC的峰值应变在0.001900～0.002120;BFRAC的单轴受压应力-应变本构关系全曲线与普通混凝土相似,玄武岩纤维对再生混凝土的延性起到积极作用。