高温后纳米CaCO3混凝土抗压强度试验研究

对常温、200℃、400℃、600℃和800℃后不同纳米碳酸钙(NC)掺量的混凝土进行了抗压试验,观察了混凝土试块不同温度后表面颜色的变化及裂缝开展情况,分析了混凝土的质量损失、抗压强度随温度的变化规律,并采用SEM电镜对高温后纳米混凝土的微观结构进行了观测.结果表明:温度越高,混凝土的外观特征变化越明显,质量损失率及抗压强度损失均随温度升高而增加.适量NC的添加可以改善混凝土的内部结构,提高混凝土的抗压强度,混凝土中NC的最佳掺量为0.5％.通过数据分析,建立了NC05(NC掺量0.5％)混凝土残余抗压强度比与温度关系的表达式,可为进一步研究NC混凝土高温后的性能提供参考.     

玄武岩纤维纳米SiO_2增强混凝土力学性能试验研究

以玄武岩纤维体积掺量和纳米SiO_2取代率为考虑因素,通过立方体抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度试验,研究了玄武岩纤维与纳米SiO_2增强混凝土的力学性能。研究发现:玄武岩纤维的掺入改变了纳米SiO_2混凝土的破坏形式;复合掺入玄武岩纤维与纳米SiO_2时,混凝土基体的立方体抗压强度、劈拉强度与抗折强度均有一定的提高。纤维体积掺量为0.10%的玄武岩纤维与取代率为1.0%的纳米SiO_2共同掺入时,玄武岩纤维纳米SiO_2混凝土的立方体抗压强度与抗折强度增强效果最优;当玄武岩纤维体积掺量为0.15%、纳米SiO_2取代率为1.5%时,玄武岩纤维纳米SiO_2混凝土的劈拉强度增强效果最优,较素混凝土提高了22.97%,基于试验数据建立了玄武岩纤维掺量纳米SiO_2增强混凝土的立方体抗压强度预测模型。     

钢纤维混凝土力学性能试验研究

为探究钢纤维混凝土力学性能及最优掺量,对不同体积掺量的的钢纤维进行混凝土进行抗压试验、劈裂抗拉试验。试验结果表明:抗压强度随钢纤维掺量增加增强效果不显著,劈裂抗拉强度随钢纤维掺量增加有明显提高。进一步基于试验数据,拟合出钢纤维混凝土强度与钢纤维含量及基准混凝土强度关系,并根据试验结果分别得出了钢纤维最优掺量。     

高活性矿物掺合料混凝土力学性能试验

利用正交试验的方法对高活性矿物掺合料混凝土(以下简称掺合料混凝土)的强度进行试验.研究偏高岭土掺量、超细粉煤灰掺量、硅灰掺量对掺合料混凝土7d、14 d、28 d抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并对数据结果进行系统分析.试验结果表明,偏高岭土对掺合料混凝土早期的力学性能影响最大,力学性能随着偏高岭土掺量的增加而增加.通过多元线性回归,建立不同因素对掺合料混凝土各龄期抗压强度、劈裂抗拉强度的数学表达式,得到偏高岭土和硅灰对掺合料混凝土均为正影响,而超细粉煤灰为负影响的结果.当偏高岭土的掺量为10％(质量分数),超细粉煤灰掺量为15％(质量分数),硅灰掺量为5％(质量分数)时,掺合料混凝土力学性能达到最佳.最后进行微观分析得出,矿物掺合料的复合化具有超叠加效应,能增强掺合料混凝土各龄期的力学性能.     

纳米SiO2强化再生粗骨料及其对混凝土抗压强度的影响

为研究纳米SiO2(NS)对再生粗骨料及混凝土的强化效果,对15组不同NS掺量、NS加入方式和再生粗骨料取代率下的混凝土进行了抗压强度测试,结果表明:在龄期和NS掺量相同的条件下,混凝土抗压强度随着再生粗骨料取代率的增加而降低;混凝土的抗压强度随着NS的掺量的增加出现先上升后下降的趋势,取代率为50％和100％的再生混凝土,抗压强度在NS掺量为3％时达到最大;采用浸泡法强化再生粗骨料对再生混凝土的抗压强度提高效果不如采用直接掺入法.最后,提出了一个可用于预测NS对再生混凝土强化效果的公式.     

掺钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土高温后抗压强度数学分析

对掺钢渣-矿渣-粉煤灰复合微粉混凝土高温后抗压强度进行了正交试验的极差分析和方差分析.分析结果表明:在试验各个温度下,钢渣的最优掺量为2.5％,矿渣的最优掺量为2.5％或15％.在常温时,粉煤灰的最优掺量为2.5％,在高温下,粉煤灰的最优掺量为5％.并且矿渣对混凝土高温后抗压强度的影响最为明显,粉煤灰对混凝土高温后抗压强度的影响较明显,而钢渣在400℃以下时,影响效果很小,在600℃时开始产生影响,在800℃时和矿渣的影响效果相当.     

高流动性大掺量粉煤灰混凝土配合比设计试验研究

试验研究了早强剂掺量、水胶比和粉煤灰掺量对高流动性大掺量粉煤灰混凝土抗压强度的影响。正交试验结果表明,高流动性大掺量粉煤灰混凝土7d抗压强度的最主要影响因素为粉煤灰掺量,其次为早强剂掺量及水胶比;28d和90d抗压强度的最主要影响因素为粉煤灰掺量,其次为水胶比及早强剂掺量。通过正交设计可以得出高流动性大掺量分粉煤灰混凝土的配合比设计方法。     

水胶比、锂渣掺量和细度对混凝土抗压强度的影响研究

为了研究不同影响因素对锂渣混凝土抗压强度的影响,本文以水胶比、锂渣掺量和锂渣细度为考察因素,设计正交试验;通过极差和方差分析法分析各因素对锂渣混凝土抗压强度的影响大小,并进一步分析水胶比和锂渣掺量对锂渣混凝土抗压强度的影响规律.结果表明:水胶比是影响锂渣混凝土抗压强度的主要因素,其次是锂渣掺量,最次是锂渣细度;随着龄期的增长,锂渣掺量的影响逐渐显著,锂渣细度的影响逐渐消失.锂渣混凝土前期的抗压强度低于普通混凝土或与其相当,其28 d和60d抗压强度均大于普通混凝土.锂渣混凝土抗压强度随着锂渣掺量的增加而先增大后减小,锂渣的最佳掺量为20％.当水胶比分别为0.466、0.404(0.466)和0.530时,锂渣掺量为10％、20％和30％的混凝土抗压强度增长率为最大.     

预制构件混凝土纳米早强剂的制备及免蒸性能

采用不同钙硅比和不同PC-M用量制备不同类型纳米早强剂,探讨其稳定性、强度和免蒸性能。当PC-M用量为11%,钙硅比为1.5时,体系稳定性最好。当纳米早强剂掺量为5%时,16h的C30混凝土抗压强度达12.5MPa,比空白增加60%,16h的C50混凝土抗压强度达14.5MPa,比空白增加80%;当溴化钙掺量为0.25%时,混凝土早期强度最明显,20h抗压强度增加35%,24h抗压强度增加30%。当纳米早强强度掺量为5%,溴化钙掺量为0.25%时,C50标养16h抗压强度达16.5MPa,已超过蒸养4.5h抗压强度50%,标养20h抗压强度已接近蒸养9h的抗压强度。因此采用纳米早强剂和无机早强剂可有效缩短蒸养时间甚至免蒸养。     

物理发泡泡沫混凝土的制备与性能研究

利用正交试验确定了物理发泡泡沫混凝土的配比,制作泡沫混凝土保温板.分析了几种外加剂对水泥抗压强度的影响,并研究了泡沫掺量和稳泡剂对泡沫混凝土强度的影响.结果表明,外加剂对抗压强度的影响由大到小依次为:加水量＞硫酸钠＞水玻璃＞木钠＞硫铝水泥;随着泡沫掺量的增大,泡沫混凝土的抗压强度逐渐减小;随着稳泡剂掺量的增大,泡沫混凝土抗压强度逐渐增大.     

纳米SiO2浸泡改性再生橡胶混凝土力学性能研究

本实验主要目的是研究经过纳米SiO2溶液浸泡的再生骨料橡胶混凝土坍落度、抗压强度和劈裂强度的变化规律、确定此操作对再生骨料混凝土的影响。实验以C30素混凝土为基准,通过掺入5%(等质量取代砂)的橡胶颗粒、纳米SiO2溶液（0%、1%、3%,相对水的质量）和再生骨料（Recycled concrete aggregate, RCA）（30%、50%、100%,等质量取代天然骨料）,制备纳米SiO2改性再生橡胶混凝土试件并进行坍落度、抗压和抗劈裂试验,分析不同浓度的纳米SiO2溶液和不同RCA取代率对再生橡胶混凝土力学性能的影响。结果显示：控制其他变量相同的RCA混凝土试块中,纳米SiO2溶液浓度的增加会降低拌合物的坍落度,而RCA取代率的增加会提高拌合物的坍落度;在30%RCA取代率和1%浓度的纳米SiO2溶液时再生橡胶混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度比基准组分别高出2.5%和6.7%;总体来看,经过纳米SiO2溶液浸泡后的再生橡胶混凝土呈现出早期强度和后期强度提升的特点。     

再生轻骨料混凝土抗压强度指标换算关系研究

为了研究再生轻骨料混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度,以及两者之间的换算关系,以再生轻粗骨料取代率为变化参数,制作了15个标准立方体试块和15个标准棱柱体试块,进行抗压强度试验.实测了试块的抗压强度,探讨了不同再生轻粗骨料取代率对于再生轻骨料混凝土抗压强度的影响规律,采用数据统计回归的方法,得到了再生轻骨料混凝土轴心抗压强度和立方体抗压强度之间的换算关系.研究结果表明:再生轻骨料混凝土的抗压强度均低于普通混凝土的抗压强度;随着再生轻粗骨料取代率的增加,再生轻骨料混凝土的抗压强度逐渐降低;再生轻骨料混凝土轴心和立方体抗压强度之间的换算关系和普通混凝土并不相同;基于实测数据,建立了再生轻骨料混凝土抗压强度指标之间的换算关系式.     

MXene和纳米SiO2对粉煤灰水泥水化性能的影响

本文利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜等手段研究了纳米Si O_2和MXene对粉煤灰水泥水化性能的影响。结果表明,单掺纳米Si O_2能够促进粉煤灰水泥早期水化,提高水化开始时的放热速率,并使粉煤灰水泥浆体更加密实;而单掺MXene、复掺纳米Si O_2和MXene对粉煤灰水泥后期水化的促进作用比较明显,能够促进水泥中期强度增长。     

纳米二氧化硅对玻璃粉水泥体系水化硬化的影响

利用X射线衍射、扫描电镜及力学性能测试等手段研究了纳米SiO2对玻璃粉水泥体系水化硬化的影响,结果表明:纳米SiO2促进了水泥早期溶解,提高了复合体系碱度,有利于玻璃粉内部高能键(Si-O,Al-O)断裂,从而提高复合体系中玻璃粉早期水化程度;纳米SiO2对材料凝结硬化的促进作用较大程度上缓解了掺玻璃粉体系早期性能发展不足的缺陷;纳米SiO2的微集料效应,改善了玻璃粉水泥浆的微观结构,使得硬化浆体更为密实;纳米SiO2的促凝作用可显著缩短复合体系凝结时间,大幅度提高其早期强度,但掺纳米SiO2的复合胶凝材料强度存在一个极值,而5%纳米SiO2为其最佳掺入量.     

不同种类硫酸盐溶液侵蚀下混凝土损伤研究

研究了混凝土在不同种类硫酸盐溶液与干湿循环作用下的损伤层厚度演化规律,分析了损伤层混凝土的力学性能,得到了损伤层混凝土抗压强度。研究结果表明：随着侵蚀时间增加,混凝土损伤层中超声声速降低,损伤层厚度增大,并且损伤层混凝土抗压强度明显降低。当混凝土损伤层越厚、声速越低时,其损伤程度越大。混凝土在硫酸镁溶液中的损伤层厚度最大,且抗压强度劣化明显,混凝土侵蚀破坏最严重;硫酸钠与氯化钠的复合溶液中混凝土损伤层厚度最小,其抗压强度降低最少,氯离子的存在降低了混凝土的损伤劣化程度。     

纳米SiO_2和ZrO_2共同作用硅酸盐水泥水化机理

利用XRD和SEM表征了纳米S iO2和ZrO2对硅酸盐水泥砂浆改性后的试样。研究发现,在固定水灰比为0.5时,复掺2%纳米S iO2和0.25%ZrO2共同发挥纳米诱导水化作用,生成更多的C—S—H凝胶并向着针柱状形貌生长,细化了Ca(OH)2,使其镶嵌在C—S—H凝胶和钙钒石中,使得C—S—H与凝胶与钙矾石紧密交织,减少水泥石中总孔隙率,水泥石的结构更加细化密实,使抗压强度明显高于同龄期标准试样。     

混杂纤维对活性粉末混凝土高温后抗压强度的影响

对混杂纤维活性粉末混凝土(RPC)不同温度等级作用并烧透(试件中心内置热电偶达到目标温度)后抗压强度进行了测试,研究了钢纤维和聚丙烯掺量对RPC抗压强度的影响.结果表明,RPC混凝土的抗压强度随着作用温度的升高总体呈下降趋势,钢纤维可以有效提高RPC混凝土抗压强度,而聚丙烯纤维可以改善RPC高温后性能和抑制爆裂,混杂纤维可优势互补.基于实验结果,给出了在钢纤维体积掺量2％,同时混掺聚丙烯体积掺量0、0.1％和0.2％下的RPC平均抗压强度与受火温度的关系式.     

Compression after impact (CAI) strength of concrete cylinders reinforced by non‐adhesive filament wound composites

Concrete cylinders reinforced by filament wound composites were fabricated, and the compressive strength of the composite/concrete cylinders was tested after low‐energy impact. In this study, a glass fiber woven cloth wrapping method and a filament winding technique were adopted to wrap the concrete cylinder. In order to investigate the influence of composite/concrete interfacial bonding on the compression after impact (CAI) strength, aluminum foil was introduced into the composite/concrete interface; thus, the compressive behavior of the composite/concrete system with or without inserting the aluminum foil was compared. The effects of aluminum foil in the curing process were also revealed. Based upon the results of this study, the placement of aluminum foil can significantly enhance the compressive strength of the composite/concrete cylinder. The CAI strength depicts that the winding angle used in the filament winding process can significantly influence the reinforcing effects. Among the tested cylinders, the FWIC (defined in the text) [90₂/±60/90₂] cylinder shows the highest CAI strength—129.4 MPa—which is 4.5 times higher than the impacted concrete cylinder and 4.1 times higher than the pure concrete cylinder. Fracture mode was also investigated on the cylinder reinforced by the composites wound with different winding angles. The placement of aluminum foil reduces shear stress transfer across the composite/concrete interface, which affects not only the impact response but also the compressive strength.     

Experimental relationship between splitting tensile strength and compressive strength of GFRC and PFRC

This paper describes an experimental investigation into the relationship between the splitting tensile strength and compressive strength of glass fiber reinforced concrete (GFRC) and polypropylene fiber reinforced concrete (PFRC). The splitting tensile strength and compressive strength of GFRC and PFRC at 7, 28 and 90 days are used. Test results indicate that the addition of glass and polypropylene fibers to concrete increased the splitting tensile strength of concrete by approximately 20-50%, and the splitting tensile strength of GFRC and PFRC ranged from 9% to 13% of its compressive strength. Based on this investigation, a simple 0.5 power relationship between the splitting tensile strength and the compressive strength was derived for estimating the tensile strength of GFRC and PFRC.     

砖砼混合再生粗骨料混凝土力学性能研究

随着我国城市规模的不断扩大,大批既有建筑面临拆迁,由此产生的建筑垃圾体量巨大,对废弃建筑垃圾进行回收利用不仅是时代所需,并且对于保护环境、节约资源、发展生态建筑具有重要意义.通过试验,研究分析了不同体积比的砖砼混合再生骨料混凝土的力学性能.结果表明:(1)对于砖砼混合再生骨料混凝土而言,再生砖骨料占比越大,混凝土强度降幅越大,再生砖骨料占比对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响更为显著.(2)再生砖骨料占比为30％和50％时,再生混凝土的28 d抗折强度分别为4.7 MPa和4.5 MPa,已接近水泥混凝土道路相关规范要求,如采取有效技术手段对再生骨料或再生混凝土进行增强,有望使砖砼混合再生骨料混凝土用于道路工程的面层.(3)混凝土抗折强度与抗压强度符合良好的二次函数关系,混凝土劈裂强度与抗压强度符合良好的幂函数关系,混凝土劈裂强度与抗折强度符合良好的指数函数关系.