纤维增强水泥基材料强度和微结构的影响因素研究

为了研究沙漠砂和PVA纤维的工程应用,采用单因素试验方案,探索了纤维长度、纤维掺量、粉煤灰掺量和砂类别等因素对纤维增强水泥基材料力学性能的影响,分析了抗压强度和劈裂抗拉强度、抗折强度之间的相关性,并利用扫描电镜和压汞仪探究材料内部结构.结果 表明,随着纤维长度的变短和纤维掺量的增加,材料的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均呈现增大的趋势且三者之间线性相关.随着粉煤灰掺量的增加,材料的抗压强度不断降低,劈裂抗拉强度和抗折强度先增大后降低,粉煤灰的掺入改善了纤维-水泥基体界面.与石英砂对比,使用沙漠砂制备的材料劈裂抗拉强度和抗折强度相对提高,沙漠砂由于较小的粒径造成了材料中大孔隙和中孔隙累积体积占比的增大.     

高强机制砂混凝土工作性及力学性能的试验研究

通过偏高岭土和硅灰分别与粉煤灰双掺,使用机制砂混凝土调节剂,在机制砂级配不良,胶材用量仅为500 kg/m3,水胶比高达0.33的情况下配制出C80高强机制砂混凝土,并研究了调节剂、细集料类型、偏高岭土掺量、硅灰掺量对机制砂混凝土工作性及力学性能的影响.试验结果表明,适量调节剂可改善机制砂混凝土的工作性,并提高其抗压强度;机制砂对混凝土的工作性有不利影响,但对其劈裂抗拉强度和抗折强度均有所提高;偏高岭土和硅灰对机制砂混凝土的工作性及力学性能影响显著,随着其掺量的增加,机制砂混凝土的包裹性、和易性提高,而坍落度、扩展度、流动性减小,抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度呈现先增大后减小的趋势.     

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.     

聚丙烯纤维及橡胶颗粒对透水混凝土性能的影响

以聚丙烯纤维及橡胶颗粒掺量为影响因素,通过测定透水混凝土的28 d抗压强度、抗折强度、孔隙率及透水系数等性能指标,获取聚丙烯纤维及橡胶颗粒掺量与透水混凝土力学性能及透水性能的关系.试验结果表明:粗骨料粒径为4.75~9.5 mm时,掺入橡胶颗粒和聚丙烯纤维皆会使透水混凝土的28 d抗压强度、抗折强度提高,但会使透水系数减小,透水性能下降;与掺加橡胶颗粒相比,掺加聚丙烯纤维可以更加明显地改善透水混凝土力学性能;随着掺入聚丙烯纤维以及橡胶颗粒比例的增加,透水混凝土28 d抗压强度、抗折强度性能指标上升的幅度逐渐减小,透水性能则逐渐下降.     

疏浚泥透水砖制备及性能研究

研究了疏浚泥、废瓷、玻璃粉的用量对透水砖性能的影响,确定了透水砖的基本配方,并进一步探讨了烧成制度、成形压力、骨粒粒径对透水砖性能的影响。通过实验确定了疏浚泥的基本配方为:疏浚泥25%、废瓷60%、玻璃粉15%,在骨料粒径为1.00~1.70mm,成形压力为10MPa,在烧成温度为1 100℃,保温20min下,形成的透水砖抗压强度达60MPa,透水系数为6.38×10~(-2) cm/s。烧成温度的升高有利于提高试样的抗压强度,并且在1 100℃时,疏浚泥透水砖的透水系数达到最大值;随着保温时间延长、成形压力增大和骨粒粒径减小,透水砖的抗压强度增大,透水系数则减小。     

城市地下隧道玄武岩纤维增强泡沫混凝土的性能试验研究

利用室内试验方法制备了玄武岩纤维增强泡沫混凝土,测试了其在不同玄武岩纤维和微硅粉掺量下的干缩率、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度等性能,并分析了它们的变化规律.结果表明:纤维泡沫混凝土干缩率随着玄武岩纤维以及微硅粉掺量的增大而增大;泡沫混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度均随着玄武岩纤维以及微硅粉掺量的增大呈现了先增大后减小的变化规律;玄武岩纤维增强泡沫混凝土的最大抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度与素泡沫混凝土相比分别提高51.1％、50％、66.3％.     

水泥浆厚度在再生骨料透水混凝土配合比设计中的应用

试验研究了水胶比、减水剂用量和骨料特性对水泥浆包裹骨料表面厚度的影响,并把水泥浆厚度应用到再生骨料透水混凝土配合比设计中.结果表明:随着水胶比的增大,水泥浆厚度受减水剂用量的影响越大;在水胶比一定时,水泥浆厚度随减水剂用量的增加而变小;随着骨料粒径的增大,水泥浆厚度也随之增大;表面粗糙的骨料容易附着水泥浆,骨料的含水量会降低水泥浆厚度;当骨料粒径为4.75～9.5 mm,设计水泥浆厚度为0.519 mm,水胶比为0.35时,再生骨料透水混凝土28 d强度达到了34.1 MPa,透水系数为0.79 mm/s.     

基于正交试验的多孔混凝土强度和孔隙率试验研究

应用于河道衬护的多孔质混凝土,在保证一定强度的同时,还应具有足够的孔隙为水生生物提供生存场所。根据多孔混凝土的结构特点,基于正交试验研究了目标孔隙率、骨料粒径和水灰比在不同因素下,对多孔混凝土实测孔隙率、抗压强度、劈裂抗拉强度的影响。试验结果表明:实测孔隙率较目标孔隙率低,但两者变化规律基本一致,实测孔隙率随目标孔隙率的增大而增大;28d抗压强度和劈裂抗拉强度与孔隙率呈负相关关系;随着水灰比的增大,浆体包裹骨料更均匀,使得黏结力增强,从而提高了抗压强度和劈裂抗拉强度,但在水灰比较大时,为避免沉浆带来的不利影响,应控制骨料的粒径。     

砂基透水混凝土路面砖胶结料试验研究

研究自主研制的胶结料不同掺量、水灰比、集料级配及灰集比对砂基透水混凝土路面砖强度、透水性的影响,并通过室内试验测试试件保水性、抗冻性、耐磨耗性、抗硫酸盐-干湿循环侵蚀.先将自主研制的胶结料Ⅰ与3种同类型胶结料通过胶砂试验比选.结果表明:胶结料Ⅰ(28 d)抗压强度59.2 MPa、抗折强度9.3 MPa,优于同类型胶结料;胶结料Ⅰ掺砂基透水混凝土路面砖最优掺量为水泥质量的5%,其强度为35.6 MPa,透水系数为3.5×10 -2 cm/s,并具有良好的保水性、抗冻性、耐磨耗性和抗硫酸盐-干湿循环侵蚀性能.     

刚性聚丙烯纤维用于透水混凝土路面砖的试验研究

由于透水混凝土路面砖能有效地将降水渗透到土层,补充地下水源,因此在路面铺装中得到了广泛应用。但因其配料中粗骨料级配单一,成品的孔隙较大,而使它的力学性能有所降低。鉴于此,我们提出将具有优良力学特性的刚性聚丙烯纤维掺入透水混凝土路面砖配料中以改善其力学性能,并用试验验证了该方法的可行性,总结了搅拌方式、粗骨料的种类及粒径、纤维掺量、纤维长度对透水混凝土路面砖的抗压强度、劈裂抗拉强度、透水系数的影响规律。所得结论可为实际产品生产提供参考。     

再生混凝土透水砖试验研究*

针对建筑垃圾的处理的问题,提出了将废弃混凝土破碎、清洗、分级处理成再生骨料,采用正交试验方法用这种骨料制备透水砖,同时,考虑了粒径、水泥用量、砂率及水灰比等因影因素对透水砖性能的影响。研究结果表明,当骨料粒径为10-20 m,水泥用量为420 kg/m³,砂率为9%,水灰比为0.31时,满足再生混凝土透水砖的标准要求;分别建立了粒径、水泥用量、砂率及水灰比等影响因素与透水系数、抗压强度的回归方程;最后,建立了透水系数与抗压强度的二次曲线拟合方程。     

水胶比对再生砖粉ECC工作性能和力学性能的影响

利用再生砖粉全取代石英砂制备工程用水泥基复合材料(ECC),深入研究和分析了材料的工作性能和力学性能,利用扫描电镜技术对相关机理进行了探讨。研究表明:水胶比变化范围在0.30~0.39(质量比,下同)时,再生砖粉ECC拌合物的坍落度均在200 mm以上,工作性能良好;水胶比相同的情况下,用再生砖粉取代石英砂后,ECC的力学性能有所下降;水胶比变化范围在0.30~0.37时,再生砖粉ECC的抗折强度随水胶比的增大而增大,水胶比变化范围在0.30~0.39时,再生砖粉ECC的抗压强度随水胶比的增大而减小;各组再生砖粉ECC均表现出良好的应变硬化特征,呈现多缝开裂状态,且极限应变均大于2%。在本文试验条件下,水胶比为0.37时再生砖粉ECC的弯曲性能和单轴拉伸性能最佳。     

循环流化床固硫灰制备透水砖的研究

以循环流化床所产生的的固硫灰为主要胶凝材料,在适当的配合比下,压制得到了透水砖。对养护后的透水砖进行了透水系数、抗压强度、抗折强度等一系列测试。通过分析试验数据得出：在固硫灰掺量占胶凝材料40％,水胶比为0．23～0．25,成型压力是5MPa,细骨料与总集料比为0．3—0．4,集胶比在2—2．5时,所得到的透水砖各项性能均符合现行国标要求,并且是所有配方中最优的。     

Mechanical properties of polymer-modified lightweight aggregate concrete

This paper deals with the properties of styrene-butadiene rubber (SBR)-modified lightweight aggregate concretes (LWACs) for thin precast components, made with two Brazilian lightweight aggregates (LWAs). Properties in the fresh state, compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength, and water absorption of LWACs were tested. The 7-day compressive strength and the dry concrete density vary from 39.7 to 51.9 MPa and from 1460 to 1605 kg/m³, respectively. The inclusion of SBR latex in LWACs decreases the water-(cement+silica fume) [W/(C+S)] ratio and water absorption and increases the splitting tensile and flexural strengths. The results of this pilot study suggest that there are possibilities of producing thin precast components using SBR-modified LWACs with Brazilian LWAs.     

轻骨料对砂浆力学与毛细吸水性能的影响

采用等体积取代法制备了5种不同体积取代率的轻骨料水泥砂浆,借助抗压、抗折试验和称重法,研究了内掺轻骨料对水泥砂浆力学和毛细吸水性能的影响规律,并基于低场核磁共振技术和扫描电镜技术分析了内掺轻骨料砂浆微观结构特征。结果表明:内掺力学强度较低的轻骨料可对水泥砂浆整体力学性能产生影响,随着轻骨料取代率的增加,砂浆抗压、抗折强度相应降低;毛细吸水率随轻骨料取代率、养护龄期的增加而降低。核磁共振试验数据表明:小孔孔隙体积占比随着轻骨料取代率的增多而降低,中孔和大孔孔隙体积占比则与取代率呈正相关;随着龄期的增长,小孔信号弛豫幅值降低。利用扫描电镜对轻骨料砂浆界面过渡区观察,发现轻骨料砂浆界面区结构较致密。同时,由于水化产物堵塞轻骨料表面微孔,形成不透水边界和内部封闭孔,在毛细吸水过程中内掺轻骨料砂浆表现出高孔隙度低渗透性的特征。     

水泥添加量对电解锰渣免烧砖性能的影响

控制骨料掺入量为20％,成型压力为2 MPa,混料含水率为25％的条件下,系统研究了水泥添加量对电解锰渣免烧砖性能的影响.结果表明:当水泥添加量为20％时,电解锰渣免烧砖7 d抗压、抗折强度分别为10.21 MPa和2.35 MPa,28 d抗压、抗折强度分别为13.76 MPa和2.74 MPa,体积密度为1.36 g/cm3,线收缩率为1.13％,吸水率为33.32％,饱和系数为1.47,有轻微泛霜现象产生,强度达到国家烧结普通砖的标准要求,其他性能满足国标一级品的要求.     

三层式沥青混凝土结构弯拉强度及超声波检测试验与分析

通过对三层式沥青混凝土结构进行弯拉强度试验,研究下面层在AC-13细型、AC-13粗型、AC-16型、AC-20型等四种不同的级配,在三种不同油石比条件下的弯拉强度变化规律。研究表明,随着级配的增大,弯拉强度减小。随着油石比的增加,弯拉强度先增加后减小。通过超声波检测沥青混凝土结构的波速,发现随着集料级配的增大,波速减小。随着油石比的增加,波速先增大后减小。通过试验分析得到弯拉强度与试件波速之间具有较好的相关性。     

废瓷砖再生骨料对砂浆及砼性能的影响

利用废弃瓷砖制备再生粗、细骨料以取代天然砂石,研究了废瓷砖再生骨料对砂浆、混凝土性能的影响;并通过劈裂实验及抗折实验,对比分析了再生骨料、天然碎石与水泥石的界面粘结性能.结果表明:在相同配比条件下,与天然砂石集料相比,废瓷砖再生骨料有利于提高砂浆、混凝土的强度,减小干缩率,但会导致工作性变差.在相同龄期条件下,不同类型骨料-水泥石的界面粘结强度均随水灰比的降低而增大.在相同水灰比条件下,废瓷砖再生骨料-水泥石界面28 d劈裂强度、抗折强度均较碎石-水泥石界面的要大,表明再生骨料-水泥石界面粘结性能更好.     

Combined effects of mineral admixtures and curing conditions on the sorptivity coefficient of concrete

The effect of mineral admixture and curing condition on the sorptivity of concrete are investigated. In the present work, the maximum particle size and the grading of coarse aggregate, the cement content and water/cement ratio of the concrete are kept constant. Then, in the ordinary Portland cement (OPC) 42.5 concrete, a portion of the sand is replaced by a mineral admixture such as fly ash (FA), limestone filler, sandstone filler or silica fume (SF). This paper presents the results of both the sorptivity coefficient and the compressive strength of OPC 42.5 concretes with these mineral admixtures, and concretes with OPC 32.5, blended cement (BC) or trass cement (TC). The results obtained indicate that the sorptivity coefficient of concrete decreases as the compressive strength of concrete increases. It is also shown that the sorptivity coefficient of concrete is very sensitive to the curing condition. The effect of curing condition on the sorptivity coefficient of concrete seems to be higher in low-strength concretes.