沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉强度试验研究

为了研究沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉性能,进行了628个100 mm×100 mm×100 mm沙漠砂混凝土试件高温后劈裂抗拉强度试验,分析沙漠砂替代率和受火温度对沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉强度的影响,建立沙漠砂混凝土高温后劈裂抗拉强度劣化模型。研究表明:沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度随着温度升高呈现先增大后减小趋势;随着沙漠砂替代率增加,高温后沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度亦呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率40%时,沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度达到最大值。     

高温后沙漠砂混凝土抗压强度恢复试验研究

采用不同替代率沙漠砂制备沙漠砂混凝土,研究其高温后经二次养护抗压性能。通过高温后沙漠砂混凝土抗压强度试验,分析试件质量损失变化及温度、沙漠砂替代率对抗压强度影响;通过二次养护后抗压强度及SEM试验,分析二次养护龄期和方式对沙漠砂混凝土抗压强度和微观结构影响。试验结果表明：随温度升高,沙漠砂混凝土质量损失率逐渐增大,抗压强度逐渐减小;随沙漠砂替代率增加,抗压强度呈先增大后减小趋势;高温后沙漠砂混凝土内部孔洞、微裂缝数量增多,微观结构劣化严重。高温后沙漠砂混凝土经过二次养护,随养护龄期增加,抗压强度恢复率呈先增大,到达峰值后呈下降或持平趋势。     

高温后沙漠砂混凝土抗压强度研究

为了对沙漠砂混凝土高温后力学性能进行研究,考虑6个温度等级,采用自然冷却和浇水冷却两种方式,设计水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率四因素三水平正交试验,进行沙漠砂混凝土高温试验,分析各因素对沙漠砂混凝土高温后抗压强度影响。通过对试验结果进行分析,确定沙漠砂混凝土最优配合比为水胶比0.39,粉煤灰掺量10%,砂率40%,沙漠砂替代率10%。     

高温对沙漠砂高强混凝土抗压强度影响

为了研究高温对沙漠砂高强混凝土抗压强度影响,保持砂率不变,通过设计正交试验,利用浇水冷却方式,进行水胶比、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量不同沙漠砂高强混凝土高温后抗压强度试验,分析高温对沙漠砂高强混凝土抗压强度和强度剩余率影响规律。通过对高温后沙漠砂高强混凝土强度剩余率进行分析,给出沙漠砂高强混凝土最佳配合比为水胶比0.28,粉煤灰掺量20%,沙漠砂替代率50%。     

低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度影响

为研究低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响,进行单掺沙漠砂、单掺粉煤灰、双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土在室温,-10,-20,-30℃时的抗压强度试验,分析温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响规律,建立混凝土抗压强度与温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量之间回归关系模型。试验结果表明:随着温度降低,低温下混凝土抗压强度呈增大趋势,低温后混凝土抗压强度随温度降低呈减小趋势;对于单掺沙漠砂混凝土,混凝土抗压强度随沙漠砂替代率增加呈先增大后减小趋势,沙漠砂替代率50%时混凝土抗压强度最大;对于单掺粉煤灰混凝土,混凝土抗压强度随着粉煤灰掺量增加呈减小趋势;对于双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土,沙漠砂替代率50%,粉煤灰掺量10%时,混凝土抗压强度最大。     

沙漠砂高强混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、砂率和水胶比对沙漠砂高强混凝土7d、28d、56d和100d抗压强度的影响;在正交试验基础上,保持砂率和水胶比不变,进一步揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对沙漠砂高强混凝土28d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明,随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为15%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。     

高温后不同沙漠砂替代率砂浆单轴受压力学性能试验研究

为得到高温后不同沙漠砂替代率砂浆单轴受压力学性能,设置目标温度分别为100,200,300,500,700℃,对高温后不同沙漠砂替代率砂浆进行单轴受压试验,得到应力-应变曲线,分析温度和沙漠砂替代率对砂浆峰值应力、峰值应变、弹性模量、泊松比和质量损失率的影响,建立高温后不同沙漠砂替代率砂浆单参数受压本构方程.试验结果表明:随着温度的升高,不同沙漠砂替代率砂浆表面颜色均经历灰色→泛红→发白的变化过程;随着沙漠砂替代率增加,经历不同温度后砂浆的峰值应力和弹性模量均呈现先增大后减小的变化趋势,沙漠砂替代率为40％时峰值应力和弹性模量达到最大值;随着温度的升高,不同沙漠砂替代率砂浆泊松比呈现先降低后增大的变化趋势.通过回归分析,得到砂浆峰值应力、峰值应变、弹性模量、泊松比与温度、沙漠砂替代率之间的关系方程,并建立高温后不同沙漠砂替代率砂浆单参数受压本构方程,为配制沙漠砂混凝土以及沙漠砂混凝土的工程应用提供理论依据.     

沙漠砂混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了沙漠砂替代率、粉煤灰掺量、砂率和水胶比对沙漠砂混凝土7、28、56 d抗压强度和28 d劈裂抗拉强度影响;在正交试验基础上,进一步揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土28 d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明:随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为10%时,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。     

低温对沙漠砂C25混凝土抗压强度影响

通过设计四因素四水平正交试验,在低温条件下恒温4h,分析粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、温度和龄期不同对沙漠砂C25混凝土在低温作用下抗压强度的影响。通过重复正交试验的方差分析及极差分析得出:在-10℃^-40℃条件下,温度对沙漠砂C25混凝土抗压强度有高度显著影响,粉煤灰掺量和龄期对沙漠砂C25混凝土低温下抗压强度有显著影响,沙漠砂替代率对沙漠砂C25混凝土低温下抗压强度影响不显著。     

沙漠砂混凝土抗压和抗折强度试验研究

通过设计重复试验的四因素三水平正交试验,进行了水胶比、粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率不同沙漠砂混凝土28 d抗压强度和抗折强度试验,分析各因素对沙漠砂混凝土28 d抗压强度和抗折强度影响。通过极差分析可知,沙漠砂混凝土最优配合比为水胶比0.4,粉煤灰掺量10%,砂率30%,沙漠砂替代率25%。通过方差分析可知,水胶比和粉煤灰掺量对沙漠砂混凝土28 d抗压强度影响高度显著,砂率和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土28 d抗压强度影响不显著;水胶比对沙漠砂混凝土28 d抗折强度影响高度显著,粉煤灰掺量、砂率和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土28 d抗折强度影响不显著,该研究可为沙漠砂混凝土在实际工程中应用提供理论依据。     

沙漠砂+机制砂混凝土力学性能及碳排放研究

当前,机制砂是代替天然河砂最普遍的材料,但机制砂存在级配不均匀、石粉含量过高、生产过程消耗能源和污染环境等问题。该文结合我国西部地区沙漠砂资源丰富的情况,开展了沙漠砂+机制砂混凝土(Desert sand + Machine-made sand Concrete, DMC)的力学性能试验,分析了不同沙漠砂替代率对混凝土强度和弹性模量的影响规律：DMC的强度与弹性模量随龄期逐渐增长,养护14d和28d时DMC轴心抗压强度随着沙漠砂替代率的增加呈现出先增大后减小的趋势,当沙漠砂替代率为20%时达到峰值。试验发现,DMC抗压强度受沙漠砂替代率的影响要大于弹性模量的影响。基于混凝土可压缩堆积理论,考虑沙漠砂和机制砂混合后堆积密度的变化及机制砂与沙漠砂在外观几何形状上的差异,并将混凝土二元混合料堆积模型扩展到细骨料堆积物理参数的分析中,建立了DMC抗压强度预测模型,模型精度较高。通过案例分析,在保证车站结构材料具有较好的力学性能前提下,当采用20%DMC时,由于减少了细骨料中机制砂的使用,案例的材料碳排放较低。     

粉煤灰再生混凝土强度的超声检测研究

再生混凝土是环保节能的绿色建筑材料。对再生混凝土试块进行了超声波无损检测单轴轴压试验,对比了试块龄期、粉煤灰替代率以及再生粗骨料替代率等因素对超声波传播速度及抗压强度的影响。试验结果表明:粉煤灰再生混凝土的替代率应适当控制在10%左右;替代率30%的再生混凝土,其抗压强度高于替代率为50%的抗压强度。当应力水平低时,再生混凝土试块应力状态下的超声速度值与初始波速值无太大差别;随应力水平增加,波速值下滑迟缓,最小波速值与初始波速值相比下滑了4%;临近破坏应力,波速出现迅速下降。当超声波波速出现大幅度下降时,则可以断定粉煤灰再生混凝土试块结构趋于破坏,为粉煤灰再生混凝土工作应力状态检测提供依据。     

高温对C80HPC抗压强度及超声波速的影响

对C80HPC试件进行抗压强度试验与超声检测,分析聚丙烯纤维掺量对HPC高温前后混凝土爆裂现象、质量损失、抗压强度、声速变化的影响和不同超声测试距离对混凝土超声速率的影响。结果表明：掺加PP纤维可以明显抑制高温爆裂对C80HPC的影响;C80HPC试件的抗压强度随受火温度的升高而降低,当受火温度在200~300 ℃时,掺聚丙烯纤维的C80HPC试件抗压强度有所反弹;随着温度的升高,C80HPC试件超声声速下降,随着测距的增加,超声声速下降,下降幅度不大,可以通过超声声速探测混凝土内部损伤缺陷。建立了C80HPC抗压强度、受火温度和超声声速的关系。     

火灾后隧道衬砌混凝土力学性能及微观结构实验研究

为研究火灾后隧道衬砌结构的损伤程度和性能特征,对火灾后隧道衬砌混凝土进行抗压强度试验和超声检测,分析不同受火时间(2,3,4 h)下,隧道衬砌混凝土剩余抗压强度和超声波声速变化的规律.结果表明:200～800℃范围内,不同受火时间下,受火温度和剩余抗压强度、超声波声速和剩余抗压强度都有较好的线性关系,且随受火时间增大,...     

铁尾矿砂再生骨料混凝土力学性能及微观结构分析

通过12组216个100 mm×100 mm×100 mm非标准混凝土试块对不同掺量铁尾矿砂和再生骨料再生混凝土性能进行了试验研究。研究结果表明:混凝土抗压强度随着再生粗骨料、铁尾矿砂掺量的增加呈现先上升后下降的趋势;当再生粗骨料掺量为30%时,混凝土抗压强度达到最大值,其值为38.34 MPa。同时,在铁尾矿砂取代率为30%时,水化程度最大,铁尾矿砂对于硬化体系堆积填充作用最为明显,使混凝土内部结构更加密实。并通过扫描电镜(SEM)对再生混凝土不同龄期时的形貌、密实性、水化产物等微观结构进行分析。     

混凝土粗骨料对混凝土强度的影响

分别制作以碎石、卵石为粗骨料的不同混凝土强度等级的立方体标准试块（150mm×150mm×150mm）,分别在不同的龄期进行超声、回弹测试和抗压试验,建立混凝土强度一超声声速一回弹值的数学模型。研究结果表明在配合比相同的情况下,不同粗骨料类型泵送混凝土的抗压强度、超声声速值、回弹值有很大差异。     

不同石粉含量的机制砂混凝土高温后力学性能

以受火温度、石粉含量为变化参数,设计并制作了210个100 mm×100 mm×100 mm的机制砂混凝土立方体试件,对其进行高温后的物理力学性能试验,获取了试件的质量损失率以及抗压强度和劈裂抗拉强度,建立了机制砂混凝土高温后抗压强度和劈裂强度的劣化模型,同时结合X射线衍射和扫描电子显微镜等技术,揭示了高温后机制砂混凝土力学性能劣化的微观机理。基于最高受火温度和质量损失率,分别提出了高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度评估计算式。结果表明:随着温度的升高,机制砂混凝土试件的表面颜色从灰色变成红褐色,最后呈白色,高温作用使试件表面出现了温度裂缝及剥落现象; 试件的质量损失率随着石粉含量的增加而增大; 混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随着温度的升高显著减小; 随着石粉含量的增加,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小,当石粉含量(质量分数)为10%时,混凝土强度达到最大值; 基于试验结果建立的高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的劣化模型拟合度较好; 混凝土中掺入适量的石粉能促进体系中钙钒石和氢氧化钙等水化产物数量,当经受700 ℃高温后,水泥水化物脱水分解使混凝土内部裂缝和孔隙增多。     

玄武岩机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能

为了研究玄武岩机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,采用了河砂（HS）、河砂+机制砂（HS+JZ）、机制砂（JZ）三个配比,设定了7.5%（质量分数）MgSO₄和15%（质量分数）MgSO₄两种溶液环境下进行干湿循环试验,通过测试质量损失率、超声波声速、相对动弹性模量和抗压强度比,结合内部裂缝与内部微观结构进行了分析。结果表明:18次干湿循环后在7.5%MgSO₄和15%MgSO₄两种溶液中3种混凝土的质量损失率分别增长到6.6%,5.5%,4.5%和8.9%,7.6%,6.5%;超声波声速值分别下降到3.600,3.684,3.800 km·s^-1和3.238,3.368,3.444 km·s^-1;相对动弹性模量分别降到64%,68%,76%和55%,57%,67%;抗压强度比分别降到0.84,0.83,0.88和0.72,0.75,0.78;河砂混凝土最终的侵蚀产物主要以白色纤维状结晶体钙矾石为主,玄武岩机制砂混凝土的侵蚀产物主要以白色石膏为主;玄武岩机制砂含少量石粉和自身的耐侵蚀性可有效提高混凝土抗硫酸盐侵蚀的能力。     

考虑应变软化的再生混凝土应力-应变全曲线方程

由于影响因素较多,确定再生混凝土的应力-应变全曲线性能需要积累较多的研究结果。采用0、50%和100%3种取代率,70 mm×70 mm×148 mm棱柱体试件,电-液伺服试验机,等位移速率加载,进行了再生混凝土单轴受压试验,获得了再生混凝土全曲线。试验表明:随取代率的增加,再生混凝土弹性模量略有减少,峰值应变逐渐增加,曲线上升段的略有差异。50%取代率组强度极限时试件的裂缝发展稳定性较差,100%取代率组峰值应力低变形能力较好。根据试验结果分析了应变软化现象,建立了再生混凝土考虑软化现象的全曲线方程。