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.     

橡胶粉改性再生混凝土基本力学性能研究

完成了橡胶粉改性再生混凝土基本力学性能的试验研究,主要研究了不同橡胶粉取代率、再生混凝土粗骨料取代率、橡胶粉粒径大小对橡胶粉改性再生混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度的影响。基于试验数据的统计回归,给出了橡胶粉改性再生混凝土各项强度指标之间的关系式。     

废轮胎橡胶粉陶粒混凝土基本力学性能研究北大核心

通过正交试验方法,研究了水泥用量、橡胶集料用量(体积取代率)、陶粒用量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土28 d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及表观密度的影响规律。试验结果表明:废橡胶粉的掺量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土抗压强度影响显著,水泥用量和陶粒用量对其影响次之;废轮胎橡胶粉陶粒混凝土抗压强度总体上随废橡胶粉掺量的增加而逐渐减少;水泥用量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土的劈裂抗拉强度影响显著,并且随水泥用量的增加废轮胎橡胶粉陶粒混凝土的劈裂抗拉强度先减小后增大,废橡胶粉掺量和陶粒用量对其影响很小;其表观密度分别随水泥用量和陶粒用量的增加而增加,但总体上随废橡胶粉掺量的增加而减少。     

废轮胎橡胶粉陶粒混凝土基本力学性能研究

通过正交试验方法,研究了水泥用量、橡胶集料用量(体积取代率)、陶粒用量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土28 d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及表观密度的影响规律。试验结果表明:废橡胶粉的掺量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土抗压强度影响显著,水泥用量和陶粒用量对其影响次之;废轮胎橡胶粉陶粒混凝土抗压强度总体上随废橡胶粉掺量的增加而逐渐减少;水泥用量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土的劈裂抗拉强度影响显著,并且随水泥用量的增加废轮胎橡胶粉陶粒混凝土的劈裂抗拉强度先减小后增大,废橡胶粉掺量和陶粒用量对其影响很小;其表观密度分别随水泥用量和陶粒用量的增加而增加,但总体上随废橡胶粉掺量的增加而减少。     

纳米二氧化硅对橡胶粉再生混凝土坍落度和抗压性能的影响

使用质量取代法研究纳米SiO₂（取代水泥）和橡胶粉（取代天然河沙）单掺和复掺对再生混凝土经7,28 d养护的抗压强度和坍落度的影响。通过试验结果发现：单掺橡胶时,随着橡胶粉掺量增加,再生混凝土的坍落度随之增大,当橡胶粉取代率达到5%时,再生混凝土的坍落度最大;单掺纳米SiO₂时,随着纳米SiO₂取代率的增加,再生混凝土的坍落度逐渐降低,取代率为3%时,再生混凝土的坍落度最小;单掺橡胶粉时,随着橡胶粉取代率的不断增加,经7 d养护的再生混凝土的抗压强度都随之降低,取代率低于5%时,经28 d养护的再生混凝土抗压强度得到提高;单掺纳米SiO₂时,随着取代率的不断增加,经7 d养护的再生混凝土的抗压强度随之增加;两者双掺时,既能弥补橡胶粉掺入强度的降低,又能抑制纳米SiO₂掺入后坍落度变差的缺点,达到互相弥补的作用。并通过扫描电镜对混凝土的形貌、过渡区和水化产物等微观结构进行了分析。     

砂子细度及级配对新拌混凝土性能的影响研究

列举了砂子粗细(以细度模数表示)和级配对新拌混凝土影响的试验,结果表明砂子粗细对新拌混凝土砂率、减水剂掺量、工作性有着显著的影响,但是对混凝土强度影响则不明显;当砂子细度模数固定时,砂子的不同级配对混凝土砂率、减水剂掺量、工作性也有影响,表明颗粒过分集中分布于某1级或相邻2级或颗粒成间断分布时影响较大。因此细度模数仅是表征机制砂的粗细程度的宏观指标,无法反映颗粒级配的真实情况,决定砂品质好坏的内在因素是颗粒级配,生产时应得到严格控制,为提高混凝土强度及工作性,应尽量使颗粒级配曲线具有骨架密实特征。     

西北地区旱砂对商品混凝土性能影响的研究

应用正交分析方法研究了旱砂含泥量、细度模数及取代河砂掺量对混凝土工作性能与力学性能的影响。结果表明,旱砂各因素对混凝土工作性能影响的顺序为旱砂取代河砂量细度模数含泥量,旱砂的含泥量为6.0%、细度模数为1.8、取代普通河砂量为25%时混凝土的和易性最好,此时坍落度为230 mm;在试验范围内,旱砂各因素对硬化混凝土28 d抗压强度的影响不大。     

再生混凝土基本物理力学性能试验研究

研究再生混凝土强度等级、再生粗骨料取代率对混凝土立方体抗压强度及劈裂强度的影响,揭示再生混凝土立方体抗压强度随龄期的变化规律,制备了多组不同不同龄期（7d、14d、28d、60d）、不同再生混凝土强度等级（C35、C40、C45）、不同再生粗骨料取代率（30％、50％、70％、100％）的立方体试件。试验结果表明：再生混凝土立方体抗压强度及劈裂抗拉强度均与再生粗骨料取代率关系明显,随取代率的增加而降低,与再生混凝土强度等级关系不明显;再生混凝土抗压强度随着龄期的增长而增大,但28d之前增长速度较快。通过对试验数据分析,再生混凝土的拉压比随取代率的增加而下降,拉压比普遍低于普通混凝土。     

废橡胶取代率及粒径对混凝土基本力学性能的影响

通过对改变废弃橡胶粒径和取代率的橡胶混凝土的基本力学性能试验,研究分析了两者对混凝土破坏形态、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。试验结果表明:橡胶的掺入会改变再生混凝土的的破坏形态并改善其延性;随着橡胶取代率的增加混凝土抗压、抗拉强度均有所降低,且不成线性关系;橡胶取代率不变,其粒径大小对混凝土力学性能有所影响,但对抗压强度和劈裂抗拉强度影响程度不同。研究表明当橡胶取代率控制在10%以内,橡胶混凝土力学性能能够满足一般工程要求。     

砂子粗细和级配对混凝土的影响

本文列举砂子粗细(以细度模数表示)和级配对混凝土影响的试验结果,表明砂子粗细对混凝土坍落度、砂率有显著的影响,对强度则没有影响;当细度模数固定,级配变化时对混凝土坍落度也有影响,但只是颗粒过分集中分布于某1级或相邻2级、或颗粒成间断分布时影响较大,由于通常不会出现这些特殊级配,所以实用中只需控制细度模数,不需控制级配。     

库布齐风积沙对各分级河砂的填充效应

为探究风积沙部分取代河砂带来的填充效应对细骨料空隙率的影响规律,采用库布齐沙漠边缘的风积沙,以不同取代率取代粗、中、细3级共9种细度模数的河砂,测试其对细骨料空隙率的影响;同时采用PFC3D离散元软件进行相应细骨料的堆积模拟,确定了库布其风积沙对不同分级、不同细度模数河砂的最优取代率.另外,采用与库布其风积沙级配一致的河砂进行了相似的试验与模拟探究,通过对比前期的试验结果,确定了库布齐风积沙对不同细度模数河砂、不同取代率情况下的细骨料空隙率粒形影响因子.     

掺废橡胶粉页岩陶粒混凝土的受压性能

用不同掺量的废橡胶粉取代页岩陶粒混凝土中的部分砂,配制成橡胶轻骨料混凝土(RLC),对RLC立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量以及受压破坏形态进行研究,并结合微观结构就废橡胶粉对页岩陶粒混凝土受压性能的影响进行了讨论.结果表明,随着废橡胶粉掺量的增加,RLC的干密度、抗压强度和弹性模量均逐渐减小,破坏形态也与普通陶粒混凝土的脆性破坏形态截然不同,表现出明显的塑性破坏特征.研究还发现废橡胶粉有一定的引气作用,且废橡胶粉与水泥石界面结合较好.     

组成及龄期对复合粉煤灰/水泥浆Cl~-结合性能的影响

研究了组成和龄期对粉煤灰/水泥浆体系硬化水泥浆Cl~-结合能力的影响。首先研究了组成和龄期对粉煤灰和水泥二组分体系硬化水泥浆Cl~-结合性能的影响,并且确定了Cl~-结合量最大的组成比。在该硬化水泥浆Cl~-结合量的组成比例下继续以钠钙硅玻璃粉和Ca(OH)_2混合组成取代水泥,并采用正交试验设计,探讨了玻璃粉掺量、细度和Ca(OH)_2掺量对Cl~-结合性能的影响。结果表明,14d和28d龄期时,粉煤灰对水泥取代量为50wt%的硬化水泥浆Cl~-结合能力达到极大值。正交试验结果表明,在10wt%、20wt%、30wt%的三个水平中,玻璃粉的掺量对硬化水泥浆的Cl~-结合量的影响最大,有使硬化水泥浆Cl~-结合能力降低的作用,而Ca(OH)_2具有使Cl~-结合能力增大的作用。但掺加了玻璃粉和Ca(OH)_2的粉煤灰-水泥浆体系硬化水泥浆Cl~-结合量随龄期的延长而下降。从正交试验的结果来看,少量玻璃粉的掺入并配合使用Ca(OH)_2,有望对掺粉煤灰硬化水泥浆的氯离子结合起到促进作用。     

不同细度锂辉石尾矿粉对水泥胶砂的性能影响及再利用试验研究

通过分析锂辉石尾矿粉的基本性能、化学成分研究将锂辉石尾矿粉用于混凝土掺合料的可行性。通过研究不同细度及不同替代率对水泥胶砂的工作性能和力学性能的影响确定锂辉石尾矿粉的合理替代率。试验结果表明:细粉在三种替代率下的水泥胶砂流动度良好,粗粉替代率增加到20%时,流动度大幅降低;从抗折抗压强度来看,水泥胶砂7d、28d的抗折抗压强度随替代率的增加逐渐下降,当掺量增加到20%时,强度的下降幅度变大,且掺粗粉的水泥胶砂强度下降幅度更大。将锂辉石尾矿粉替代率控制在20%以下是合理的,此时胶砂的工作性能良好,力学性能比较理想。     

橡胶粉改性再生骨料混凝土抗冻性研究

以相对动弹性模量和质量变化率作为评价指标,研究了水灰比为0.45的基准混凝土及再生骨料掺量（质量分数）为25%、50%和75%的混凝土在水中和3.5%氯化钠溶液中的抗冻性,并掺入细骨料体积5%和10%的橡胶粉对其改性。结果表明：混凝土的抗冻性随再生骨料掺量的增加而下降;再生骨料掺量为25%和50%时,其对抗冻性的影响较小,掺加橡胶粉可有效改善混凝土的抗冻性;再生骨料掺量为75%时,其对抗冻性影响显著,掺加橡胶粉具有一定的改善作用,但与基准组混凝土相比,最大冻融循环次数仍下降30%以上;水冻的破坏特征为相对动弹性模量下降过大,掺入5%橡胶粉的抗冻性能最好;盐冻的主要破坏特征为质量变化率超过规定要求,掺入10%橡胶粉的抗冻性能最佳;橡胶粉对抗盐冻性能的改善明显优于抗水冻性能。     

Scrap-tyre-rubber replacement for aggregate and filler in concrete

In this research the performance of concrete mixtures incorporating 5%, 7.5% and 10% of discarded tyre rubber as aggregate and cement replacements was investigated. Numerous projects have been conducted on replacement of aggregates by crumb rubbers but scarce data are found on cementitious filler addition in the literature. Hence to examine characteristics of tyre crumb-containing concrete, two sets of concrete specimens were made. In the first set, different percentages by weight of chipped rubber were replaced for coarse aggregates and in the second set scrap-tyre powder was replaced for cement. Selected standard durability and mechanical test were performed and the results were analysed. The mechanical tests included compressive strength, tensile strength, flexural strength and modulus of elasticity. The durability tests included permeability and water absorption. The results showed that with up to 5% replacement, in each set, no major changes on concrete characteristics would occur, however, with further increase in replacement ratios considerable changes were observed.     

胶粉对砂浆抗折抗压性能的影响

探讨了废旧轮胎胶粉的细度和掺量对水泥砂浆抗折抗压强度的影响。研究结果表明：胶粉的掺入会降低水泥砂浆的抗折抗压强度并随胶粉掺量的加大而减小。在等掺量的条件下,胶粉越细,砂浆的抗折抗压强度越低。     

橡胶粉掺量、粒径对砂浆性能影响规律研究

通过在砂浆中掺入不同量、不同粒径的橡胶粉,分析了橡胶粉掺量、粒径对砂浆强度、弹性模量、极限拉伸值影响规律。在数据分析基础上,综合评价了橡胶粉掺量、粒径对砂浆抗裂性影响规律。试验结果表明:随着橡胶粉掺入量的增加强度、弹性模量逐渐降低,而极限拉伸值却随着橡胶粉掺入量的增加而增加;在相同配合比时,掺粗橡胶粉砂浆的弹性模量、抗压强度大于掺细橡胶粉砂浆,但轴拉强度、极限拉伸值却低于掺细橡胶粉砂浆;橡胶粉掺入量增加,砂浆抗裂性能提高,掺细橡胶粉砂浆的抗裂性优于掺粗橡胶粉砂浆。     

多碎石沥青混凝土低温性能试验研究

对外掺40目和80目废橡胶粉(干拌)的多碎石沥青混凝土进行了低温性能试验,包括劈裂试验、低温弯曲试验、低温弯曲蠕变试验,并与未掺橡胶粉的混合料作了对比分析。结果表明,掺加橡胶粉能改善多碎石沥青混凝土的低温性能。     

千枚岩相似材料研制及模型试验初步应用

千枚岩是一种物理特性较差的软岩,对隧道工程影响较大,而目前关于千枚岩流-固耦合相似材料的研究较少。以砂、铁粉为骨料,水泥、石膏为胶结剂,橡胶粉为外加剂研制千枚岩流-固耦合相似材料,通过对相似材料的密度ρ、弹性模量E、粘聚力c、内摩擦角φ、渗透系数K、孔隙率ω和软化系数K_P进行测定,分析各因素对材料参数的敏感度与显著度,得出可用于试验配比的多元回归方程,并将其应用在基于沙湾隧道为工程背景的模型试验中,对模型试验洞周位移变化规律进行分析。研究结果表明:橡胶粉掺量对密度ρ的影响较显著,骨胶比对弹性模量E、粘聚力c、渗透系数K的影响较显著,水膏比对内摩擦角φ的影响显著,砂粒径对软化系数K_P的影响显著,骨胶比、砂铁比、橡胶粉掺量三个影响因素对孔隙率ω的影响都较显著。基于试验配比的线性多元回归方程能为千枚岩相似材料的研制提供帮助。