渠道衬砌混凝土力学性能试验研究

通过正交试验方法,研究了渠道衬砌混凝土水胶比、粉煤灰和纤维掺量对其抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度的影响规律。试验结果表明:水胶比是影响混凝土抗压、抗折及劈裂抗拉强度的主要因素;粉煤灰掺量为15%时混凝土抗压强度达到最大值,粉煤灰对混凝土抗折及抗拉强度的影响较小;纤维掺量对混凝土抗折及劈裂抗拉强度的影响仅次于水胶比,且掺量越大获得的抗折及劈裂抗拉强度越高。     

大掺量粉煤灰混凝土力学性能试验研究

在混凝土中掺加粉煤灰,既可以节约水泥,又可以提高混凝土的耐久性.通过不同配合比混凝土力学性能试验,分析了混凝土轴心抗压强度、抗压弹性模量、轴心抗拉强度、抗拉弹性模量和极限拉伸值的变化规律及其之间的关系.结果表明:当水胶比为0.35、粉煤灰掺量为60％时,粉煤灰混凝土28 d的强度可满足工程要求,说明在低水胶比情况下加大粉煤灰掺量是可行的.     

大掺量高钙粉煤灰碾压混凝土配合比试验研究

含游离氧化钙(f-CaO)5.1%、细度为20.5%的高钙粉煤灰,按35%、45%、55%、65%掺入水泥中,拌制的碾压混凝土3、7、28、90、180 d抗压强度能持续增长;高钙粉煤灰改性剂的掺量对早期(3 d)抗压强度影响显著.通过正交试验确定的碾压混凝土配合比,高钙粉合理掺量为55%,不掺改性剂,高效减水剂掺量为0.5%,其90d抗压、抗渗强度均能满足C9015W4的要求,抗拉强度达2胁以上.     

水工黏土基胶凝材料力学性能试验

为研制水工用黏土基胶凝材料,以航道护岸黏性弃土为主要原料,以试件抗压强度、劈裂抗拉强度及水稳定性作为控制指标,进行了水泥、石膏、矿粉等无机结合料掺量对黏土基胶凝材料力学性能影响的试验研究,并采用扫描电子显微镜分析试件的微观结构。结果表明:在黏性弃土、水泥、矿粉、石膏及石灰掺量分别为65%、18%、10%、2%和5%时,可获得28 d抗压强度达25.6 MPa、浸水强度达24.1 MPa、劈裂抗拉强度达2.5 MPa的黏土基胶凝材料;在不同的水化龄期,黏土基胶凝材料均生成了C-S-H凝胶等水泥基胶凝物质,这些产物相互交织、紧密结合,有效提高了材料的力学性能;该黏土基胶凝材料强度高、水稳定性好,可满足水运工程应用要求。     

水泥搅拌桩室内配合比试验研究

该文通过水泥土室内配合比试验,研究了水泥掺量、龄期、水泥强度等级、工艺等比对水泥土试件立方体抗压强度的影响,同时研究了水泥土的劈裂抗拉强度.研究发现,水泥土试件立方体抗压强度随水泥掺量增加而增大,呈线性关系;强度随龄期增长而增大,呈对数关系;随水泥强度等级提高而增大,水泥强度等级从32.5R提高到42.5R时,抗压强度约增大60%,经济性更高;粉喷工艺比湿喷抗压强度约增大70%,应优先考虑采用粉喷工艺;水泥搅拌桩的劈裂抗拉强度相当于立方体抗压强度的10%.     

石粉掺合料对碾压混凝土工作性及强度的影响

粉煤灰资源日益紧张,采用石粉替代粉煤灰势在必行.保证掺合料掺量不变,石粉以不同掺量取代粉煤灰,以单掺粉煤灰为基准,对比研究石粉掺合料对碾压混凝土工作性及强度的影响.结果表明:与单掺粉煤灰相比,掺入石粉会改善碾压混凝土工作性,降低碾压混凝土强度;掺入石粉对碾压混凝土劈裂抗拉强度影响较大,对混凝土抗压强度影响较小.石粉掺量15%、粉煤灰掺量40%,可配制出满足强度设计要求的碾压混凝土,既减少了强度的浪费,又兼顾经济环保.     

磨细河砂与粉煤灰混掺在碾压混凝土中的应用研究

针对云南小龙潭电厂的高钙粉煤灰中f-CaO含量高达9.32%及SO3含量超标问题,研究了磨细河砂与粉煤灰混掺方案.试验结果表明:河砂经60min粉磨后,与粉煤灰以不同比例混掺,磨细河砂掺量小于50%时,混凝土28 d抗压强度随河砂掺量的增加有不同程度的下降.但抗折强度并未下降,掺量为30%时抗折强度最高;水泥净浆中掺和料用量为60%、磨细河砂的混掺比例为20%～50%时,水泥安定性试验均合格;粉磨时间为60 min的磨细河砂在C18020二级配碾压混凝土中件能最好;不同混掺比例中,30%掺量时性能最优,90d抗压强度仪降低54%;河砂中石粉含量偏低,混凝土和易性及密实度差.以磨细河砂取代10%河砂,混凝土性能明显改善,90 d抗压强度提高35.5%.     

养护制度及掺合料掺量对混凝土力学性能的影响研究

矿渣和粉煤灰作为掺合料在混凝土中的应用日益普及,掺量也不断提高,尤其在硫酸盐、氯离子和海水侵蚀环境的混凝土中,掺合料是不可或缺的重要组分。该文研究了大掺量矿渣和粉煤灰混凝土的力学性能与掺合料种类、掺量以及养护制度之间的关系。结果表明,矿渣粉和粉煤灰混凝土试件抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均比不掺的低,且随掺量的增加,呈线性降低;掺合料的种类、掺量对混凝土的拉压比和折压比无明显影响。养护对混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的增长均非常重要,对粉煤灰和矿渣粉混凝土尤其重要。     

特细砂砂浆性能及砌筑砂浆配合比研究

采用特细砂作为细骨料配制水泥砌筑砂浆,探求其质量是否能满足工程建设要求。通过试验研究了灰砂比、水泥用量、用水量、砂子用量等因素对特细砂砂浆性能的影响,并对砌筑砂浆配合比进行了设计。结果表明:用特细砂配制的砂浆7、28d抗压强度比用中砂配制的砂浆的强度小。灰砂比为1∶2.8和1∶3.2时,P.S42.5水泥配制的砂浆的抗压强度大于P.S32.5水泥配制的砂浆。砂浆强度与灰砂比密切相关,灰砂比是衡量砂浆强度的一个计算变量。粉煤灰掺量在30%以内,砂浆的抗压强度都比不掺粉煤灰时有所增大,掺量为10%的砂浆抗压强度增长的速率最快,其抗压强度也最大。     

聚丙烯纤维高强混凝土的配制及基本力学性能试验研究

本文选用合适的地方材料,采用正交试验设计法得出C60高强混凝土的最优配合比.在高强混凝土中掺加不同掺量的聚丙烯纤维,进行混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度试验.试验发现:聚丙烯纤维对混凝土抗压强度几乎没有影响,劈裂抗拉强度和抗折强度则有显著的提高.     

南水北调工程江苏境内泵站混凝士配合比试验

探讨了粉煤灰、高效减水剂及引气剂掺量对混凝土性能的影响,为南水北调东线工程泵站混凝土提供施工配合比。通过掺人粉煤灰、高效减水剂及引气剂,配制了不同强度等级的混凝土,研究了C20、C25、C30等3种不同强度等级混凝土力学性能、耐久性能及体积稳定性,并用扫描电镜法（SEM）表征混凝土界面过渡区。研究表明：掺入粉煤灰、高效减水剂及引气剂后,混凝土立方体抗压强度均达到设计指标;在较高水胶比条件下,混凝土抗压、抗拉强度、弹性模量、抗渗性能均随着粉煤灰掺量增加而略有提高,同时掺入粉煤灰改善了混凝土界面过渡区。粉煤灰、高效减水剂及引气剂掺量分别不超过胶凝材料用量的30％、1％、0．015％时,所配制的C20、C25、C30混凝土满足南水北调工程江苏境内泵站混凝土施工要求。     

渠道衬砌板水下不分散混凝土的配合比设计与性能研究

针对调水工程输水工况下输水渠道衬砌板破损修复难题,开展了适用于渠道衬砌板水下修复混凝土的制备与性能研究。采用水工自密实混凝土设计方法进行水下不分散混凝土的配合比设计,在满足水工自密实混凝土流动度和强度要求的基础上,通过掺入聚丙烯酰胺絮凝剂和硅粉提高混凝土的水下抗分散性能,并研究掺合料品种与掺量、水粉比、砂率、施工方式等因素对混凝土流动性、抗分散性和抗压强度的影响。研究结果表明,在采用倾倒法进行水下施工时,粉煤灰掺量25%、硅粉掺量15%,水粉比1.0,砂率42%的水下不分散混凝土可满足衬砌板水下施工要求。与单掺粉煤灰相比,复掺粉煤灰和硅粉可有效增强水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度并改善流动性。在保证流动性前提下,适当降低水粉比和砂率有利于提高水下不分散混凝土的抗分散性和抗压强度;采用导管法施工混凝土强度损失较小,90 d龄期水下混凝土强度与陆上混凝土强度相当。     

采空区超细粉煤灰注浆充填材料正交试验及回归分析

注浆法处理煤矿采空区,浆材的选择至关重要。通过正交试验的方法,测试大掺量超细粉煤灰条件下水泥粉煤灰注浆材料的各项物理力学性能,讨论了不同水固比、固相比、水玻璃掺量对浆液凝结时间、析水率、结石率以及不同龄期无侧限抗压强度的影响。结果表明:水固比对浆材各项性能的影响最为显著,固相比其次,水玻璃掺量最小;各配比浆液结石体28 d的抗压强度一般＞1 MPa,且后期强度仍持续增长,90 d强度较28 d强度提高了60%以上。通过曲线拟合的方法,得出抗压强度随配比的回归公式和随龄期的预测公式,为工程注浆施工提供参考依据。     

粉煤灰品质对碾压混凝土性能的影响

为解决某工程大坝碾压混凝土Ⅰ级粉煤灰供应不足的问题,探讨了用Ⅱ级粉煤灰替代Ⅰ级粉煤灰的可能性。对数家Ⅰ级粉煤灰和Ⅱ级粉煤灰的物理化学品质进行了试验,同时通过混凝土性能试验论证其使用效果,确定合适掺量和其它配合比参数。试验比较了粉煤灰品质对碾压混凝土抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值、抗冻融性能、绝热温升、抗渗等对其性能的影响,讨论了粉煤灰品质指标影响混凝土各项性能的机理。在此基础上提出了大坝混凝土合理使用粉煤灰的原则。     

高寒地区筑坝碾压混凝土配合比优化设计方法研究

碾压混凝土配合比参数优化是保障筑坝安全的重要技术措施。依托高原区碾压混凝土筑坝工程,重点探讨了外加剂掺量和粉煤灰品质在碾压混凝土配合比设计中的控制机理,拟合了不同工况下碾压混凝土胶水比与抗压强度的关系曲线。结果表明:在不影响碾压混凝土品质的情况下,提高外加剂掺量可以有效降低胶凝材料的用量;粉煤灰的等级对混凝土用水量有很大的影响;碾压混凝土胶水比与抗压强度有较好的线性相关性,其各龄期抗压强度发展系数先增长较快,后增速放缓并趋于平稳。该设计经验可为类似工程的碾压混凝土配合比优化设计提供参考。     

巷道隔热喷射混凝土强度及导热性能试验研究

随着煤矿开采深度不断增加,巷道的高温热害问题尤为突出。在普通喷射混凝土中掺入陶粒、憎水玻化微珠、粉煤灰以及改变砂子的用量来设计正交试验,研究混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度和导热系数的变化。试验结果表明:憎水玻化微珠是影响混凝土的导热系数、抗压、抗拉和抗折强度的主要因素,因此憎水玻化微珠掺量宜选在100%;陶粒是影响混凝土抗折强度的主要因素,贡献率高达60.61%,因此陶粒的掺量在20%最优;随着粉煤灰掺量的增大,导热系数先降低后增大,强度先提高后降低,因此粉煤灰掺量宜为20%;随着砂子用量的降低,导热系数一直在降低,抗压强度和抗拉强度先提高后降低,抗折强度一直在提高,因此砂子用量在571 kg/m³最优。     

锂渣、钢渣高性能混凝土强度的试验研究

采用正交的试验方法,以混凝土强度3,7,28,90 d龄期的抗压强度和28 d龄期的劈裂抗拉强度作为评价指标。试验结果表明水胶比以0.27为最优,以28 d龄期为准,由试验确定的最佳锂渣和钢渣掺量分别为10%和20%,锂渣、钢渣高性能混凝土28d劈裂抗拉强度在一定程度上与其抗压强度呈现比例关系。在最优水胶比条件下,锂渣、钢渣高性能混凝土的28 d龄期及28 d龄期以后的抗压强度均高于常规混凝土和单掺锂渣混凝土,同时,7²8 d龄期的锂渣、钢渣混凝土强度增长幅度最大且最优。     

粉煤灰掺量对高水胶比混凝土抗裂能力的影响

通过试验对高水胶比(w/b=0.45)条件下,不同粉煤灰替代率(0、20%、50%、80%)对混凝土材料参数和早龄期阶段开裂行为的影响进行了研究。材料参数试验结果表明,随着粉煤灰替代率由0增至80%,混凝土28 d龄期的弹性模量、劈拉强度和抗压强度分别降低了49.4%、68.4%和75.1%。混凝土温度应力试验结果表明,随着粉煤灰替代率由0增至20%、50%和80%,混凝土2d龄期绝热温升分别降低了7.1%、53.6%和72.6%,混凝土开裂时刻的应力与劈拉强度的比值分别为0.62、0.75、0.74和0.64,第二零应力点温度与最高温度的比值平均值为0.9;开裂时刻的温度(即开裂风险)随粉煤灰替代率由0增至50%逐渐减小,继续提高粉煤灰替代率至80%对混凝土开裂温度影响不大。考虑高水胶比混凝土温度开裂风险时,建议粉煤灰替代率不宜超过50%。     

矸石及粉煤灰混凝土力学性能试验研究

煤矿生产使用过程中产生大量煤矸石和粉煤灰等废弃物处理不当会造成环境污染,为了降低 污染和废物的二次利用,将一定配合比废弃物代替部分水泥和沙石配制出混凝土,进行粉煤灰和煤矸石 混凝土抗压强度和抗剪试验,并与普通混凝土进行强度对比和经济效益分析。实验结果表明粉煤灰混凝 土和煤矸石混凝土即可以满足强度要求,并且具有施工简单和成本低廉等优点,具有较为广泛应用前景。     

再生混凝土在硫酸盐与干湿循环耦合作用下的耐久性能研究

为了研究再生混凝土在硫酸盐与干湿循环耦合作用下的耐久性能及寿命预测,以再生粗骨料取代率、水胶比、粉煤灰掺量为影响因素,通过试验的方法,将试件放入浓度为5%的Na₂SO₄溶液中浸泡3 d,然后取出置室内环境下晾干3 d,为一个干湿循环。分别在干湿循环0,5,10,20,30,40,50,60次时,测定其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、质量损失率,以此判定再生混凝土在硫酸盐与干湿循环耦合作用下的耐久性能,并基于质量损失率考虑再生粗骨料取代率、水胶比、粉煤灰掺量的影响,预测再生混凝土在硫酸盐与干湿循环耦合作用下的使用寿命。结果表明,无论是抗压强度还是劈拉强度均随着水胶比的增大而降低;相比未掺粉煤灰的再生混凝土,当粉煤灰掺量在20%~30%时,可以改善再生混凝土的抗硫酸盐干湿循环侵蚀性能;当粉煤灰掺量在40%时,达不到很好的抗硫酸盐干湿循环侵蚀效果;当再生粗骨料取代率为70%、水胶比为0.3、粉煤灰掺量为30%时,能达到比较好的抗硫酸盐干湿循环侵蚀效果,并将此条件代入预测模型求得T=128 a,相比重要建筑物设计使用年限为100 a,认为耐久性良好。