基于正交试验设计的再生骨料透水混凝土 力学性能研究

利用正交试验方法对再生骨料透水混凝土的力学性能和抗冻耐久性能进行了研究。研究了微硅粉、增强剂等外掺料和水胶比对再生骨料透水混凝土２８ｄ立方体抗压强度、透水系数和连续孔隙率的影响。采用快冻法,分析了冻融作用下再生骨料透水混凝土质量损失、动弹性模量、抗压强度、ＣＴ扫描断面平均孔隙率的变化规律。试验结果表明:设计孔隙率和水胶比对透水系数、连续孔隙率和２８ｄ抗压强度的影响最大,微硅粉与增强剂的影响次之。再生骨料透水混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、平均抗压强度与ＣＴ扫描断面平均孔隙率的劣化程度均随冻融循环次数增加而逐渐增大。再生骨料透水混凝土的孔隙率与抗压强度呈负相关,二者具有良好的相关性。     

再生骨料透水混凝土耐撞磨性试验研究

耐撞磨性是影响再生骨料透水混凝土使用寿命及适用性的关键因素,目前国内外尚缺乏系统的研究。通过试验研究了不同水胶比、短切玄武岩纤维、粉煤灰、再生骨料替代率、双粒级骨料(5~10 mm,10~20 mm)掺量等因素对再生骨料透水混凝土耐撞磨性的影响。结果表明:水胶比超过0.27时,再生骨料透水混凝土撞磨时质量损失随水胶比增大而增大;内掺10%粉煤灰能够提高再生骨料透水混凝土耐撞磨性;再生骨料透水混凝土的耐撞磨性随着替代率的增加先增大后减小,替代率为50%时耐撞磨性最好;双粒级有利于提高再生骨料透水混凝土耐撞磨性能。此外,强度、密度及孔隙率是影响再生骨料透水混凝土耐撞磨性的主要因素,总体呈现强度越大、密度越大或是孔隙率越小,耐撞磨性越好的趋势。     

再生透水混凝土基本性能与孔隙特征的研究

以水灰比0. 3、再生骨料粒径9. 5～19. 5 mm制备再生透水混凝土,研究了不同设计孔隙率(16%、18%、20%、22%、24%、26%)下再生透水混凝土实测孔隙率、抗压强度、透水系数变化规律;在此基础上,对试块进行切片、拍照、灰度化处理,基于Image法对平面孔隙分布进行提取、计算,从细观层面上分析了平面孔隙率、孔个数、等效孔径、分形维数对再生透水混凝土宏观性能的影响。结果表明,孔个数、等效孔径是影响抗压强度与透水系数的重要因素。此外,通过拟合发现,平面孔隙率、平面分形维数与抗压强度呈线性负相关,平面孔隙率与平面分形维数呈线性正相关,说明随着设计孔隙率的增加,再生透水混凝土内部孔隙结构越来越复杂。     

骨料级配对再生透水混凝土性能的影响

对废弃混凝土路面经破碎、筛分获得的再生骨料的物理性能进行测试与分析,在此基础上设计透水混凝土配合比,选择再生粗骨料粒径为5～10 mm和10～20 mm,以水灰比0.3、骨灰比4.5、替代水平100%、单双级配为主要指标制作试件。通过对试件的抗压强度、劈裂抗拉强度、有效孔隙率、透水系数的测定,综合考虑透水混凝土各项性能指标。结果表明:采用双级配的透水混凝土密度较单级配粒径为10～20 mm的低,试件的劈拉强度与抗压强度正相关,拉压比范围在21%～27%之间,脆性降低,韧性增加。此外,抗压强度随孔隙率的增大而降低。     

预置再生砖骨料灌浆混凝土物理力学性能影响因素研究

采用预置砖骨料灌浆的方法制作再生混凝土中型砌块,是实现废弃砖骨料再生利用的一种有 效途径。以水泥、粉煤灰和再生砖骨料为原料,减水剂和发泡剂为外加剂,通过向预置的砖骨料内灌浆 的工艺制备中低强度混凝土,研究水胶比、粉煤灰取代量、泡沫掺量对混凝土强度、干密度和吸水率的影 响规律。通过正交试验分析确定最佳配合比为水胶比０．４５,粉煤灰取代量２０％,根据强度及保温性能要 求综合考虑,选择不同泡沫掺量。     

再生骨料取代率及掺合料对透水混凝土性能影响研究

为了能够将再生骨料更好地应用于透水混凝土生产中,本实验系统研究了再生骨料取代率、骨料级配、减水剂及掺合料等因素对透水混凝土强度和透水性的影响。结果表明:透水系数随孔隙率的增加而增加,经过数据分析,建立透水系数和孔隙率之间经验公式;随着再生骨料取代率的上升,混凝土孔隙率及透水系数先减少后增加,抗压、劈拉强度则先增加后减少,取代率60%左右时,强度达到最大;在100%再生骨料掺量的基础下,20%粉煤灰等比例取代水泥能够有效提高了混凝土抗压强度,但透水性能有所降低,同时减水剂、硅粉及钢纤维的掺入对混凝土抗压强度作用不明显,但钢纤维可以提高混凝土劈拉强度。研究成果对于再生骨料透水混凝土推广应用具有重要意义。     

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。     

碱激发矿渣-赤泥新型低碳透水混凝土性能研究

以粒化高炉矿渣与拜耳法赤泥两种工业固废作为胶凝材料,硅酸钠溶液作为碱激发剂,石灰岩碎石作为粗骨料,制备透水混凝土,研究了设计孔隙率、水胶比与骨料粒径对透水混凝土强度与透水性能的影响。结果表明：随设计孔隙率增大,试样的强度逐渐减小,但透水性能逐渐增强。最优水胶比受设计孔隙率和骨料粒径的影响,当透水混凝土设计孔隙率为15%、骨料粒径为4.75～9.50 mm时,最优水胶比为0.36,其强度较高且具有良好的透水性能。碱矿渣-赤泥透水混凝土的力学与透水性能均优于水泥透水混凝土,符合低碳绿色的发展理念。     

粉煤灰再生粗骨料多孔混凝土强度影响因素研究

再生混凝土是当前固体废弃物再利用的一种前沿技术,能够有效提升固废资源的利用率,缓解建筑垃圾带来的环境压力。本文为研究再生粗骨料多孔混凝土强度影响因素,在水泥中添加部分粉煤灰材料,通过室内单轴抗压强度试验探讨了不同再生粗骨料含量、不同水胶比以及不同骨胶比下再生混凝土强度的变化规律。结果表明,随着粗骨料的增加,混凝土抗压强度出现了明显增长,但当达到一定含量时混凝土性能会出现明显降低。此外,骨胶比和水胶比的增加,会使再生粗骨料多孔混凝土抗压强度出现降低的趋势。研究成果可为相关混凝土工程提供参考。     

基于灰色关联分析的再生透水混凝土级配优选

再生骨料级配优选涉及因素较多,难以通过实测数据进行多指标之间性能优劣评比。依据9.5~19.0 mm和4.75~9.50 mm粒径再生骨料以0∶1、1∶1、1∶2、2∶1、2∶3、3∶2配比下的实测数据,选取再生骨料透水混凝土抗压强度、劈拉强度、孔隙率、渗透系数、耐磨性能5项参数作为评价指标,以熵值法确定指标客观权重,利用灰色关联分析的方法进行数学优选模型构建,最终通过灰色关联度对结果进行优选。再生骨料透水混凝土在1∶2配比时,抗压强度为7.92 MPa,渗透系数为3.53 mm/s,灰色关联度最大为0.74,故1∶2配比效果最好。因此,灰色关联分析可以对再生骨料透水混凝土级配实测数据进行多指标之间性能优劣评比,也可以针对不同评价特点应用于其他优选问题。     

C85抗冲耐磨混凝土配合比设计与研究

通过粉煤灰掺量及水胶比对比试验,确定了C85抗冲耐磨混凝土中粉煤灰的掺量及合适的水胶比。采用正交试验法综合研究8个因素(水胶比、砂率、用水量、粗骨料品质、粉煤灰掺量、硅粉掺量、减水剂种类和缓凝剂掺量)对混凝土抗压强度影响的主次关系。结果表明:粉煤灰掺量采用12%,水胶比采用0.25;8个因素中,水胶比、粗骨料品质以及硅粉掺量是影响混凝土强度的重要因素。     

掺粉煤灰再生混凝土宏观及微观碳化性能研究

为了研究不同再生粗骨料掺量和不同粉煤灰掺量下再生混凝土的抗碳化性能以及经过一段时间碳化之后再生混凝土的性能变化,对不同粉煤灰掺量(0、20%、40%)与不同再生骨料掺量(0、50%、100%)的混凝土进行了室内碳化性能试验,并且对碳化前后的混凝土试件进行电镜扫描分析。研究表明:随着再生粗骨料与粉煤灰掺量的增加,再生混凝土的碳化深度增大,再生混凝土的碳化速度随着碳化时间的增长而降低,再生混凝土抗压强度越大,碳化深度越小,并根据试验结果进行拟合得出了经不同碳化时间后抗压强度与碳化深度之间的回归方程式。     

冻融条件下水工混凝土渗透性演化试验研究

寒冷地区的混凝土面板堆石坝在经历长期冻融作用后,其面板渗透性逐渐增大,从而影响大坝安全稳定。为此,通过解决冻融作用下混凝土表面不平整等问题,利用Autoclam渗透性测试仪测试了不同水胶比、掺粉煤灰以及引气剂下混凝土渗透性随冻融次数的变化规律。结果表明,不同水胶比混凝土的渗透系数随冻融次数的增加均呈指数增长趋势,水胶比较小的混凝土其渗透系数增长的最缓慢;高冻融循环次数后,同时掺粉煤灰和引气剂对增强混凝土的抗渗性效果最明显。此外,还探究了冻融条件下混凝土渗透性与其抗压强度之间的相关性。     

再生及天然骨料透水混凝土耐磨性能试验研究

系统研究了再生骨料、石灰石骨料、卵石骨料以及矿渣微粉掺量对透水混凝土孔隙率、耐磨性能的影响,并考虑了骨胶比的作用。采用冲击磨损及表面磨损试验以混凝土质量损失率来对比评价混凝土耐磨性能。结果表明:骨胶比对透水混凝土孔隙率影响最大,骨胶比的大小基本与混凝土孔隙率成正比;粗骨料类型对于混凝土冲击磨损性能有很大影响,卵石骨料混凝土冲击磨损性能最差,但表面耐磨性能最好,再生骨料的使用对透水混凝土耐磨性能并没有产生不利影响;随着骨胶比的增加,混凝土表面耐磨性能变差;增加矿渣微粉含量并没有对混凝土表面质量损失造成不利影响。矿渣微粉掺量增加至30%没有降低混凝土耐磨性,结合数据分析,混凝土表面磨损质量损失与冲击磨损质量损失存在一种线性关系。     

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.     

聚丙烯纤维再生骨料混凝土抗冻性能研究

为响应国家"十二五"发展纲要,节约能耗,开发绿色环保型混凝土,二次利用废弃物,即再生骨料。通过正交设计研究不同水胶比、再生粗骨料、粉煤灰、硅灰、聚丙烯纤维掺量等因素在不同水平下对混凝土抗压强度及工作性的影响,对其进行优选组对比试验,确定了混凝土的最优配合比,并进行了抗冻融试验。研究结果表明几种组分复掺达到最佳比例时,混凝土强度和抗冻性显著改善。研究结果为再生骨料的大量应用和进一步研究提供了数据支持。更多还原     

基于28 d龄期的植生混凝土初期抗压强度特性研究

植生混凝土作为一种新型护坡材料，具有结构稳定和生态绿色的特点。植生混凝土初期强度对其在边坡的自身稳定和植被生长有重要影响。基于正交试验，以植生混凝土28 d龄期的无侧限抗压强度作为初期强度，通过方差分析与多元线性回归分析相结合的方法，对不同水胶比、骨料掺量、水泥掺量下植生混凝土初期抗压强度进行研究分析。结果表明，3个影响因素的主次显著性为水泥掺量>骨料掺量>水胶比。植生混凝土初期抗压强度与水泥掺量成正比，与骨料掺量成反比，水胶比对其影响较小，且植生混凝土初期抗压强度与水泥掺量、骨料掺量间存在显著的线性相关。     

不同因素交互作用下塑性混凝土性能的优化研究

混凝土配合比设计合理性及原材料选取合理性是导致质量事故的直接原因,不合理的材料选取及配合比设计错误将直接影响结构的安全性。适当的水泥用量、合理的砂率、适中的水胶比以及其他材料等不同因素的交互作用,会影响混凝土的不同性能,开展单一因素研究性能变化规律较不适用,因此采用正交优化试验的方法,研究不同因素交互作用下混凝土各个性能的变化规律,更具实际意义。通过研究水泥掺量、水胶比、砂率、膨润土掺量等因素的不同水平变化,测试混凝土抗压强度、渗透系数以及弹性模量的变化规律,优选最佳配合比。最佳配合比:水泥用量为145kg/m~3,膨润土用量为94kg/m~3,黏土用量为75kg/m~3,用水量为270kg/m~3,砂子用量为864kg/m~3,石子用量为652kg/m~3,外加剂掺量为0.2%。     

再生粗骨料级配对透水混凝土性能的影响研究

将骨料粒子干涉与紧密堆积理论相结合提出骨料各粒级的质量百分数范围，研究分析了单粒级和级配再生骨料配制的混凝土透水性、强度和外观状态。结果表明：以紧密堆积理论配制的连续级配骨料空隙率低于原单粒级再生骨料的平均理论孔隙率，以粒子干涉理论配制的级配骨料空隙率与骨料的粒径比、骨料级配的分级数量密切相关，级配骨料空隙率随粒径比D大/D小增大或骨料粒级分级数的增多而减小；随着单粒级再生骨料粒径的增大透水混凝土抗压强度表现出先上升后下降的变化特征，而透水性变化正好相反；随级配再生骨料空隙率的减小透水混凝土抗压强度表现出先下降后上升的变化特征，而透水系数和连通孔隙率则表现出减小趋势。     

水胶比和粉煤灰掺量对高性能混凝土塑性开裂的影响

高性能混凝土在面板堆石坝混凝土面板中应用日益广泛,选取适宜的水胶比和粉煤灰掺量是提高面板高性能混凝土抗裂性能的有效途径。通过早期抗裂试验,研究了水胶比和粉煤灰掺量对高性能混凝土塑性开裂的影响。结果表明:影响甘河子面板高性能混凝土单位面积总开裂面积的因素主次顺序为:水胶比(A)→粉煤灰掺量(B);水胶比对单位面积总开裂面积有一定影响,粉煤灰掺量对单位面积总开裂面积影响不显著。选取水胶比为0.37,粉煤灰掺量为30%作为推荐配合比,早期抗裂等级为Ⅳ,抗裂等级较好。低水胶比不利于高性能混凝土抵抗塑性开裂,面板混凝土应通过早期抗裂试验完成配合比优选。更多还原