基于机器学习的水泥基灌浆料强度预测方法

针对采用小直径芯样法准确预测水泥基灌浆料抗压强度的问题,使用压力试验机分别对水泥基灌浆料标准尺寸试块和小直径芯样进行抗压强度试验,并基于试验数据,采用支持向量机回归(SVR)和随机森林回归(RFR)对水泥基灌浆料抗压强度进行回归预测。结果表明:标准尺寸试块均呈正反相接的四角锥体破坏形态,而高径比为0.7和1.0的小直径芯样呈正反相接的圆锥体破坏形态,高径比为1.2的小直径芯样呈斜裂缝剪切破坏形态;标准尺寸试块和小直径芯样的抗压强度值均服从正态分布,且无离群值;随着龄期的增长,标准尺寸试块和小直径芯样的抗压强度提高,且具有早期强度较高的特性;直径46 mm芯样的抗压强度较小,且更易受加工精度的影响;在给定的龄期和直径下,高径比为0.7的芯样抗压强度值最大,抗压强度离散程度最小;RFR预测模型对水泥基灌浆料抗压强度的预测效果更优。所提方法可较准确预测水泥基灌浆料抗压强度,为水泥基灌浆料抗压强度的预测研究提供了参考。

回弹-钻芯法检测水泥基灌浆料抗压强度的试验研究

为研究水泥基灌浆料抗压强度及其龄期强度规律,选用某品牌的Ⅲ类和Ⅳ类水泥基灌浆料制作144个水泥基灌浆料试块,采用回弹测试-钻芯法对其抗压强度进行检测试验。浇筑4面水泥基灌浆料实体墙,钻取并加工得到120个标准芯样,对其进行抗压强度检测试验,基于水泥基灌浆料实体墙回弹值与芯样抗压强度值的回归分析,建立了水泥基灌浆料专用测强曲线的回归方程式。结果表明:水泥基灌浆料抗压强度随龄期的增长而增大,前期增长速率较快,后期增长速率减缓;水泥基灌浆料实体墙回弹值与芯样抗压强度值具有较强的相关性。

海上风电超低水胶比水泥基灌浆料的水化过程研究

基于水泥-硅灰-矿粉三元胶凝体系,制备了海上风电超低水胶比水泥基灌浆料,通过XRD和SEM分析了灌浆料不同龄期的水化产物与微观结构,并研究了其水化过程。结果表明:硅灰和矿粉共同促进了水泥的水化反应,且随着龄期的增加,促进作用增强;90 d时,在硅灰和矿粉的协同效应下,Ca(OH)_(2)晶体大幅度减少,从而减少了Ca(OH)_(2)自身晶体取向性对灌浆料造成的缺陷;水化反应生成大量低钙型C-S-H凝胶,形成排列紧密的层状构造,灌浆料内部结构致密,使其具有较高的抗压强度和耐久性能。

合成纤维的耐碱性能及其对水泥基灌浆料性能的影响研究

研究了碱溶液的pH值和浸泡龄期对聚丙烯纤维(PP纤维)、聚丙烯腈纤维(PAN纤维)和聚乙烯醇纤维(PVA纤维)耐碱性能的影响,分析了纤维掺量(0~2.5%)对水泥基灌浆料力学性能和自干燥收缩性能的影响。结果表明:经碱溶液浸泡后,PP、PAN和PVA纤维均发生了不同程度的腐蚀,其中,PP纤维的耐碱性能最好,PAN纤维次之,PVA纤维最差;随着纤维掺量的增加,掺PP、PAN和PVA纤维试件的抗压强度均呈先增大后减小的趋势,抗折强度均逐渐增大;掺入适量纤维有效降低了试件的收缩率,其中,PP纤维对试件自干燥收缩的抑制作用相对最佳。

水泥基灌浆料施工期力学性能试验研究

为充分掌握水泥基灌浆料施工期力学性能,开展了Ⅰ~Ⅳ类水泥基灌浆料、C60混凝土的力学性能试验,研究了各类灌浆料力学性能指标(立方体抗压强度、抗折强度、弹性模量、泊松比、单轴受压应力-应变关系)随龄期的变化规律,对比分析了不同水泥基灌浆料的各力学性能指标与C60混凝土的差异。研究结果表明:与C60混凝土相比,各灌浆料试件均呈现明显的脆性破坏特征,且随着龄期的增长脆性破坏特征更为突出;随着养护龄期的增长,灌浆料与C60混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量均表现出早期增长快、后期增长慢的特征;与C60混凝土相比,灌浆料表现出更好的早强性能和抗折性能,其弹性模量明显较小,而泊松比差异不大,峰值应变和极限应变较大;灌浆料与C60混凝土在同龄期下峰值应力大多表现为:Ⅳ类>Ⅲ类>Ⅱ类>Ⅰ类≈C60混凝土,且试件在单轴受压情况下,随着龄期增长,灌浆料与C60混凝土的应力-应变曲线上升段斜率出现不同程度增大,线弹性变形阶段、非线性弹性变形阶段均延长,上升段后期曲线逐渐变陡,极限应变与峰值应变的比值呈减小趋势。

水泥基灌浆料与混凝土粘结面抗剪性能试验研究

在工程加固中,新旧材料粘结面是结构的受力薄弱部位,针对以上问题,该文研究了水泥基灌浆料与混凝土粘结面的抗剪性能,试验设置了5个分组,每个分组制作3个试件,粘结面的处理方式是在一定的开槽基础上进行植筋,其中植筋率有所不同,通过实验数据对比分析不同植筋率对界面抗剪能力的影响。实验结果表明,随着植筋率的提高,界面抗剪能力不断提高。

水泥基灌浆料的发展及在结构加固工程中的应用现状分析

近年来,水泥基灌浆料由于其优良的性能在工程中得到了广泛应用,针对此,阐述了水泥基灌浆料的发展,性能特征及其在土木工程结构加固领域的应用现状及施工要点,并提出目前在使用过程中存在的主要问题及解决的方法措施。

加固用绿色水泥基灌浆料力学性能试验研究

为研究建筑、工业废弃物在加固用水泥基灌浆料中的应用,主体胶凝材料是普通硅酸盐水泥P·O42.5,通过设计正交试验,探讨了水胶比、再生细骨料、胶砂比、铁尾矿粉、粉煤灰五个因素对灌浆料基本性能的影响,试验测定了0min和30min的试块流动度,并分别对养护1、3、28d后的试块进行抗折、抗压试验并进行了微观分析。结果表明:在以养护28d为最终强度标准条件下,通过正交极差分析发现水胶比对试块力学性能影响最大,胶砂比影响最小;建筑、工业废弃物能充分应用于加固灌浆料中,能促进水化反应,填充空隙,提高强度。较合理因素水平组合为水胶比0.36,胶砂比1:0.8,再生细骨料掺量40%,铁尾矿粉掺量8%,粉煤灰掺量8%。

铁尾矿对水泥基灌浆料性能影响试验研究

为提高铁尾矿的利用率,降低灌浆料的成本,选用铁尾矿砂全替代河砂、粉煤灰和经活化激发后的铁尾矿粉部分替代水泥的方式进行试验。采用正交试验方法,对水胶比、胶砂比、尾矿粉和粉煤灰掺量等因素进行研究。研究表明,4种因素对灌浆料强度的影响由大到小排序为水胶比、尾矿粉、粉煤灰、胶砂比。通过极差分析,确定28 d的最优因子水平组合是水胶比为0.36、胶砂比为1∶0.6、尾矿粉含量为10%、粉煤灰含量为6%。通过对照试验,明确尾矿砂全替代河砂、粉煤灰,以及经活化激发后的铁尾矿粉部分替代水泥的可行性。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析发现,在该试验条件下,灌浆料在水化硬化过程中产生硅酸三钙、钙矾石等水化产物使灌浆料的性能得到提高,裂缝及水化反应不完全会降低灌浆料的强度。

高性能水泥基灌浆料的制备及性能研究

针对传统水泥基灌浆料凝结时间长、流动度经时损失大、早期强度低的问题,采用硫铝酸盐水泥-硅灰-微珠三元复合体系,研究聚羧酸减水剂、碳酸锂、硼酸对灌浆料性能的影响,制得高流态、早高强、低收缩微膨胀等特性的高性能水泥基灌浆料。结果表明:采用水胶比为0.32、胶砂比为1、聚羧酸减水剂掺量为0.3%制备的硫铝酸盐水泥基灌浆料,其初始流动度及30 min保留值分别为410 mm、375 mm,0.5 h的扩展度损失较小;早强剂碳酸锂掺0.1%时,3 h、1 d、3 d的抗压强度达到31.8 MPa、59.8 MPa、68.6 MPa;硼酸作为缓凝剂掺量为0.3%,灌浆料的初、终凝时间分别为33 min、42 min,3 h竖向膨胀率达到0.13%、3 h与24 h的竖向膨胀率之差为0.04%;以上性能参数均满足《水泥基灌浆材料应用技术规范》(GB/T 50448—2015)中Ⅱ类灌浆料的要求。

水泥基灌浆料质量隐患及对策分析

随着我国对城市更新、旧房改造及装配式建筑领域的推动,水泥基灌浆料的市场需求迅速增长。然而较低的准入门槛、不规范的生产施工工艺、低价恶性竞争等,让行业内人士对水泥基灌浆料生产质量及发展前景抱有极大的疑虑。文章从原材料选择、适用标准、施工工艺等方面较为详细的阐述了水泥基灌浆料生产、使用过程中存在的质量隐患,针对潜在的问题提出了解决办法,为致力于提高产品质量的单位提供参考,希望引起行业管理部门的重视,推动水泥基灌浆料健康有序发展。

高强水泥基灌浆料的工作性能研究

加水搅拌后的水泥基灌浆料具有良好的流动性、微膨胀性、早强高强、不泌水等性能,是一种新型良好的建筑材料,被广泛应用于海上风电基础连接、建筑物加固修复、地脚螺栓锚固以及其他修复工程。文章对水泥基灌浆料的流动性、竖向膨胀率、抗油渗透性、耐腐蚀性等进行了研究,试验结果表明:水泥基灌浆料早期竖向膨胀率随时间的增长而增加、抗腐蚀性能随干湿循环次数的增加而降低。

水泥基灌浆料工作性的实验

目的通过研究不同外加剂对水泥基灌浆料工作性的影响，解决工程中高性能灌浆料的高工作性问题．方法采用高度（60±0．5）rnl／l、上口内径（70±0．5）mm、下口内径（100±0．5）nqm、下口外径120mm的截锥圆模、玻璃板、直尺等工具，依据《GB／T2419水泥胶砂流动度测试方法》对水泥基灌浆料进行流动性测试．结果硫铝水泥基灌浆料与普硅水泥基灌浆料相比，其初始流动度与30min流动度较好，且最小水胶比为0．21．采用萘系、聚羧酸，SM（均为固体）减水剂的硫铝水泥基灌浆料，在初始流动度大于300mill的前提下，最小水胶比分别为0．26、0．21、0．27．硫铝水泥基灌浆料随着聚羧酸减水剂掺量的增加，初始流动度和30min后的流动度均明显增加，最佳掺量在3％o～5％o．缓凝剂掺量的增加对硫铝水泥基灌浆料的初始流动度影响不明显，对其30min后的流动度影响较为突出，最佳掺量不超过6％o．结论测定硫铝水泥与普硅水泥基灌浆料的工作性，结果相差较大，说明水泥物理化学性质对减水剂的适应性产生较大影响；外加剂对水泥基灌浆料的流动度影响显著，宜控制在合理范围之内．

高性能水泥基灌浆料高温后抗压强度退化规律

对掺水率不同的水泥基灌浆料的立方体抗压强度在受火温度、静置时间及冷却方式均不同的条件下进行试验研究.结果表明:无论是自然冷却还是喷水冷却,掺水率为12%(质量分数,下同)的水泥基灌浆料受火后的立方体抗压强度明显高于掺水率为14%,16%的灌浆料;水泥基灌浆料受高温或火灾作用后,其立方体抗压强度随温度的升高总体呈下降趋势;火灾作用后水泥基灌浆料立方体抗压强度在静置前期波动较大,随着时间的推移逐渐趋于稳定;随着受火温度的升高,水泥基灌浆料立方体抗压强度喷水冷却较自然冷却恢复程度提高.研究成果可为高性能水泥灌浆料加固结构物火灾后的安全性评估提供参考.

钢渣微粉在水泥基灌浆料中的应用研究

研究了钢渣微粉以不同比例取代硅酸盐水泥时,对水泥基灌浆料的流动度和抗压强度的影响。结果表明:钢渣微粉取代硅酸盐水泥时,水泥基灌浆料的流动性能得到改善、早期强度下降显著、后期强度则变化不大;取代比例为20%时,可配制出流动度315 mm,1、28 d强度分别达到25.5、78.4 MPa,体积安定性良好的水泥基灌浆料,满足水泥基灌浆料国家标准相关要求。

UEA/硅灰石粉对水泥基灌浆料性能的影响

以UEA膨胀剂为膨胀源,制备了单掺UEA及双掺UEA和硅灰石粉的两种水泥基灌浆料试样,并对其竖向膨胀率、流动度和强度等指标进行了测试与分析。试验结果表明,UEA可使水泥基灌浆料获得足够的膨胀值,但其强度、流动度随UEA掺量的增加而降低;与单掺UEA试样相比,掺加硅灰石粉可对试样的膨胀产生一定的约束,明显提高灌浆料的强度,但流动度有所下降。

氯离子与冻融侵蚀共同作用下水泥基灌浆料力学性能试验研究

青海盐湖地区的建筑物长期遭受氯离子的侵蚀及季节性冰冻破坏,通过试验,研究了不同配合比水泥基灌浆料在不同NaCl溶液浓度(10%,15%,20%)下的抗冻融侵蚀性能,并探讨水泥基灌浆料外观形态、质量损失率和强度损失率的变化。试验结果表明:氯离子和冻融侵蚀共同作用下对水泥基灌浆料的破坏大于单一冻融作用下的破坏;在一定的氯离子浓度范围内,随NaCl溶液浓度的增加,试件的抗冻性能降低;而高浓度的NaCl溶液可以有效降低水的冰点,提高其抗冻性能;掺入适量的矿物掺合料,水泥基灌浆料可展现出良好的抗冻性能。为将水泥基灌浆料推广到氯离子和冻融侵蚀共同作用下的实际工程中提供可靠的理论试验依据。

基于表面回弹法检测水泥基灌浆料抗压强度的修正分析

应用水泥基灌浆料加大混凝土结构构件截面加固时,因加固的面层厚度不大、灌浆料外贴在原结构表面、材料组分不同于普通水泥混凝土,目前尚无准确可靠的现场无损检测方法,为此将普通混凝土回弹法用于检测现场灌浆料强度,参考现行行业标准研究灌浆料的立方体抗压强度、钻芯法抗压强度与回弹值之间的关系。研究结果表明,基于差值修正的方法可用于回弹法现场检测加大混凝土截面的灌浆料抗压强度。

早强微膨胀水泥基灌浆料的性能研究

针对目前市场上水泥基灌浆材料品种多,各种灌浆材料性能参差不齐的状况,从灌浆料流动度、微膨胀、强度等方面着手,对影响水泥基灌浆料性能的各项因素进行了研究。

水泥基灌浆料抗压强度现场检测方法试验研究

为探究水泥基灌浆料抗压强度的现场检测方法,采用回弹法、超声回弹综合法、先装拔出法、后装拔出法和钻芯法等5种现场检测方法检测A60、A70、A80、A90、A100共5个强度等级的水泥基灌浆料试件的抗压强度。通过相关的数学方法分析试验数据,得出了5种检测方法检测水泥基灌浆料抗压强度的测强公式,公式的精确度高。从检测方法操作的简易程度、对原试件的损伤程度和测强公式的精确度等3个方面对比分析了5种检测方法,结果表明5种检测方法均适用于现场检测水泥基灌浆料抗压强度,为实际工程现场检测水泥基灌浆料的抗压强度提供了选用检测方法的理论依据。