Preparation for Retarding and High Early Strength Concrete

The primary objective of this research was to determine optimum dosage of mixing concrete containing plasticizers and fly ash, consistent with desirable structural grade concrete properties. Factorial tests were also conducted to investigate the four main factors： water-cementing materials ratio, water content, content of superplasticizers （SP） and fly ash content. It was found that the requirement for setting time played the dominant role in shrinkage and anti-cracking, and fly ash played a critical role in workability and reducing heat of hydration but showed insignificant effects on slump, early strength and initial setting time of concrete.

3D打印再生砂浆早期流变性能及结构经时演化研究

为深入探究再生砂浆在3D打印技术中的适用性,对不同取代率的再生砂浆开展研究,分析了再生砂浆的流/触变性在早期阶段的发展过程,采用数字图像技术对静载作用下3D打印试件的变形进行收集分析。结果表明:随着水化反应的进行,再生砂浆呈现较快的静态屈服应力和触变环面积的增长趋势,其20 min静态屈服应力为天然砂浆的1.47倍,表现出更好的可建造性。在荷载作用下再生砂浆打印试件的竖向突变高度损失和徐变位移明显较小,约为天然砂浆打印试件的1/2。根据再生砂表观特点揭示了水化过程中再生砂浆流/触变性的演化机理,从材料性能和3D打印试件结构空隙方面对3D打印试件在静载作用下的变形进行分析,为再生砂浆在3D打印中的使用提供理论支撑。

高性能混凝土的早期抗压强度预测和极值寻优

高性能混凝土7 d抗压强度作为早期强度的重要指标,对建筑工程质量的影响不容忽视。为了实现高性能混凝土的抗压强度预测及极值寻优,本文基于Logistic混沌映射改进麻雀搜索算法(LCSSA)优化BP神经网络,建立LCSSA-BP预测模型。选取88组数据作为训练集、38组数据作为测试集,对比BP、支持向量机(SVM)、极限学习机(ELM)、人工蜂群算法优化BP神经网络(ABC-BP)、布谷鸟搜索算法优化BP神经网络(CS-BP)模型的预测结果。从数据集划分、输入变量数量的角度出发,验证了LCSSA-BP模型的预测精度。采用遗传算法进行抗压强度寻优,确定高性能混凝土配合比的最佳掺量。研究表明:相较于其他模型,LCSSA-BP模型具有更高的预测精度、更低的预测误差;当按照9-1划分训练集和测试集时,模型决定系数R^(2)为0.975,相关系数R为0.987;综合考虑变量的关联度和数据分布特性,选取水泥、高炉矿渣、水、粗骨料和细骨料作为输入变量时,模型R^(2)为0.954,R为0.977;遗传算法在高性能混凝土早期7 d抗压强度寻优和配合比设计方面具有较高的可行性和实用性。

基于复合胶凝材料体系的超高性能混凝土性能研究

针对桥梁伸缩缝过渡区频繁出现的混凝土破损问题,研发了一种用于桥梁伸缩缝过渡区修复的硅酸盐-硫铝酸盐复合水泥胶凝材料体系超高性能混凝土(UHPC),并对其性能及微观结构进行了研究;优选了硫铝酸盐水泥的掺入比例,在某公路伸缩缝修复工程中进行了实际应用。结果表明:合适掺量的硫铝酸盐水泥能够有效提高UHPC的综合性能;当硫铝酸盐水泥质量为水泥总质量的10%时,所制备的UHPC在实际修复工程中的应用效果较好,养护24 h后抗压强度已经达到40 MPa。

高海拔地质复杂地区喷射混凝土超早强材料应用研究

将纳米早强功能材料、增强型无碱速凝剂及混凝土稳态保塑剂进行有机结合,开发了高海拔地质复杂地区喷射混凝土超早强材料,以解决高海拔地质复杂地区喷射混凝土的超早强性能与工作性能保持、长龄期强度增长的矛盾。研究水胶比、减水剂掺量、纳米早强功能材料、增强型无碱速凝剂及混凝土稳态保塑剂对喷射混凝土的工作性能及抗压强度的影响,通过水化热和水化产物形貌测试探究了其超早强性能和工作性能保持的作用机制,并在某工程进行了工程应用评价。结果表明,8h, 24h和28d的抗压强度分别达到11.9,25.6,53.3MPa。

C-S-H晶核早强剂制备及性能研究

针对常规早强剂可能引起混凝土后期强度倒缩、泛霜等问题,采用聚羧酸减水剂作为分散剂,并以四水硝酸钙和五水合硅酸钠作为原料制备了C⁃S⁃H晶核早强剂,研究了不同反应条件对晶核早强剂稳定性能及强度性能的影响。结果表明:钙硅比为1.5、分散剂相对分子质量为17000时所制备的晶核早强剂具有良好的水泥适应性,其18、24 h的抗压强度比空白组分别提高160%、130%,对后期强度也有一定的促进作用。

新型早强改性沥青路面材料的研制与性能测试

针对传统沥青路面材料养护周期长的问题,提出一种早强型环氧沥青路面材料的制备。试验对早强型环氧沥青配比进行优化,对优化后沥青混合料路用性能进行研究。试验结果表明,当相容剂用量与基质沥青用量分别为环氧树脂质量的16%和60%,环氧树脂与固化剂配比为1∶0.8,基础固化剂与协同固化剂配比为9∶1。以此条件制备的沥青养护12 h后即可达到41 N,完全固化时间为20 h;各项性能均满足JTG/T 3364-02—2019规范要求,在实际工程应用中可快速开放交通。

超早强型聚羧酸减水剂的制备及性能研究

将环状二酸酐醇解制备端羟基接枝羧基的聚醚大单体CA-HPEG,再与氨基硅氧烷进行酰胺化反应制得改性聚醚LPEG,将LPEG与酰胺类单体引入共聚反应中,制备长侧链、短主链的超早强型聚羧酸减水剂SPE。对SPE进行工艺优化,并探讨SPE对水泥净浆流动度、砂浆早期强度及混凝土拌合物性能的影响,然后通过傅里叶红外光谱对LPEG及SPE的结构进行表征,X射线衍射仪对SPE的水泥水化产物进行分析。结果表明,改性聚醚CA-HPEG的最佳酯化条件为:n(1,2-环己二甲酸酐)∶n(HPEG5000)为2∶1,反应时间为2h,反应温度为60℃。SPE的最佳合成工艺参数为:n(LPEG)∶n(HPEG5000)=2∶3,n(AA)∶n(AM)=3∶1,n(AA+AM)∶n(LPEG+HPEG5000)=4.5,引发剂APS用量为聚醚单体质量的0.45%,链转移剂用量为聚醚单体质量的0.25%,反应温度为常温,滴加时间为3 h。最佳工艺合成的减水剂对混凝土的初凝及终凝时间均有较好的缩短效果,并且早期抗压强度增强效果明显。

早高强喷射混凝土对Ⅳ级板岩的变形控制研究

本文基于纳米晶胶聚合物喷射混凝土的早高强性能优势,通过室内试验与离散元数值模拟相结合的研究方式,探讨早高强喷射混凝土对Ⅳ级板岩隧道围岩变形控制的优越性。结果表明:在高水平应力和高自重应力条件下,将早高强喷射混凝土用于隧道开挖支护中能够较好、较早地控制围岩变形,支护显著降低了隧道围岩的极限开挖变形,同时对围岩-喷射混凝土支护层的破坏显著减少。

预制梁拼接部超韧性混凝土力学性能试验

预制梁拼接是非预应力钢筋的不连续端,为结构的薄弱点。现提出超韧混凝土拼接,设计不同界面构造形式的正交试验,研究预制梁C50混凝土拼接部的结构性能。通过“8”字型黏结试验、狗骨型轴拉试验、OT法裂缝扩展性能试验,评估预制梁拼接的界面黏结强度、结构整体性能、疲劳开裂性能。结果表明:糙面胶接作用的黏结强度相比普通混凝土,整体增大35%;糙面胶接配筋应力峰值比未配筋的试件提升34%;OT试验测试糙面胶接配筋,拼接1000次作用的荷载损失率仅为10%,界面疲劳寿命达2.05×10^(19)次,具有高抗开裂能力和低开裂指数。利用凿毛界面涂布湿黏结剂,能够提升预制梁拼接界面的黏结强度、结构整体性能和疲劳抗裂性能。钢筋的作用是强化结构性能,降低拼接处的开裂风险。

早期康复训练在脑卒中血管内治疗术后患者中的应用效果评价

目的:评价早期康复训练在脑卒中血管内治疗术后患者中的应用效果。方法:选取2022年1月—2024年1月于兴义市人民医院接受治疗的60例脑卒中血管内治疗术后患者作为研究对象,随机分为对照组(n=30)和研究组(n=30)。对照组接受常规康复训练,研究组在对照组基础上接受早期康复训练。对比两组神经功能、日常生活活动能力、肌力。结果:治疗前,两组改良Rankin量表评分比较,无统计学差异(P>0.05);治疗后1个月、3个月、6个月,两组改良Rankin量表评分降低,研究组低于对照组(P<0.05)。治疗前,两组Barthel指数比较,无统计学差异(P>0.05);治疗后1个月、3个月、6个月,两组Barthel指数升高,研究组高于对照组(P<0.05)。治疗前,两组美国肌力评定系统评分比较,无统计学差异(P>0.05);治疗后1个月、3个月、6个月,两组美国肌力评定系统评分升高,研究组高于对照组(P<0.05)。结论:早期康复训练对脑卒中血管内治疗术后患者的神经功能、日常生活活动能力和肌力均具有显著改善作用。

石灰石粉锂渣超早强超高强混凝土研究

研究了石灰石粉及其与锂渣复合掺加对混凝土强度的影响。研究表明,石灰石粉掺量在10%以下时有利于抗压强度的发展,在20%以下时有利于抗折强度的发展。10%的石灰石粉和10%的锂渣复合显示出优良的复合效应,当单位水泥用量为464kg/m3时,7d抗压强度达到了105MPa。28d强度达到了124MPa,60d强度达到了132MPa。可代替矿渣、硅灰制备超早强高强超高强混凝土。

掺超细石灰石粉和钛矿渣粉超高强混凝土研究

研究了超细石灰石粉单掺及其与钛矿渣粉复掺对混凝土工作性能及抗压强度的影响.研究表明,当超细石灰石粉单掺量为5%～30%(质量分数,下同)以及复合掺和料掺量为20%～40%时,均可改善混凝土的和易性,减少混凝土的坍落度损失;当单掺10%的超细石灰石粉时,混凝土3 d抗压强度达到95.4 MPa,且后期发展良好;当超细石灰石粉与钛矿渣粉复掺时,复合掺和料置换水泥量能达到40%,水泥用量减小到348 kg/m3,而相应混凝土能达到超高强混凝土的技术性能水平.

C100～C150超高强高性能混凝土的强度及变形性能研究

本文较系统地研究了C1 0 0～C1 50超高强混凝土的各种强度性能及变形性能 ,包括超高强混凝土的劈拉强度、抗折强度、与钢筋的粘接强度、轴压强度、应力应变曲线特征、变形模量、峰值应变及泊桑比等。得出了各种强度指标、变形模量及峰值应变与混凝土抗压强度的回归关系式 ,加深了对超高强混凝土的力学性能的认识。

路用超早强混凝土的试验研究

目的研究速凝剂、硅粉、粉煤灰和高效减水剂四因素组合对混凝土凝结时间、强度及抗折性能的影响.方法利用强度为52.5MPa普通硅酸盐水泥,采用复合外加剂(高效减水剂+少量速凝剂)加活性掺合材料(硅粉、粉煤灰比例1:1的矿粉)来配制超早强混凝土,采用正交试验方法进行配制试验.结果确定影响混凝土12h和24h的强度因素,依次为水胶质量比、减水剂、矿粉、速凝剂.水胶质量比是影响混凝土早期强度的最主要因素.高效减水剂和矿粉的掺入,能调节水泥混凝土的凝结时间,并且矿粉的加入使后期强度损失在2%以内.结论配制出了12h抗压强度达12MPa以上、24h抗压强度达20MPa以上及抗折强度4MPa以上的两种路用超早强混凝土,满足了道路混凝土的快速铺筑和修补的施工要求.

几种外加剂组分对硫铝酸盐水泥性能的影响

通过往硫铝酸盐水泥中掺加外加剂的办法,来寻求一种战时1 h抢修机场跑道的材料。通过分别研究碳酸锂、亚硝酸钙、聚羧酸高效减水剂、纳米碳酸钙、硅灰等单一组分的不同掺量对硫铝酸盐水泥不同性能的影响得出单一组分的最佳掺量范围。采用正交试验方法探讨在标准养护条件下不同掺量的复合组分对硫铝酸盐水泥胶砂强度的影响,分析得出超早强外加剂的最佳配比:碳酸锂、硅灰、聚羧酸高效减水剂、亚硝酸钙、纳米钙掺量分别为0.1%,4%,1.0%,0.5%和0.5%。掺入最佳配比的外加剂,材料1 h胶砂抗折/抗压强度达到6.2/37.1 MPa,3 d胶砂抗折/抗压强度达到10.8/62.3 MPa,符合战时机场跑道抢修等工程的要求。

150～200MPa超高性能混凝土的配制

在分析活性粉末混凝土特点的基础上 ,研究了利用常规材料和普通工艺制备 15 0～ 2 0 0MPa超高性能混凝土的可行性。研究结果表明 ,在不剔除粗集料的情况下 ,采用极低水胶比 ,配制出最高抗压强度达到 170 3MPa的超高性能混凝土 ,混凝土拌合物的坍落度可以达到 2 4 5mm ,扩展度达到 5 6 3mm。研究认为 ,为充分发挥混凝土成本低廉的优势 ,配制超高性能混凝土最佳的技术路径并不是剔除粗集料 ,而是如何去解决混凝土中由于粗集料所带来的缺陷问题。

多元复合超早强灌浆料试验

目的研究铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰四元复合体系超早强灌浆料的流动度、凝结时间和力学性能,找出超早强灌浆料的最佳配比.方法采用行星式搅拌机将原材料搅拌均匀,利用跳桌测试流动度,贯入阻力法测定凝结时间,水泥压力试验机测试力学强度,混凝土收缩膨胀仪测试膨胀性能,分析砂胶比为1.0的微观结构.结果该体系辅以多种外加剂,采用高胶砂比可以保证初始流动度大于325 mm,30 min流动度大于280 mm,2 h抗压强度达34.80 MPa,24 h抗折达13.82 MPa,28 d抗压强度大于99.90 MPa,56 d抗压强度大于28 d抗压强度.早期SEM微观结构显示晶形生长良好,结构致密.结论铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、石膏和硅灰按一定的比例复配,具有良好的施工和易性和力学性能.

两种复合早强剂对煤矿封孔水泥早强效果影响的研究

基于矿井复杂环境对封孔水泥提出的要求,引入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)并复合聚羧酸减水剂,三乙醇胺(TEA)作为有机组分,氯化钠(氯化钙)为无机组分,模拟井下高湿环境,通过正交试验,考察了两种有机无机复合早强剂的制备。并通过SEM,TG和XRD等手段着重研究了两种复合早强剂水化3d对封孔水泥抗压强度的影响。结果表明,当氯化钠复合早强剂组分为氯化钠3%,三乙醇胺0.05%,聚羧酸0.3%,AMPS1%时;氯化钙复合早强剂组分为氯化钙1.5%,三乙醇胺0.04%,聚羧酸0.2%,AMPS1%时早强效果最好,抗压强度比基准组分别提高了328%和217%。

缓凝剂复配对超早强灌浆料性能影响研究

为探讨缓凝剂对超早强灌浆料性能影响，对市场上常用缓凝剂进行初步筛选后，进一步测试和分析了不同掺量硼砂、葡萄糖酸钠、及二者的复合对超早强灌浆料凝结时间和强度性能的影响。结果表明：葡萄糖酸钠和硼砂复配合比例为1：4，掺量为0．45％～0．55％时，初始流动度、30min流动度、和易性、早期强度和中后期强度最佳，性能指标均满足要求。