基于Dinger-Funk方程的活性粉末混凝土配合比设计

为了提高活性粉末混凝土(RPC)的密实度,用最紧密堆积理论对RPC进行配合比设计.基于最紧密堆积理论,运用Matlab与Excel Solver Tool进行编程,实现RPC复合体系的静态密实堆积的理论计算,并变换配合比参数,对理论计算配合比进行验证.试验结果表明:按照理论计算配合比所配制的RPC抗压强度高达186.6MPa,抗折强度25.6MPa,且工作性能良好,相对于其他配合比,理论计算出的RPC配合比的工作性与力学性能综合为最优.可将基于Dinger-funk方程的最紧密堆积模型科学地应用于RPC配合比设计.

水泥基渗透结晶型防水材料渗透结晶性能评测方法研究现状

综述了水泥基渗透结晶型防水材料的研究现状、防水机理,重点介绍了国内外关于该材料渗透结晶性能的评测方法的研究进展,探讨了不同评测方法的适用性,并提出了建议。

饱水轻集料内养护对高性能混凝土收缩的影响

混凝土内养护可以明显改善高性能混凝土自收缩,阐述了饱水轻集料内养护的作用机理,研究了饱水轻集料取代粗骨料对混凝土收缩的影响,试验结果表明:10%、30%、50%等体积取代粗骨料,有效降低混凝土自收缩和干缩,1d自收缩分别降低了12.5%、35%和65%,28 d自收缩分别降低了9%、29%和49%;混凝土干缩降低幅度随轻集料取代率的增加而增加,50%等体积取代时,1 d、3 d7、d1、4 d和28 d干缩分别降低了21%、26%、25%、26%和24%。

石粉对机制砂混凝土抗渗透性和抗冻融性能的影响(英文)

测试了石粉含量(质量分数)对不同强度等级机制砂混凝土强度、抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响。结果表明:随着机制砂中石粉含量的增加,低强度机制砂混凝土的抗氯离子渗透性能提高,而抗冻性能降低,尤其是当石粉含量高于10%(石粉与水泥体积比超过1:3.47)时,低强度机制砂混凝土抗冻性劣化明显;当石粉含量大于7%时,高强机制砂混凝土工作性劣化,而当石粉含量从3.5%提高到14%,高强机制砂混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能均未降低。

粉煤灰混凝土的抗冻性能及机理分析

内部孔结构是影响混凝土受冻融破坏的关键因素;外掺粉煤灰改变了混凝土的孔结构,增加总孔隙率,细化最可几孔径分布,使混凝土冻融破坏方式由静水压侵蚀向渗透压侵蚀转变,加剧了结构性能的劣化。试验研究结果表明:粉煤灰混凝土的抗冻性能随水胶比的增加而显著下降;随粉煤灰掺量的增加,引气型混凝土的抗冻融侵蚀能力明显降低;配制粉煤灰混凝土必须掺入引气剂,以保证必要的抗冻性能。

砂泥粉含量及MB值与砂浆干燥收缩关系的研究

研究了机制砂泥粉含量与亚甲蓝MB值的关系,采用双曲线函数的收缩表达式探讨了两者对砂浆干燥收缩值的影响规律。结果表明:机制砂的MB值与泥粉含量成线性关系,直线斜率受控于泥粉的液限指数;机制砂泥粉含量和MB值的提高,均增加砂浆的干燥收缩和加快收缩的发展进程,且用MB值能更好地评估和预测砂浆的干燥收缩终值。

纤维增强混凝土中纤维分布表征及调控的研究进展

纤维分布是影响纤维增强混凝土新拌性能和工作性能的重要因素。综述了纤维增强混凝土中纤维分布的表征方法、理论研究及调控技术。首先从间接测试和直接测试两个角度出发,深入描述了现有的纤维分布的试验表征方法,并分析了各自的优缺点及适用范围;其次,评述了随机状态和真实情形下纤维取向分布的理论推导及预测方法;最后,重点介绍了纤维分布的影响规律及调控技术,并提出现阶段需解决的关键问题及展望。

硫酸盐侵蚀环境下混凝土强度的经时变化模型

通过干湿循环-硫酸盐侵蚀加速试验方法,研究了高性能混凝土抗压强度的经时演变规律,采用统计回归方法分析试验数据,得到了混凝土强度平均值和标准差的经时变化函数,建立了硫酸盐侵蚀环境下高性能混凝土抗压强度的经时变化函数概率模型。结果分析表明:硫酸盐侵蚀环境下,混凝土的抗压强度平均值呈现出显著的二次多项式经时变化规律;抗压强度标准差的经时变化过程表现为典型的一阶指数增长函数。

地铁隧道管片蒸养混凝土耐久性试验研究

采用最紧密堆积理论进行地铁隧道管片混凝土配合比设计,并对地铁隧道管片混凝土抗冻性能、抗氯离子腐蚀及抗碳化性能等耐久性能进行了试验研究。试验结果表明:蒸汽养护过程虽然能加速混凝土的硬化,但是会降低混凝土的抗碳化性能、抗冻性能及抗氯离子腐蚀能力;掺入矿物掺合料对蒸养混凝土的抗氧离子侵蚀性能具有明显的改善作用,矿碴与粉煤灰双掺时效果更为明显。

超早强水泥基快速修补加固材料的试验研究及应用

研究过程中以快硬硫铝酸盐水泥作为主要胶凝材料,通过调控水泥水化抑制剂和水化硬化剂的措施,赋予了胶凝材料体系具有快硬而不速凝及高承载的特性,研制出超早强水泥基修补加固材料。研制的超早强水泥基修补加固砂浆材料初凝时间大于40min,3h抗压强度可达到28.5MPa,7d正拉黏结强度为2.89MPa,具有良好的黏结耐久和体积稳定性,适合用于混凝土结构表面缺陷的快速修补加固。超早强水泥基修补加固混凝土材料施工性能好,1d抗压强度可达55.3MPa,与旧混凝土界面黏结性能好,适合用于大面积、大体积工程缺陷的快速修补加固。

高铁梁面防水保护层C40细石纤维混凝土性能研究

依据高铁梁面防水保护层C40细石纤维混凝土技术要求,对比研究了网状聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇纤维及纤维素纤维对混凝土抗裂性能及拌合物性能的影响。试验结果表明:网状聚丙烯纤维和聚丙烯腈纤维均存在各自的局限性,网状聚丙烯纤维早期抗塑性开裂性能较差,而聚丙烯腈纤维早期抗塑性开裂性能较好,但严重影响混凝土施工性能;短切纤维素纤维在混凝土体系中很难搭接粗骨料和细骨料形成网络结构,抗塑性开裂效果一般;聚乙烯醇纤维分子结构中含有羟基,能与水泥水化产物发生反应,亲水性强,分散性好,具有较好抗裂性能,更适合用于高铁梁面防水保护层C40细石纤维混凝土。

超早强聚合物快速修补砂浆研制及粘结耐久性能研究

以快硬低碱度铝酸盐水泥为主要胶凝材料,通过调控水泥水化抑制剂和水化硬化剂的措施,结合高性能减水剂、聚合物改性及纤维抗裂等技术,研制出超早强聚合物快速修补砂浆材料。试验结果表明,超早强聚合物快速修补砂浆具有快硬而不速凝及高承载的特性,3 h抗压强度可达到28.5 MPa,7 d拉伸粘结强度为2.89 MPa;粘结耐久性系数可达到95%以上,经200次冻融循环后粘结强度仍能保持在2.5 MPa以上;具有良好的体积稳定性,且其线膨胀系数与普通混凝土材料线膨胀系数基本一致,适合用于普通混凝土表面缺陷的快速修补。

微细钢纤维属性对RPC性能的影响

为研究钢纤维的直径、抗拉强度和形态对活性粉末混凝土的力学性能及抗裂性能的影响,将3种直径、2种抗拉强度和3类外型的钢纤维分别掺入活性粉末混凝土中,开展了对比试验并进行了分析。试验研究结果表明:掺入异型钢纤维与平直型钢纤维相比,钢纤维混凝土具有更高的力学性能;混凝土的力学性能随着钢纤维直径的减小、抗拉强度的提高而得到增强;抗裂性能随钢纤维曲折度的增加而提高。

纤维增强水泥基复合材料的拉伸本构关系模型

纤维增强水泥基复合材料(FRCC)拉伸本构关系模型是纤维混凝土结构设计的基础和关键.本文在对纤维-基体界面粘结强度进行科学评定的基础上,推导了FRCC拉伸开裂面上纤维桥联应力,建立了FRCC的拉伸本构关系模型.比较了两种不同强度等级FRCC的拉伸应力-裂缝张口宽度的模拟曲线和试验曲线,结果显示吻合性较好;利用该模型开展了纤维尺寸参数(长度、直径)复合效应对拉伸应力-裂缝张口宽度曲线的影响分析,为纤维尺寸参数的优化选择提供了理论依据.该模型对实现FRCC性能设计和结构工程应用具有重要的意义.

合成纤维特征参数对砂浆流变行为的影响

采用混凝土流变仪研究了合成纤维直径、长度、截面形状、表面特征、掺量等参数对砂浆流变行为的影响机制.结果表明:减小纤维直径以及增加纤维掺量导致砂浆屈服应力和塑性粘度显著增大,而增加纤维长度主要影响屈服应力.异形截面纤维增大了纤维与浆体间接触面积和摩擦作用,导致浆体流变性能变差,而纤维表面含油剂导致砂浆含气量显著增加.纤维对砂浆流变行为的影响与其引气作用密切相关,通过掺入消泡剂消除多余气泡可减小纤维对砂浆流变性能的负面影响.

纤维尺寸对地下工程防渗抗裂纤维混凝土性能的影响

针对地下混凝土结构易发生开裂、渗透的现象,研究了纤维尺寸对混凝土工作性能、力学性能、收缩及断裂韧性的影响。试验结果表明:同掺量时纤维越长对混凝土工作性能影响越显著,纤维越短根数越多抗裂塑性开裂效果越明显,长15 mm的聚丙烯纤维对混凝土断裂韧度、断裂能及抗收缩性能提高效果要优于12、19 mm的纤维。鉴于地下建筑群工程C30泵送混凝土,采用粒径为5～25 mm的粗骨料宜选择15 mm长的抗裂纤维,起到较好抗裂效果的同时不影响纤维混凝土的泵送施工性能。

低吸水率页岩陶粒预湿处理对高强轻集料混凝土性能的影响

研究了低吸水率高强页岩陶粒经预湿处理后对高强轻集料混凝土(HSLC)的工作性、力学性能、收缩变形和耐久性的影响。研究结果表明:预湿处理改善了HSLC的抗分层离析性能和可泵性,提高了HSLC的力学强度,降低了HSLC的干燥收缩与自收缩,对抗氯离子渗透性和抗冻性有不利影响,但对HSLC抗硫酸盐侵蚀性能影响不大。低吸水率高强页岩陶粒配制HSLC的最佳预湿处理时间为0.5 h。

CF55钢纤维自密实混凝土的配合比设计与试验研究

根据自密实混凝土(SCC)的等级要求,结合原材料性质,并按照CECS 203:2006《自密实混凝土应用技术规程》对C55自密实混凝土进行了配合比设计。研究了钢纤维掺量与种类对自密实混凝土工作性的影响,并通过调整聚羧酸系外加剂掺量使钢纤维混凝土达到自密实混凝土工作性要求。通过混凝土抗压强度试验,证明了掺入钢纤维可以在满足自密实性能的同时提高混凝土的强度。

大掺量粉煤灰超高性能钢纤维混凝土的静动态力学行为

研究了4种不同钢纤维掺量(体积掺量分别为0%,1.0%,1.5%,2.0%)的大掺量粉煤灰超高性能混凝土的单轴压缩强度、弹性模量、单轴抗拉强度、弯曲韧性、断裂韧性、断裂能等静态力学行为,以及高速冲击、压缩作用下的应力波传播规律、应力–应变曲线和破坏特征等动态力学行为.结果表明:掺加钢纤维的大掺量粉煤灰超高性能混凝土的轴心抗压强度、弹性模量和抗拉强度略有增大,韧性指数、残余强度、断裂韧度和断裂能成倍提高;未能增加冲击、压缩作用下的应变率效应程度,但却增大动态应力–应变曲线下的面积,提高试件破坏的应变率阈值,使混凝土存在裂而不散的破坏现象.

水泥粉煤灰稳定碎石基层在赤通高速公路中的应用

通过对水泥粉煤灰稳定碎石路面基层材料试验表明:粉煤灰的最佳掺量10%为宜;工程应用证明水泥粉煤灰稳定碎石是一种具备优良路用性能和推广前景的基层材料。