3D打印混凝土打印性能评价参数的提出及试验验证

3D打印混凝土需要同时满足泵送性、挤出性和建造性的要求,其中,对混凝土拌合物的泵送性和建造性的综合评价尤为重要。提出了以流比和稠比表征的材料触变参数,并以3种外加剂(羟丙基甲基纤维素醚(HPMC-6)可再分散乳胶粉(RLP)硅酸镁铝(TL))为研究对象,基于正交试验研究了3种外加剂对3D打印混凝土触变参数的影响规律。研究表明:可以采用提出的触变参数定量地对3D打印混凝土泵送性和建造性进行综合评价,3种外加剂对触变参数的影响程度为HPMC-6>RLP/TL,3种外加剂的掺入都会使材料触变参数的下降。

超高性能混凝土(UHPC)单面模板体系历史砖墙无损加固技术性能研究及应用

普通混凝土外包法加固历史砖墙技术中的结构植筋、对穿螺杆等工序,会带来保护体永久性损伤等缺陷,使得超高性能混凝土(UHPC)在结构修补加固等领域的应用日益广泛。通过复合胶凝材料体系设计制备工作性、力学性和耐久性均符合砖墙加固要求的UHPC,并结合上海市黄浦区160街坊保护性综合改造项目,验证其加固历史砖墙的效果。结果表明:超高性能混凝土扩展度可达650 mm±50 mm,抗压强度≥150 MPa,快冻法500次循环后,平均质量损失<5%,相对动弹性模量>60%,6 h电通量低于40 C。加固后,该材料和砖墙黏结性能优异,修复后墙面色泽均匀、平整未开裂。因此,UHPC单面支模体系加固历史砖墙的施工工艺,表现出优异的无损加固的特点。

流化床气相沉积法改性粉煤灰的性能及改性机理

根据粉煤灰(FA)的工业存储条件,开发了流化床试验装置,并且以HCl(HC)、H2SO4(HS)、NaOH(NH)、Na2SO4(NS)和NaCl(NC)为改性材料,通过流化床气相沉积方法(FBR-VD)来改性FA.结果表明:HC明显提高了FA-水泥浆体的流动性,其他改性材料对FA-水泥浆体流动性基本无影响;除了NS略微降低FA-水泥浆体各龄期的强度外,其他改性材料均在不同龄期起到增强作用;采用含Cl-改性剂的FA-水泥浆体中绝大部分Cl-被固化,可溶性Cl-含量远未达到国家标准规定的限值,不会影响钢筋的安全性;FBR-VD方法可将改性材料均匀地沉积于FA表面,沉积微粒尺度在500nm以下;HC和NH改性的FA表面及周围分布的氢氧化钙(CH)呈细长条状,均匀地将FA与水泥石牢固地连接为一体,起到增强作用;NC改性FA颗粒表面呈现密集堆积的CH,对FA-水泥浆体7d前的增强效果最为显著;NS改性FA表面虽然堆积了厚层CH,但与水泥石的结合松散,反而造成FA-水泥浆体强度略有下降;HS改性FA表面吸附的CH量较少,对FA-水泥浆体强度的贡献不大.

不同比例复掺粉煤灰和钢渣粉的混凝土性能研究

将粉煤灰和钢渣粉分别按5:5、7:3以及8:2混合成复合灰,对其基本物理性能、净浆安定性和凝结时间、混凝土工作性能和力学性能进行测试。结果显示钢渣粉的水化活性高于粉煤灰;钢渣粉在安全范围内略微影响混凝土的安定性;对比纯粉煤灰组,钢渣粉因粒径小带来的成核效应促进前期水泥水化使不同温度下的凝结时间均变短;钢渣粉的掺入能降低混凝土的坍落度并增大坍落度的经时损失;相比单掺粉煤灰混凝土,钢渣粉和粉煤灰复掺能够提高混凝土的早期强度,但后期强度会有所降低。为钢渣粉在今后实际工程中的应用提供了参考意义.

淡化海砂中贝壳含量及粒径对胶砂性能的影响研究

建筑用砂量的不断增长和天然砂资源的日益短缺,使得淡化海砂进入工程领域并得到了极大的推广与应用,但淡化海砂中的氯离子和贝壳含量等阻碍了其广泛应用。通过对淡化海砂进行筛分和盐酸溶解等处理,得到不同贝壳含量和粒径的淡化砂,对其胶砂性能进行测试,研究贝壳含量和粒径对胶砂流动度及其强度的影响。试验表明,贝壳含量降低和粒径减小对胶砂性能都起到了促进作用,当筛除大于5.0 mm贝壳粒径时,其胶砂流动度和强度增长幅度最大。试验结论可为其他类似工程提供借鉴。

定向分布钢纤维对超高性能混凝土的增强作用

将细短钢纤维定向分布在水泥浆中制备超高性能混凝土(UHPC),在不同的钢纤维体积掺量下,对比分析了定向分布钢纤维UHPC(D-UHPC)与乱向分布钢纤维UHPC(L-UHPC)的抗压、抗折和弯曲抗拉等强度,通过弯曲韧性、钢纤维与UHPC基体的界面黏结强度及宏观、细观照片来揭示其增强作用机理。结果表明:随着钢纤维掺量的增加,L-UHPC的抗压强度先增大后减小,D-UHPC的抗压强度则持续增大;两种UHPC的抗折强度均随着钢纤维体积掺量的增加而不断增大;在相同的钢纤维体积掺量下,D-UHPC的抗折强度均比L-UHPC的更高;试样受弯断裂过程中,D-UHPC所产生的裂缝宽度比L-UHPC的更窄,且出现了更多细小裂缝,可通过分散吸收荷载而表现出更高的弯曲韧性;D-UHPC的初裂挠度、极限抗拉挠度、初裂强度、极限抗拉强度和韧性指数在相同的钢纤维体积掺量时均比L-UHPC的有大幅度增加;钢纤维的埋入角越大,拔出荷载峰值越小,且荷载峰值对应的挠度越大,显示出钢纤维方向对UHPC力学性能的显著影响。