氯氧镁水泥耐水性能的改性研究进展

本文分析了氯氧镁水泥(MOC)耐水性能差的原因,介绍了国内外对MOC耐水性能的改性研究现状,综合整理了有机、无机与掺合料三类改性剂对MOC耐水性能的改善作用与改性机理。提出后续的研究重点应集中于MOC及其混凝土的耐水性能,并应以绿色、环保、科学的方式提高MOC性能。

沙漠砂砂浆氯离子渗透性能研究

为了考察和评估沙漠砂砂浆的渗透性能,建立基于水胶比的沙漠砂砂浆电通量模型,对沙漠砂砂浆氯离子的渗透性能进行试验研究。结果表明:水胶比是影响沙漠砂砂浆渗透性能的重要因素;同水胶比下,沙漠砂砂浆氯离子渗透性能低于普通砂浆;水胶比大小影响砂浆孔隙结构的形成;砂浆基体内部孔隙结构决定氯离子的渗透性。错综分布的内部结构会增强基体密实度,通过改善水泥基体内部孔隙结构和界面区域可以降低砂浆的氯离子渗透性能。

硫酸盐侵蚀冻融循环下聚乙烯醇纤维钢筋混凝土的黏结性能试验研究

为了研究硫酸盐侵蚀冻融循环下聚乙烯醇(PVA)纤维钢筋混凝土的粘结滑移性能,对4种掺不同体积百分比PVA纤维混凝土进行不同次数的硫酸盐浸泡下的冻融循环实验。实验结果表明,在一定范围内,随着PVA纤维掺量的增高可以提高混凝土的抗压强度;PVA纤维可以一定程度上阻止硫酸盐对混凝土的侵入,在硫酸盐冻融初期可以增强混凝土的抗压强度;在混凝土中添加一定量百分比体积的PVA纤维可以增加钢筋混凝土粘结的峰值滑移,增加了混凝土的塑性应变,硫酸盐冻融次数的增加会减少钢筋在混凝土中的峰值滑移。

粉煤灰不同掺量对高性能混凝土耐久性影响研究

为了研究粉煤灰掺量对高性能混凝土材料耐久性影响,在P·O42.5级高性能混凝土中掺入10%、20%、30%、50%的粉煤灰。设计混凝土、粉煤灰掺量的试验配合比,将粉煤灰掺量和高性能混凝土配合比作为正交试验的2个变量。试验结果表明,正常环境下10%、20%、30%时的混凝土渗透率较低,抗压强度大,50%的混凝土渗透率较高且抗压强度有所减小,冻融环境下的各个数据值均小于正常环境,说明适量掺入粉煤灰掺量能够提高混凝土材料耐久性。通过对试验数据整理可知,使用所研究方法混凝土渗透率、抗压强度与统计数据均存在最大仅为1%和0.1 MPa的误差,能够将试验研究结果作为实际工程可行的条件。

陶粒性质及预处理对陶粒混凝土性能影响研究

陶粒混凝土具有表观密度低、保温隔音性能好等优点,因而被广泛应用于各类建筑工程中。作为混凝土中的粗骨料,不同陶粒类型、陶粒性质及预处理方法对混凝土的性能具有不同的影响。本文从陶粒类型、陶粒粒径组成、陶粒预湿时间3个角度入手,分析不同变量因素影响下陶粒混凝土的抗压强度、表观密度及坍落度的变化情况,结果表明,页岩陶粒混凝土的各项试验结果更优;陶粒的粒径对混凝土的性质有显著影响;同时在预湿处理后,陶粒混凝土的力学性能与工作性能均有所改善,在实际工程使用中,应针对不同工况予以综合考虑。

基于超高性能混凝土的植筋粘结锚固试验研究

针对有机植筋胶存在的锚固性能差、耐久性不佳等现象,为探究超高性能混凝土(UHPC)作为无机植筋材料的安全可靠性,该文将UHPC作为植筋材料,分别进行了单筋基本锚固性能试验和植筋群锚固性能试验。结果表明,UHPC作为植筋粘结材料,表现出了很好的粘结锚固效果,对于直径28 mm和32 mm钢筋,当钢筋直径一致时,钢筋与UHPC的锚固性能随着锚固长度的增加,极限荷载逐渐增加,而极限粘结应力逐渐减小,UHPC作为植筋材料,其锚固长度大于10倍钢筋直径时,可满足钢筋锚固要求;在不同的钢纤维掺量、钢筋直径、植筋孔洞深度和孔洞直径的情况下,均表现为钢筋断裂的破坏模式,研究成果可为UHPC无机材料植筋的工程应用提供参考。

陶粒泡沫混凝土基本力学性能试验统计分析

陶粒泡沫混凝土应用于建筑外墙或预制装配式墙板保温体系时需同时兼顾质轻和相应结构强度要求,且对材料相关性能的稳定性要求较高.本文以建筑渣土陶粒为集料,经过物理发泡制备了多批次陶粒泡沫混凝土,通过试验统计研究了陶粒泡沫混凝土立方体抗压强度的概率分布、基本力学性能参数及相互关系.结果表明:立方体抗压强度整体更服从对数正态分布,拟合判定系数达0.997.轴心抗压强度与立方体抗压强度呈较稳定的线性关系,换算系数区间在0.76~0.99,而劈裂抗拉强度与抗压强度呈幂函数关系.全体样本数据抗压强度稳定在5.9~7.6 MPa范围.此外,立方体抗压强度低于7.5 MPa的试块样本,其抗拉强度值的离散性较小.

熟石灰-偏高岭土改性土应用于土遗址病害修复

【目的】探索适用于修复土遗址病害的改性材料及修复工艺。【方法】在素土(plain soil,P)中添加偏高岭土(metakaolin,MK)和熟石灰(hydrated lime,HL),并基于室内试验研究两者的最优配比及综合工程特性;基于三类夯土墙模型试验研究改性材料的病害修复工艺及修复效果。【结果】1)当偏高岭土与熟石灰质量比为1∶1且两者的总占比为20%时,熟石灰-偏高岭土改性土(HL⁃MK改性土)的孔隙率较素土的大幅降低,其无侧限抗压强度约为素土的4倍,抗渗性能提高100倍,黏结强度是素土的1.2倍,崩解性也显著提高。2)基于夯土墙体掏蚀、表面剥蚀、裂缝三类病害的模型试验,分别提出了砌补、喷涂、注浆的修复工艺。基于上述工艺,墙体修复后的剥蚀率、裂缝扩展速率、温度梯度及湿度梯度显著降低。【结论】本文提出的HL⁃MK改性土最优配比及相应修复工艺可适用于土遗址病害的修复,能够为半干旱地区的土遗址病害修复提供科学依据。

轻质再生高强混凝土力学性能影响因素研究

基于双碳目标的实现和固体废弃物资源再利用的需求,文章以不同比例的再生砖骨料和陶粒混合作为轻质再生混凝土的骨料,研究了不同的再生砖骨料比例以及掺合料对抗压强度的影响。结果表明,在相同龄期下,再生混凝土的抗压强度会随着砖骨料比例的增加而逐渐减小,在砖骨料比例为45%的时候,达到了LC40的要求;将适量硅粉和粉煤灰掺在混凝土中,可提高再生混凝土的强度,粉煤灰和硅粉最为适宜的用量为5%和10%。

混凝土骨料粒径对声发射信号衰减特性影响

针对混凝土材料声发射信号衰减特性问题,探究了不同组分对声发射信号的衰减变化规律。选用不同骨料粒径(5~10 mm、10~15 mm和15~20 mm)混凝土试件进行断铅试验,研究分析声发射信号幅值、中心频率、波速等参数变化。结果表明:品质因子Q与波阻抗具有较好的相关性,15~20 mm骨料粒径混凝土试件的品质因子Q和波阻抗最小,声发射信号衰减最大。随着传播距离的增加,弹性波的幅值、中心频率、峰值电压均呈衰减趋势。混凝土骨料粒径越大,其幅值和中心频率的衰减系数越大,声发射信号衰减越明显,各频段信号衰减越快,信号频带变得越窄,其基准波速越小,波速衰减变化越大。当弹性波传播到900 mm距离处时,5~10 mm、10~15 mm和15~20 mm粒径试件的波速变化率分别为-33.85%、-34.88%和-35.91%。

装配式混凝土结构套筒灌浆料强度试验研究

通过对套筒灌浆连接用灌浆料九种不同龄期(1、2、3、4、5、7、14、21、28 d)试件进行抗压强度试验,得到了灌浆料强度与龄期之间的关系,建立了灌浆料强度的预测增长曲线。结合GT16、GT18、GT20三种规格的套筒灌浆连接用灌浆料强度预测增长曲线,研究了套筒灌浆连接接头抗拉强度与灌浆料强度之间的关系,得到了GT16、GT18、GT20三种规格的套筒灌浆连接接头满足抗拉强度条件下的灌浆料最小抗压强度值。可为相关工程套筒灌浆连接用灌浆料强度偏低的质量缺陷处理提供参考。

聚合物乳液对水泥砂浆性能影响的研究

为研究不同聚合物乳液对水泥砂浆的改性效果,将苯丙乳液(SA乳液)、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE乳液)和丁苯乳液(SB乳液)单掺或复掺到砂浆中,并测试了试件的拉伸粘结强度、抗压强度、抗折强度。结果表明:单掺SA乳液和单掺VAE乳液均能提高试件的拉伸粘结强度,但随着聚灰比的增加,单掺VAE乳液时的试件拉伸粘结强度逐渐降低,单掺SA乳液时的试件拉伸粘结强度逐渐升高;复掺乳液对试件拉伸粘结强度的改善作用由大到小依次是SB-SA复配乳液、SB-VAE复配乳液、SA-VAE复配乳液;相同SB乳液掺量下,SA乳液和VAE乳液的掺入分别对试件的拉伸粘结强度、抗压强度的提升效果较好;当mVAE∶mSB为1∶1时,二者可发挥协同作用,进一步提高了试件的拉伸粘结强度和抗压强度。

冻融循环作用下超高延性纤维增强水泥基复合材料加固力学性能试验研究

为研究冻融循环作用下聚乙烯纤维增强复合基体材料(polyethylene fiber-engineered cementitious composite,PE-ECC)与不同纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer/plastFRP)的力学性能及微观结构演化规律,对PE-ECC、PE-ECC-BFRP和PE-ECC-CFRP三种试件进行快速冻融试验。研究试件在不同冻融循环次数下的质量损失率、相对动弹性模量、三点抗弯试验及扫描电镜。试验结果表明:在冻循环150次PE-ECC和普通砂浆混凝土的质量损失率分别为1.67%和13.5%,PE纤维的阻裂作用可以很好约束水泥砂浆的剥落;在PE-ECC水泥纤维基体材料中添加CFRP网格布或BFRP网格布可以提高试件的强度和降低水泥纤维基体材料内部微裂缝的扩展,提高了水泥纤维基体材料的抗冻性能;PE-ECC-BFRP试件和PE-ECC-CFRP试件比PE-ECC试件的最大承载能力分别增大了22.5%、67.3%,最大挠度分别增大了28.2%、76.7%,在冻融循环作用下FRP网格布可以提高PE-ECC的抗弯能力和最大挠曲能力。

混凝土强度等级对声发射波传播特征的影响

混凝土材料复杂的材料参数和声发射波快速衰减的特性使声发射技术在混凝土领域的应用面临巨大的挑战。为明确混凝土的强度等级对声发射波传播特征的影响,给利用声发射技术评价混凝土损伤创造条件,采用声发射技术,通过参数分析和快速傅里叶变换研究了不同强度等级的混凝土中声发射波的传播行为。结果表明:C30、C40、C50混凝土中,声发射能量衰减系数分别为0.01394、0.01067、和0.00568,强度越高衰减越小;基准波速分别为3966 m/s、4193 m/s和4411 m/s,强度越高波速越快。频率分布随传播距离的增大呈现由高频向低频偏移的趋势,但强度高的混凝土,信号衰减和频率偏移的趋势更缓慢。500 mm以内和500 mm以外接收到的信号波型不同,不利于声发射监测的进行,故在对混凝土进行声发射监测时,传感器的间距应在500 mm之内,以保证监测精度。

采用高性能水泥基黏结剂的钢-UHPC组合板界面剪切性能试验研究

为探究高性能水泥基黏结剂(HPCA)作为钢-UHPC组合板黏结剂的可能性,以黏结剂种类、龄期、温度和黏结面积作为参数,开展了24个水泥基黏结剂连接的钢-UHPC组合板的界面抗剪试验,分析各参数对黏结界面的破坏模式、抗剪黏结强度的影响规律。结果表明:在常温条件下,采用高性能水泥基黏结剂的试件主要发生黏结层内聚破坏(B类破坏),采用普通水泥基黏结剂(NCA)的试件发生黏结层和UHPC板界面脱粘破坏(C类破坏),NCA的抗剪黏结强度仅为HPCA的47.9%;在高温条件下,HPCA的抗剪黏结强度降幅为40%~60%,但仍超过1.0 MPa;龄期对抗剪黏结强度影响较大,当龄期从7 d增加至28 d和90 d时,HPCA的抗剪黏结强度分别提高了29.2%和38.1%,且相应的材料抗折强度分别提高了32.8%和35.2%,二者提高幅度相当,说明抗剪黏结强度与材料抗折强度有较强的相关性;抗剪黏结强度受黏结面积的影响较小,当黏结面积从100 cm^(2)减小至75 cm^(2)和50 cm^(2)时,抗剪黏结强度分别增高了3.1%和8.4%。

大掺量钢渣微粉-水泥碱激发特性

为解决钢渣微粉在水泥基复合材料中掺配比例较低的问题,采用力学性能测试、 XRD、 SEM、 FTIR等方法研究激发剂种类、掺量等对钢渣微粉-水泥胶凝材料力学强度和微观结构的影响。结果表明:碱性激发剂可提高钢渣微粉水化速度、增大复合胶凝材料抗压强度,但激发剂种类对胶凝材料激发效果具有差异性;碳酸钠与三乙醇胺复合激发后效果显著,3、 7、 28 d龄期的最佳强度与未掺加激发剂实验组的相比分别提高47%、 72%、 69%;激发剂对复合胶凝材料浆体水化产物种类没有影响;三乙醇胺具有悬浮稳定效应以及降低溶液表面张力的能力,与碳酸钠的强腐蚀效应作用在钢渣微粉水泥体系中协同强化水化反应,使复合胶凝体系中生成更多的水化产物并且相互交织成复杂密实的空间结构。

水泥稳定碎石配合比设计过程中存在的问题及解决措施

该文阐述了当前水泥稳定碎石混合料配合比设计的现状,针对不同配合比设计阶段的存在问题,以实例的方式提出了解决措施,即达到了减少设计工作量,缩短设计周期的目的,又确保了配合比设计满足现行规范的要求。在目标配合比设计阶段,采用贝雷法进行了级配曲线的优选,并与常用的混合料性能验证比选结果进行了比较,得出了两种方法结果一致的结论。在生产配合比阶段,在结合前期大量试验结果的基础上,通过减少渐变水平的方式,即只采用3个水泥剂量、3个含水率的试验组合方式进行试验,得出的结果能满足预期及规范要求。

可分散乳胶粉对C1级瓷砖胶粘接强度的影响研究

目前,C1级瓷砖胶是市面上需求量最大的瓷砖胶产品。通过对几种不同厂家的可分散乳胶粉样品以及乳胶粉掺量在不同条件下拉伸粘接强度的测试结果进行原因分析与探讨,结果表明可分散乳胶粉主要影响C1级瓷砖胶的拉伸粘接强度、晾置≥20min拉伸粘接强度,以及热老化后拉伸粘接强度;浸水后拉伸粘接强度、冻融循环后拉伸粘接强度不受影响。

杜仲叶乙醇提取物抑菌试验

以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、炭疽杆菌、枯草芽孢杆菌4种细菌和根霉、黑曲霉、青霉3种真菌为研究对象,通过打孔法和二倍稀释法探究了杜仲叶乙醇提取物在不同洗脱组分处理下,对上述细菌和真菌的抑菌效果和最大有效稀释倍数。结果表明:杜仲叶乙醇提取物乙酸乙酯部分、正丁醇部分各极性洗脱成分能够抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和炭疽杆菌生长,其中,对炭疽杆菌的抑制作用最好,最大抑菌圈直径可达到22.0 mm,但对枯草芽孢杆菌和3种真菌效果不明显。乙酸乙酯部分和正丁醇部分各极性洗脱成分的抑菌作用差别不大,对炭疽杆菌的最大有效稀释倍数可以达到32倍。

透水混凝土骨料颗粒-水泥浆体间黏结特性模拟试验

透水混凝土是一种由粗骨料、水泥、水等拌合压实而成的多孔混合材料,骨料形态和水泥浆体特性对骨料颗粒间的黏结有直接影响。以骨料种类、骨料表面粗糙度、水泥浆包裹厚度为影响因素,开展骨料颗粒间黏结性能研究。首先将玄武岩和花岗岩切割成圆形试块,并打磨表面使其具有不同的粗糙度,然后控制水泥浆层厚度,将两个岩石圆柱块黏结制作成一个拉拔试样,养护后采用高精度电子万能试验机对拉拔试样进行拉拔试验,得到不同条件下拉力-位移曲线和岩样间抗拉强度。结果表明:拉力-位移曲线表现为3个阶段,即线弹性阶段、塑性阶段和加速破坏阶段。岩样间抗拉强度随水泥浆厚度的增加而逐渐增强,经目数为150的金刚石磨片所打磨处理后的花岗岩试样受水泥浆厚度影响最为明显,水泥浆厚度对玄武岩试样抗拉强度影响规律受粗糙度的影响较小。相同水泥浆层厚度条件下,岩样抗拉强度随粗糙度的增加而显著增强,同样粗糙度和水泥浆厚度条件下,玄武岩试样抗拉强度高于花岗岩试样。