煤矸石机制砂C20混凝土力学性能研究

为探究煤矸石机制砂对低强度等级C20混凝土力学性能的影响,调控煤矸石机制砂掺量和水灰比浇筑混凝土试块,开展抗压和抗折强度试验。结果表明:相同水灰比下,随煤矸石机制砂掺量增加,混凝土的抗压强度先增强后降低;相同取代率下,混凝土的抗压和抗折强度随水灰比增大而降低。相较于煤矸石机制砂取代率,水灰比对混凝土抗折强度的影响更大。取代率不超过30%时,对混凝土的抗压和抗折强度均有利,水灰比为0.55、取代率为25%时,混凝土抗压和抗折强度提高最多。

透水混凝土力学性能影响因素的研究进展与分析

为保证工程建设的安全性和有效性,充分了解不同因素对透水混凝土力学性能的影响机理,总结了近年来国内外关于水灰比、砂率、掺合料种类及掺量、骨料粒径等因素对透水混凝土力学性能影响的研究成果,分析了现有研究中存在的不足和尚未解决的问题,并基于透水混凝土细观损伤机理和力学行为,指出了未来进一步研究方向。

水灰比、砂率及纳米碳纤维对混凝土微波加热性能的影响

通过调整水灰比和砂率,研究了混凝土基本参数对其微波加热性能的影响,并对比分析了水灰比和砂率对混凝土力学性能及微波加热性能的影响程度。为提高混凝土的微波加热性能,以纳米碳纤维为吸波剂,研究了其对混凝土升温速率、温度分布、除冰效率等的影响。并通过介电常数试验和电阻率试验,分析了纳米碳纤维的影响机理。结果表明:随着水灰比和砂率的增大,混凝土的微波加热性能不断增强。与水灰比相比,砂率的改变对混凝土微波加热性能的影响程度更大。改变砂率对于混凝土微波加热性能的影响比对力学性能的影响更为显著。纳米碳纤维通过增大混凝土的介电常数、降低混凝土的电阻率,从而增强混凝土的介电损耗能力和电阻损耗能力,进而提高混凝土的微波加热性能。纳米碳纤掺量越大,混凝土的微波加热性能越佳。

Effect of the Design Parameters on the Performance of Inner-Recycling Continuous Sand Filter

A novel integrated water treatment facility, inner-recycling continuous sand filter, is discussed. The theory of micro-flocculation is applied in the sand-washing circulation system with continuous filtration and backwashing. The design and operation parameters, which affect the performance of the filter, are discussed. The key design parameters are provided as follows: diameter of filter material is 0.7 to 1.0 mm, depth of filter bed is 0.6 m, filtration velocity is less than 12 m/h, ratio of gas to water is 9:11 and sand recycling rate is 2 to 4 mm/min.

风电塔筒用C80高性能混凝土配合比设计研究

本文以天津地区某混凝土塔筒工程实例为依托,对C80截锥状塔筒用混凝土的配合比进行优化设计,研究水胶比和砂率对混凝土工作性能、力学性能及表观效果的影响。综合各项性能测试结果表明:当C80截锥状塔筒用混凝土的水胶比为0.22,砂率为32%时,混凝土的工作性能、力学性能较优,且能够满足工程实际需求,可为该类现场预制塔筒构件用高强高性能混凝土的配合比设计提供技术参考。

超高性能混凝土配合比优化设计研究

针对UHPC的配合比优化开展试验研究,试验结果表明,UHPC的扩展度与水胶比呈正相关,力学性能与水胶比呈负相关,合理的水胶比为1.6~1.7, UHPC的扩展度与砂胶比呈负相关,力学性能随砂胶比增大先上升后下降,最佳砂胶比为1.1, UHPC的扩展度与钢纤维掺量呈负相关,力学性能与钢纤维掺量呈正相关,其中,钢纤维掺量大于1.5%之后,抗压强度的变化不明显,而抗折强度显著与钢纤维掺量呈正相关,钢纤维的合理掺量在1.5%~2%。

全沙漠砂混凝土的动弹性模量研究

为了考察细骨料为沙漠砂的全沙漠砂混凝土(Full Desert Sand Concrete,FDSC)的抗变形能力,本文研究了不同水胶比下FDSC的动弹性模量,运用回归分析建立了FDSC动弹性模量与水胶比的相关性模型。结果表明:采用合理的配合比可以制备和易性良好的FDSC;FDSC与普通混凝土具有相近的动弹性模量,细骨料粒度变细以及颗粒增多,并没有降低FDSC的动弹性模量;沙漠砂具有数量更多的小中心质效应,分散和均匀了混凝土中胶凝材料浆体,使水化产物分布更加均匀,骨料界面过渡区连结更加牢固,混凝土基体结构更加致密,故FDSC的抗变形能力与普通混凝土相近;FDSC的动弹性模量(y)与水胶比(x)符合y=-32.695x+58.128函数关系的模型,且在显著性水平α=0.01下相关性显著,据此可以估算FDSC的动弹性模量。

基于灰关联理论的混凝土抗压强度影响因素分析

基于灰色关联分析具备的发现系统中各因素对系统结果影响差别的特性,运用灰色关联分析方法,分析了粉煤灰掺量、砂率和水灰比等因素对混凝土抗压强度影响的显著程度。结果表明,粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响最为显著,与实际实验结果基本一致。分析得出,灰关联分析方法具备一定的结果分析优势,对于现场混凝土试配具有较好的参考意义。

花岗岩机制砂路面混凝土干缩及耐久性研究

为了明确花岗岩机制砂路面混凝土的干缩性与耐久性,通过干缩试验、抗氯离子渗透试验和抗硫酸盐侵蚀性能试验,结合花岗岩机制砂路面混凝土的各项性能,研究了不同水胶比、粉煤灰掺量及砂率对其干缩及耐久性的影响,并建立了花岗岩机制砂路面混凝土干缩收缩预测模型,全面分析了各因素对路面混凝土各性能的影响作用及劣化机制。结果表明:花岗岩机制砂路面混凝土干缩性能受水胶比与粉煤灰掺量的影响较为显著,水胶比在0.34~0.42时,混凝土龄期在3、28、60 d,收缩率最大增加41.6%、115.2%、122.9%,粉煤灰质量分数为20%较15%对抑制干缩性能更明显,在一定范围内掺量越多,抑制效果越显著,受砂率影响不明显;花岗岩机制砂路面混凝土抗渗性能对水胶比变化较敏感,受粉煤灰掺量影响明显,砂率对其抗渗性能的影响较小;花岗岩机制砂路面混凝土抗侵蚀性能受水胶比影响较大,砂率影响较小,粉煤灰的掺入可以改善花岗岩机制砂混凝土抗硫酸盐侵蚀性能。

水灰比对机制砂混凝土性能影响的试验研究

通过测试不同水灰比下C35、C40、C50花岗岩机制砂混凝土的工作性及力学性能,分析了水灰比对机制砂混凝土性能的影响,得到了机制砂混凝土的最佳配合比。结果表明:水灰比对机制砂混凝土的工作性有直接影响,也会间接影响机制砂混凝土的力学性能;在不同水灰比条件下,3种不同强度等级的机制砂混凝土力学性能的变化规律均相同;综合考虑机制砂混凝土的工作性和力学性能,确定了C35、C40、C50花岗岩机制砂混凝土的最佳水灰比分别为0.39、0.34、0.32。

基于响应面分析胶凝砂砾石材料渗透性能研究

为研究不同配合比对胶凝砂砾石渗透性能的影响,选取3个因素(粉煤灰掺量、水胶比、砂率),利用响应面法对试验结果进行影响因素的显著性分析,得出胶凝砂砾石渗透系数对单因素和两两因素交互作用的敏感程度。结果表明:粉煤灰、砂率对渗透系数呈现出极强敏感强度,水胶比对渗透系数敏感强度最低;另外因素之间的两两交互作用对渗透性能的影响从高到低依次为水胶比和砂率、粉煤灰和砂率、粉煤灰和水胶比;通过响应面数学模型得出最优配合比为粉煤灰掺量为22 kg/m^(3)、砂率为20%、水胶比为1.0。

机制砂全再生粗骨料混凝土的力学性能

为探究骨料类型、水灰比与石粉含量对机制砂全再生粗骨料混凝土力学性能的影响,制备了不同石粉质量分数(5%、10%和15%)和不同水灰比(0.50、0.37和0.32)的全再生骨料混凝土试件.以72个立方体试件用于抗压强度试验,72个圆柱体试件用于弹性模量试验.结果表明,合理的石粉含量能有效提高再生骨料混凝土的力学性能,但在不同的水灰比下,最佳石粉含量存在差异;当水灰比和石粉含量双因素交互作用时,水灰比为0.32、石粉质量分数为15%的再生混凝土力学性能达到最优.构建了机制砂再生粗骨料混凝土抗压强度、弹性模量与水灰比、石粉含量的关系模型,计算结果的标准差与离散系数均不超过5%,模型精度良好.研究成果可为提高再生骨料混凝土力学性能及其工程应用提供理论依据.

高强钢筋连接套筒灌浆料配制与性能试验研究

为研究应用于装配式建筑钢筋连接的套筒灌浆料,做了抗压强度等级C80套筒灌浆料配合比及性能影响规律试验研究。通过单因素试验研究了水胶比、矿物掺合料、胶砂比对套筒灌浆料性能影响规律及作用机理。试验结果得出:(1)水胶比增大,初始及30 min流动度均逐渐增大,1 d、3 d、28 d抗压强度均逐渐减小,确定最终试验最佳水胶比为0.245。(2)石膏对于竖向膨胀率影响显著,石膏比例4.5%时膨胀率值达到最大值,3 h、24 h分别为0.09%、0.24%;粉煤灰对于流动度影响显著;适宜硅灰掺量能够提高28 d强度。得出胶材最佳比例m(水泥)∶m(石膏)∶m(粉煤灰)∶m(硅灰)=89%∶3%∶5%∶3%。(3)胶砂比能够提高强度,降低流动度,试验最佳胶砂比为1.1,初始流动度达到315 mm,28 d抗压强度达到88.99 MPa。

高强无收缩套筒灌浆料的制备及性能研究

随着国家大力推广装配式建筑,大量的建筑部品由车间预制加工完成,各部品之间通过套筒灌浆料进行连接,灌浆料质量的好坏决定了连接的安全性,因此开发性能优异的灌浆料具有重要意义。文章采用硅酸盐水泥,并辅助添加磨细砂、高效减水剂、膨胀剂等组分来提高灌浆料的工作性能、力学性能,制备出具有早强、微膨胀等性能优异的无收缩套筒灌浆料。研究表明:硅酸盐水泥质量分数为77.7%,磨细砂质量分数为20%,硅灰质量分数为2.3%,减水剂质量分数为0.43%,膨胀剂质量分数为2.0%,塑性膨胀剂质量分数为0.07%,胶砂比1∶1,水料比0.11,初始流动度310 mm, 30 min流动度290 mm, 1、3、28 d抗压强度分别为49.1、63.3、91.9 MPa, 3 h膨胀率0.24%,24 h与3 h膨胀率差值0.37%,满足标准《钢筋连接用套筒灌浆料》中的要求。

基于DEM法的胶凝砂砾石材料宏细观破坏特征分析

【目的】探究胶凝砂砾石(CSG)材料宏细观力学特性及破坏特征。【方法】对不同水胶比(1.5、1.2、1.0)下的胶凝砂砾石材料进行室内单轴压缩试验,基于试验结果建立精细化CSG离散元(DEM)模型,采用宏-细观跨尺度结合的研究方法,探究CSG材料变形破坏特征。【结果】研究表明,当水胶比为1.0时,试件抗压强度最大,初始压密阶段最短。随着加载过程的持续,颗粒的侧向位移趋势逐渐增大,当进入裂纹发展阶段时,颗粒速度矢量出现明显的分隔线,最终发展为贯穿裂缝。整个加载过程,孔隙率表现为先减小后增大。【结论】研究成果揭示了CSG材料在不同加载阶段的力学特性及失效破坏时的宏细观特征。

超缓凝混凝土配合比设计及工程应用

超缓凝混凝土是一种能在较长时间内通过调整超缓凝高效减水剂掺量,改变凝结时间但不破坏混凝土性能,且其后期强度与普通混凝土无较大差异的新型混凝土。目前,超缓凝混凝土主要应用于高层建筑和地铁修建过程中的深基坑支护结构以及对混凝土凝结时间有特殊要求的超大体积混凝土,如超长大直径水下桩基工程,其在地铁车站等咬合桩施工中有广泛的应用优势。本文从工程实际要求出发,利用北京市地区常用原材料和苏博特超缓凝减水剂,配制出初凝时间大于36 h,24 h内具备一定流动性,7 d强度低于17.5 MPa,且28 d强度满足设计指标的C35超缓凝混凝土,并成功应用于实际工程施工中。

江下水库自密实混凝土配合比设计及性能分析

针对江西省江下水库工程,开展了自密实混凝土的配合比设计及性能分析,获取混凝土流动性、水胶比、浆骨比、砂率等因素对混凝土性能的影响。试验结果显示,当胶凝材料用量为640 kg/m^(3)时,通过调整水胶比,混凝土的流动性得到显著提升,且未出现离析或泌水现象。浆骨比对混凝土早期抗压强度有显著影响,而随龄期增长,抗压强度在浆骨比为36:64时达到最优。砂率的优化对混凝土流动性及工作性能至关重要,试验条件下,最佳砂率为40%。基于上述研究成果,提出了C20W6F50高自密实性能混凝土的推荐配合比,并通过试拌验证其满足设计指标要求,具有较高的抗压强度、抗渗抗冻性能,为江西江下水库自密实混凝土施工提供了理论支持和实践指导。

软基低阻水比模袋砂+钢管桩组合围堰受力特性分析

在总结现有水下隧道模袋砂围堰常见断面类型的基础上,针对软土地基模袋砂组合围堰断面尺寸大、阻水比高的问题,以广州某典型软土地基沉管隧道接口段围堰工程为研究背景,提出了低阻水比的模袋砂+钢管桩组合围堰方案。同时,分析了组合围堰中钢管桩的作用机制,探讨了围堰的受力特性,并研究了其对模袋充填厚度、模袋弹性模量和充填砂内摩擦角等参数的敏感性。分析结果表明:1)低阻水比组合围堰方案具有合理性,相较于常规方案,该方案中外侧围堰沉降显著增大,但其对模袋内力的影响较小,整体稳定性良好;2)围堰顶部沉降值和模袋拉力值均随模袋充填厚度的增加而增大;3)模袋弹性模量越大,围堰顶部沉降值越小,但模袋拉力值越大;4)围堰顶部沉降和模袋拉力与充填砂内摩擦角之间存在反向非线性关系。因此建议软土地基上的模袋充填厚度控制在0.5~0.7 m范围内,充填砂内摩擦角不小于28°,并可通过在底部铺设高强土工格栅来增强对围堰顶部沉降及其稳定性的控制。

再生骨料混凝土配合比设计参数研究

通过再生骨料混凝土配合比试验,研究再生粗骨料材料性质对再生骨料混凝土配合比设计中水灰比、单方用水量和砂率等参数的影响;通过对试验结果的统计分析,建立了考虑再生骨料取代率影响的水胶比计算公式,考虑再生骨料吸水率和取代率影响的再生混凝土单方用水量计算公式,以及考虑再生骨料空隙率、取代率和表观密度影响的再生混凝土砂率计算公式。结果表明:再生骨料取代率、空隙率和吸水率对再生骨料混凝土配合比设计参数的影响较大;所得公式形式简单,反映了再生粗骨料的特点,提高了再生骨料混凝土配合比设计的精度,为再生混凝土配合比设计提供依据和参考。

全轻页岩陶粒混凝土的强度影响因素

因轻骨料混凝土的强度影响因素较多,且相关规程对配合比设计参数规定的范围又较宽,从而导致配合比设计困难.因此,为了确定最佳配合比设计参数对全轻页岩陶粒混凝土进行了一系列强度因素影响试验.结果表明,页岩陶粒混凝土强度主要取决于水泥砂浆强度、骨料自身强度和预湿时间.虽然混凝土强度与水胶比成反比,并与砂率的影响规律相同,但都有一个强度上限值;其次,轴心与立方体抗压强度接近,7 d与28 d抗压强度也较接近;第三,其弹性模量较普通混凝土低,而峰值应变与总应变则较普通混凝土大,因此,更适宜于抗震与抗爆炸冲击等结构.