基于可压缩堆积模型的透水混凝土配合比设计

基于可压缩堆积模型,以全孔隙率为设计指标,提出了一种考虑成型过程和集料级配影响的透水混凝土配合比设计方法。该方法首先根据可压缩堆积模型挑选出干堆积密实度较高的级配集料,引入反映成型过程影响的比例因子λ建立了集料在透水混凝土中的堆积密实度与其干堆积密实度之间的关系,进而确定出单位体积透水混凝土的集料用量;然后根据集料用量和水灰比,计算得到透水混凝土的水泥浆体体积和水泥用量。对依据该方法设计的透水混凝土性能验证试验表明,实测全孔隙率与设计全孔隙率非常吻合,达到预设目标;透水混凝土强度随小粒径集料体积分数的变化趋势与集料干堆积密实度的相近,但是并非干堆积密实越高则强度越高,强度还受到集料粒径的影响。

基于可压缩堆积模型的全轻混凝土配制方案

采用现行标准配制全轻混凝土往往与工程实际要求不符,原因可能是未考虑原材料的孔隙率。基于可压缩堆积模型配制全轻混凝土,以堆积密实度Φ为起点,确定最佳砂率的范围;通过全轻混凝土抗压强度试验得出最佳配合比;再采用新型外加剂与玻化微珠进行最佳掺量实验。研制出密度等级为1200 kg/m3、强度等级LC15以及导热系数不大于0.36 W(/m·K)的全轻混凝土。

盐岩储库腔底堆积物空隙体积试验与计算

受建库盐层本身地质特点影响,造腔结束后,底部一般会堆积大量不溶物。堆积物的存在既浪费了有效库容体积,又为整体建库施工带来了诸多不利因素。为科学评价该堆积物并进行有效处理或转变利用以增大库容体积,对其分布特征及堆积空隙体积进行了研究。通过室内溶腔实验获取了堆积不溶物样品,采用筛分法实验测定了其颗粒分布,并根据分形分布理论对其粒度分布特征进行了分析,进而基于可压缩堆积模型对堆积空隙体积进行了数值及模型研究。应用实例进行计算并与现场数据进行了对比评价验证,结果表明,在双对数坐标系下,腔底堆积物颗粒尺寸与累积数量呈线性相关,即其粒度分布可用分形分布函数进行表征,且分形维数作为分布特征参量能较好地描述颗粒均匀程度与集中性。

紧密堆积优化固井水泥浆体系堆积密实度

紧密堆积技术是高性能固井水泥浆体系设计关键技术,对提高固井水泥浆性能具有重要意义,其核心是提高颗粒体系的堆积密实度。为此,选用可压缩堆积模型作为紧密堆积理论模型,确定了模型参数和数值计算方法,编制了堆积密实度计算程序并对计算结果进行了验证;通过计算多元颗粒体系的堆积密实度,对影响颗粒体系堆积密实度的因素进行了分析,并进行了水泥浆设计和性能试验。研究结果表明,适当增加超细颗粒组分、合理优化粒径分布区间、提高颗粒体系的大小颗粒平均粒径比可以有效提高堆积密度,相比三元体系,含有纳米材料的五元体系可达到颗粒体系的最紧密堆积,水泥浆性能更好。利用紧密堆积模型指导油井水泥体系干混配比设计具有可行性。

矿物掺合料在水泥颗粒中的填充作用研究

由于矿物掺合料的掺入可明显降低混凝土的孔隙率,改善其微观结构,从而提高其强力学性能和耐久性能,矿物掺合料的应用已经成为配制高性能混凝土的关键技术。而如何高效利用矿物掺合料,达到最佳填充效果尚有待研究。利用CPM可压缩堆积模型,对加入各种矿物掺合料的水泥粉体体系的实际堆积密实度进行了分析和研究。结果表明:矿物掺合料(矿渣微粉)的比表面积小于500m2/kg时,并不能提高密实度,大于500m2/kg时存在一个最佳掺量;在水泥粉体中,加入超细粉煤灰可明显将其密实度提高6%左右;采用钢渣和矿渣、钢渣和粉煤灰以及矿渣和粉煤灰复合配制掺合料加入水泥粉体,均可有效改善材料的堆积密实度。

密实填充效应对水泥-粉煤灰-硅灰复合胶凝材料硬化浆体抗压强度的影响

文章以可压缩堆积模型为基础,计算了水泥-粉煤灰-硅灰三元体系的堆积密实度。并通过三元体系的硬化浆体抗压强度试验,探讨了不同的龄期、水胶比和细度下的密实效应与硬化浆体抗压强度之间的相关性。

矿物微粉对水泥基混合料抗压强度的影响

为了了解矿物微粉对混凝土性能的影响,利用可压缩堆积模型(CPM)计算了不同体系胶凝材料的堆积密实度,研究了矿物微粉级配及其相对掺量对低水胶比水泥基混合料抗压强度的影响。结果表明,胶凝材料的堆积密实度与水泥基混合料的抗压强度有很强的对应关系;当堆积密实度相差不大而化学效应相差较大时,化学效应越大,抗压强度越大。