膨胀剂对喷射补偿收缩钢纤维混凝土力学性能的影响

对钢纤维和不同膨胀剂掺量下的喷射补偿收缩钢纤维混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度进行了试验研究。结果表明,随着膨胀剂掺量的增加,钢纤维对喷射补偿收缩钢纤维混凝土的增强作用越明显,但膨胀剂掺量超过一定限度会明显降低这种增强作用,钢纤维体积率掺量为0和1.2%的喷射补偿收缩钢纤维混凝土中,膨胀剂的最佳匹配掺量分别为6%和8%。

侵蚀作用下喷射补偿收缩钢纤维混凝土损伤研究

针对硫酸盐与氯盐混合侵蚀作用下喷射补偿收缩钢纤维混凝土的损伤进行室内模拟试验研究。结果表明:在膨胀剂掺量为8%、钢纤维体积率为1.2%时其抗侵蚀性能最佳;侵蚀过程中,SO-24的存在提高了Cl-的扩散系数,降低了混凝土抗氯离子腐蚀能力,Cl-的存在可延缓SO2-4在混凝土内部扩散,减轻SO-24对混凝土的损伤程度。

喷射补偿收缩钢纤维混凝土带模与标准养护抗压强度对比分析

通过正交试验对喷射素混凝土、喷射补偿收缩混凝土、喷射钢纤维混凝土、喷射补偿收缩钢纤维混凝土带模养护与标准养护的抗压强度进行了极差和对比分析。试验结果表明,钢纤维体积率与膨胀剂掺量的推荐组合,在标准养护条件下为0.8%和6%,在带模养护条件下为1.6%和6%;在膨胀剂掺量为10%,钢纤维体积率为1.6%时,抗压强度提高比率最大,为17.9%。

补偿收缩钢纤维混凝土试验研究

为解决目前东部沿海地区地下防护工程结构强度与抗侵彻能力低、易开裂、易渗漏等问题,选取普通钢筋混凝土、单掺膨胀剂补偿收缩混凝土、单掺钢纤维混凝土和膨胀剂与钢纤维双掺的补偿收缩钢纤维混凝土等4种类型进行对比试验研究。结果显示:双掺法补偿收缩钢纤维混凝土较之普通钢筋混凝土、单掺膨胀剂补偿收缩混凝土、单掺钢纤维混凝土的抗压、抗折、抗劈拉强度及抗渗、抗收缩能力有了显著地提高,是一种适于地下防护工程结构自防水的高性能混凝土。

硫酸盐侵蚀下矿用补偿收缩钢纤维混凝土压拉性能试验研究

文章对矿用补偿收缩钢纤维混凝土在不同侵蚀龄期下的抗硫酸盐侵蚀压拉性能进行研究。结果表明,在膨胀剂掺量为8%、钢纤维体积率为1.2%时其效果最佳。在硫酸盐溶液中侵蚀100d,其抗压强度和抗拉强度相对未侵蚀的基准混凝土分别提高了36.2%、4.52%;侵蚀200d的抗压强度和抗拉强度相对侵蚀100d分别下降了2.16%、2.08%。

早龄期补偿收缩钢纤维混凝土SHPB劈裂抗拉性能分析

为了分析早龄期补偿收缩钢纤维混凝土(SCSFRC)在冲击载荷作用下动态劈裂破坏情况,本文采用HCSA膨胀剂(掺量8%)和压痕波纹型钢纤维(体积掺量1.0%)配制7 d龄期混凝土试样进行SHPB劈裂抗拉试验。通过理论分析,得出在冲击荷载作用下,混凝土试件动态抗拉强度、应变率和应变的计算公式,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,模拟试件在分离式霍普金森压杆实验装置上受冲击时动态劈裂破坏过程。试验结果表明:SCSFRC与普通混凝土试样整体破坏特征相似,沿对心压缩轴线表面上的破坏顺序是由从两个冲击端部向中心发展的,与有限元软件计算结果一致;从应力-应变图可以看出,钢纤维对混凝土劈裂抗拉强度提高明显,对于SCSFRC试件应变率在2.25 s-1时,动态劈裂抗拉强度达到5.30 MPa,普通混凝土应变率2.21 s-1时,动态劈裂抗拉强度达到4.48 MPa,应变率相近情况下,SCSFRC劈裂抗拉强度比普通混凝土增加18.3%,且SCSFRC具有较完整的破坏形态。

被动围压下早龄期补偿收缩钢纤维混凝土冲击压缩性能试验

为了研究被动围压约束条件下早龄期混凝土动态力学性能,利用直径74 mm分离式霍普金森压杆进行试验。在不同加载气压钢质套筒被动约束条件下,测试7 d龄期补偿收缩钢纤维混凝土试件轴向或径向的应力和应变变化趋势。结果表明：补偿收缩钢纤维混凝土材料在被动围压下,延性和抵抗破坏能力显著加强,试件轴向应力-时间历程曲线和轴向应力-应变曲线可知,整个加载过程分为三个阶段。第一阶段为弹性阶段,由于试件刚性所致,应力增幅快;第二阶段为弹塑性阶段,试件逐步压缩变形,应力增长缓慢,应变增幅大;第三阶段为试件塑性破坏阶段,应力直线下降;在0.6 MPa、0.7 MPa和0.8 MPa气压作用下,试样典型轴向应力峰值为无围压条件单轴压缩SHPB实验时的1.5~1.8倍;试件破坏应变高达（23~27）×10^-3,是无围压SHPB试验试件破坏应变的4~6倍;从试件破坏形态看,由于钢纤维掺入,试件仍保持较好的整体性,裂缝分布表征试件为压剪破坏。

早龄期补偿收缩钢纤维混凝土冲击压缩性能试验

采用HCSA膨胀剂(掺量8%)和钢纤维(体积掺量1.0%)制备补偿收缩钢纤维混凝土试样,利用直径为74 mm的分离式霍普金森压杆对3 d和7 d龄期混凝土试样进行冲击压缩性能试验,测试不同应变率下试样的应力-应变曲线及其破坏形态。试验结果表明:补偿收缩钢纤维混凝土的动态抗压强度随着龄期增长而增长,3 d龄期混凝土应力变化较小,应变增幅明显,是由于早龄期混凝土刚性小所致,试件破坏程度随应变率增大而加剧,水泥基体与钢纤维之间握裹力没有完全形成,造成钢纤维掺入对改善混凝土破坏程度不明显;7 d龄期混凝土动态抗压强度有所提升,应力峰值点凸显,达到峰值应力后,应力变化较快,呈现弹塑性变化特征,伴随水泥基体与钢纤维之间握裹力增大,试件破碎块度逐渐减小,钢纤维对改善混凝土冲击力学性能逐步凸显。

纳米SiO_2钢纤维补偿收缩混凝土力学性能的试验分析

对不同百分比掺量的纳米SiO2和钢纤维做了正交试验,进行了7d,28d抗压强度和劈裂抗拉强度试验研究。结果表明,掺入纳米SiO2能显著提高混凝土早期抗压强度,掺量为1.2%时抗压强度提高24.5%。掺入钢纤维能显著提高混凝土劈裂抗拉强度,钢纤维体积率掺量达到1.6%时劈裂抗拉强度提高78.6%。纳米SiO2和钢纤维的复合掺入,可显著优化补偿收缩混凝土的力学性能。

钢纤维增强补偿收缩高性能混凝土研究

针对某国防工程需要配制具有高工作性、自防水混凝土的要求,通过采用掺加粉煤灰、膨胀剂、钢纤维、高效减水剂以及缓凝剂,优化配合比设计,检测其力学性能、流动性、限制膨胀率和限制干缩率、静水压力等性能。结果表明,掺入钢纤维和复合外掺剂有效地提高了混凝土的力学性能,增加了混凝土的密实度,配制出具有高抗裂、高抗渗性能的自防水混凝土,满足工程要求的自防水要求。

钢纤维和膨胀剂复合效应对喷射混凝土弯曲韧性的影响分析

基于韧性在混凝土结构中的重要性,采用三分点加载的方式,探讨了膨胀剂和钢纤维的复合效应对喷射混凝土弯曲韧性的影响规律。结果表明,当钢纤维和膨胀剂的掺量分别为1.2%和8%时,喷射补偿收缩钢纤维混凝土的荷载-挠度曲线最为饱满;弯曲韧度指数和承载能力变化系数均大于理想弹性材料的相应值。

补偿收缩钢纤维混凝土用于加固工程的研究现状与发展

在工程加固中,经常会遇到二阶段成型的混凝土叠合构件,叠合构件新旧混凝土的粘结不牢、不能协同工作等问题时常发生。这里提出了在浇筑叠合层的混凝土中加入适量的钢纤维和膨胀剂,钢纤维为膨胀提供可靠的三维约束,用于抵消混凝土收缩和徐变的影响,使新旧两部分混凝土协同工作,有效提高工程加固的质量。

桥梁拼宽工程中补偿收缩钢纤维混凝土的应用研究

与普通混凝土相比,掺入膨胀剂和钢纤维制成的补偿收缩钢纤维混凝土的抗压、抗渗、抗弯拉和抗收缩性能均显著提高,这种混凝土在桥梁拼宽改造工程中具有广泛的应用前景。以补偿收缩钢纤维混凝土为研究对象,在文献调研和工程实践的基础上,对桥梁拼宽工程中新旧桥纵向拼缝处理时的混凝土技术要求和施工工艺进行归纳和总结,研究成果可为类似工程项目提供参考。

喷射补偿收缩混凝土中胶凝材料微观结构分析

为了研究喷射补偿收缩混凝土中胶凝材料的相容性,采用X射线、电镜扫描等测试手段,对HCSA、UEA、HEA和CSA四种膨胀剂与D型速凝剂和硅酸盐水泥配制的水泥浆进行微观结构试验,对其水化产物微观晶体的形貌、矿物成分及显微结构进行分析。试验结果表明:硅酸盐水泥、膨胀剂和速凝剂三者之间有较好的适应性。水中养护3 d时水化产物中产生大量的钙矾石,28d时基本形成密实的水泥石结构。通过试验对比分析,得出掺CSA膨胀剂配制的水泥浆水化3 d时生成多而大的柱状钙矾石(AFt),水化28 d的钙矾石相比其他膨胀剂明显增多和长大,XRD图谱中钙矾石衍射峰明显增强,从表观特性上分析得出CSA膨胀剂与水泥和速凝剂相容性最好,适宜配制喷射补偿收缩混凝土。

矿井支护喷射补偿收缩混凝土中外加剂水化作用机理的研究

为了探究HCSA膨胀剂和速凝剂在喷射补偿收缩混凝土中的水化作用机理,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析测试手段,对膨胀剂—速凝剂—硅酸盐水泥三元胶凝材料的水化反应及水化产物特征进行了研究。结果表明:三元胶凝材料水化初期,速凝剂和膨胀剂两种水化反应都消耗了CaSO4,CaO和H2O,抑制了钙矾石AFt,C-A-H和CaCO3的生长,但有大量Ca(OH)2和C-S-H凝胶生成,起到了促凝作用;随着水化龄期的增长,HCSA膨胀剂促使钙矾石晶体逐渐生长,填充了胶凝材料的微孔洞和裂缝,提高其密实度。

巷道锚喷补偿收缩钢纤维砼支护结构数值分析

巷道支护结构稳定是煤矿安全生产的前提,结合巷道混凝土破坏特征和混凝土材料复合增强原理,提出喷射补偿收缩钢纤维混凝土作为支护材料。以朱集矿-965水平轨道大巷为工况,采用ANSYS数值软件对巷道锚杆-喷射补偿收缩钢纤维混凝土支护结构的稳定性进行数值分析。考虑围岩作用下锚杆与喷射补偿收缩钢纤维混凝土支护体系建立三维有限元模型。采用弹塑性D-P本构模型进行计算,得出围岩-支护结构体系下围岩的应力场、位移场、塑性区以及支护内力的分布规律。通过荷载步设置探讨巷道开挖对围岩稳定性的影响,以及支护结构的受力特征,找出巷道支护结构的"危险点"和围岩的应力集中区。提出喷射补偿收缩钢纤维混凝土的支护措施。通过工业性试验验证了该支护结构体系能够有效地改善和提高支护结构的稳定性。

磁化水增强喷射补偿收缩混凝土早龄期抗压强度的试验与分析

为提高混凝土的早期强度,用磁化水替代普通水拌制混凝土。磁感应强度选取为285 m T,进行了5种水流速度下磁化水增强补偿收缩混凝土和喷射补偿收缩混凝土早龄期抗压强度试验,探讨混凝土早期强度增强机理。试验结果表明:相比于普通混凝土,补偿收缩混凝土7 d抗压强度在水流速度0.9 m/s增长幅度达6.4%;喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度在水流速度2.1 m/s增长幅度可达14.2%。磁化水能够弥补速凝剂造成的混凝土7 d强度损失。相比于普通补偿收缩混凝土,喷射补偿收缩混凝土7 d抗压强度在水流速度2.1 m/s提高幅度可达11%。

耐磨抗冲击补偿收缩混凝土的研究

根据路面混凝土所处环境、受力特征，通过掺入超塑化剂、膨胀剂、韧性剂、钢纤维等复合手段，大幅度改善混凝土基质材料的结构性能，使其特别适合应用在有补偿收缩、抗冲击和耐磨要求的大平面路面混凝土板块上．

HCSA膨胀剂对喷射混凝土微观结构的影响

在喷射混凝土中适量加入HCSA膨胀剂配制成喷射补偿收缩混凝土,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和水泥稠凝测定仪等对喷射补偿收缩混凝土中主要胶凝材料的微观形貌、晶体结构及初凝时间等进行了测试。研究结果表明,8%HCSA膨胀剂与5%速凝剂、硅酸盐水泥形成的三元胶凝材料,具有初凝时间短、抗压强度高的特性;掺加适量HCSA膨胀剂明显促进了水化产物钙矾石和CaCO3晶体的生长,钙矾石晶体的生长填充了胶凝材料的微孔洞和缝隙,形成相互交错的网状结构,有利于提高混凝土的密实度和抗压强度。

粉煤灰膨胀剂对喷射混凝土力学性能影响试验

基于一定掺量速凝剂条件下,对喷射混凝土掺不同量的粉煤灰与膨胀剂下的力学性能进行了研究。结果表明,单掺膨胀剂的喷射补偿收缩混凝土在膨胀剂掺量为6%时,抗压、劈裂抗拉强度较好;单掺粉煤灰的喷射粉煤灰混凝土,抗压、劈裂抗拉强度随粉煤灰掺量增加而下降;粉煤灰混凝土在膨胀剂掺量为6%、粉煤灰掺量为10%时效果最佳,抗压、劈裂抗拉强度相对于素混凝土分别增加了4.5%、6.6%。