钢纤维无粗集料超高强混凝土的抗侵彻性能研究

通过在无粗集料超高强混凝土中加入体积掺量为3%的钢纤维来对其增韧改性,得到钢纤维无粗集料超高强混凝土。为了研究不同强度等级的含钢纤维无粗集料超高强混凝土材料的抗侵彻性能,采用动力有限元程序分析子弹侵彻钢纤维无粗集料超高强混凝土,得到了子弹的速度时间历程曲线和靶体的动态破坏过程。结果表明,在相同的侵彻初速度下,随着混凝土强度等级的提高,子弹的剩余速度明显降低,材料破坏程度明显减弱。在配合比相同而养护条件不同的情况下,人工海水养护制备的混凝土材料比淡水养护而成的抗侵彻性能更强。

粗集料对超高强混凝土徐变的影响

徐变是混凝土固有的时变特性,对混凝土结构和构件的受力及长期服役性能有着重大影响。以粗集料为切入点,研究粗集料的掺量、粗集料最大粒径以及粗集料与基体性质协调性等因素对超高强混凝土的力学性能和徐变性能的影响。结果表明:掺粗集料的超高强混凝土徐变明显小于不掺粗集料的混凝土,掺粗集料可有效降低超高强混凝土的徐变,但减小粗集料的最大粒径对徐变无明显抑制效果。此外,超高强混凝土并非强度越高徐变越小,其徐变的大小主要受超高强混凝土强度与弹性模量的协同发展程度的影响。通过修正FIB MC2010模型,建立了适用于超高强混凝土的徐变预测模型。

围压及粗骨料对超高强混凝土抗压性能的影响

为研究围压大小和粗骨料类型对超高强混凝土抗压性能的影响,对分别含不同类型粗骨料(玄武岩、石英岩、大理岩),相同配合比的超高强混凝土试样和其基体砂浆试样在六档围压(0、5、10、20、40、70 MPa)下进行常规三轴试验.试验结果表明:粗骨料类型对超高强混凝土试样的峰值应力、弹性模量影响显著;与基体砂浆试样相比,相同轴向应力下含粗骨料超高强混凝土试样的变形明显减小;超高强混凝土的峰值点轴向应变随围压呈线性增长,破坏形态在不同围压下呈现三种类型,0围压下的劈裂破坏、5~40 MPa围压下的剪切破坏、70 MPa围压下的挤压流动破坏;峰值应力的增长速率随围压的升高逐渐变慢,含粗骨料超高强混凝土的增长速率在低围压下高于其基体砂浆试样,而在40~70 MPa围压下两者基本趋于同一速率;不同骨料对裂缝的扩展呈现不同的阻挡作用,裂缝穿越大理岩的比例远大于石英岩.分别用Mohr-Coulomb准则与Ansari准则拟合试样的抗压强度数据,结果表明Ansari准则较Mohr-Coulomb准则更精确地反映混凝土强度随围压的变化趋势.

聚甲醛粗纤维超高强混凝土力学性能研究

为了探究聚甲醛(POM)粗纤维对超高强混凝土(UHSC)力学性能的影响,以促进其推广与应用,研究了POM粗纤维体积掺量(0%~2.0%)对UHSC工作性能、抗压强度、抗折强度、弯曲韧性和断裂韧度等性能的影响。试验结果表明:POM粗纤维的掺入会降低UHSC的工作性能,提高其抗压强度、抗折强度、弯曲韧性和断裂韧度。纤维掺量为1.0%时,其抗折强度提升明显;纤维掺量为1.5%的试件抗压强度最大,同时弯曲韧性的改善效果最为显著,断裂韧度也得到了明显提升。

粉煤灰再生粗集料混凝土基本性能研究

由于粉煤灰的形态效应、微集料效应和火山灰效应,选择粉煤灰对再生粗集料混凝土进行改性,研究粉煤灰不同掺入方式对再生粗集料混凝土坍落度、强度、弹性模量及弹强比的影响,得出粉煤灰的不同掺入方式对再生粗集料混凝土的性能影响各不相同,30%外掺法是粉煤灰掺入再生粗集料混凝土的较佳方案的结论。

超高强高耐磨混凝土材料研究

分别采用烧结铝矾土、石英砂和黑碳化硅作为混凝土骨料,选用优质硅灰、石英粉、高效减水剂、钢纤维等,制备了超高强高耐磨的混凝土.采用正交试验方法探讨了骨料掺量、骨料级配、石英粉掺量和水胶比对标准养护28 d和90℃热水中养护48 h的混凝土强度和耐磨性的影响.通过对烧结铝矾土、石英砂和黑碳化硅三种骨料混凝土性能的综合评价,得出烧结铝矾土是一种优质的矿质集料,可用来制备超高强高耐磨混凝土.

超高强混凝土的制备及其强度基础分析

由于集料与水泥石变形的不一致,导致混凝土内部结构缺陷几率增大。因此,强度超过150MPa的超高强水泥基材料,如无宏观缺陷水泥基材料(MDF)、活性粉末混凝土(RPC)及工程粘性材料(ECC)等制备时必须剔除粗集料。本文在不剔除粗集料的情况下,采用普通工艺和常规材料,制得了365天龄期时抗压强度为178.3MPa,坍落度210mm的超高强高性能混凝土,同龄期、同配比下的砂浆强度达到178.2MPa,净浆强度达到179.5MPa,混凝土、砂浆及水泥石强度均超过所用粗集料的母岩强度。以此为基础,分析了混凝土各组成结构的微观结构及微观力学特征,探讨了不剔除粗集料的情况下,制备超高强混凝土的理论基础。

磷尾矿轻质超高强混凝土配制及其微观界面特性

该文以自制的筒压强度为7.2 MPa的800级磷尾矿轻质陶粒作集料,并通过添加适量硅粉、粉煤灰替换水泥作为胶凝材料,配制轻质超高强混凝土。研究了胶凝材料用量、轻细集料掺量以及浆集比对轻质超高强混凝土工作性能、力学性能及密度的影响,得出了最优配合比。在此基础上,采用扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDX)和显微硬度计研究了轻质超高强混凝土微观界面过渡区的结构特征,并与普通高强混凝土比较。结果表明:随着胶凝材料用量以及浆集比的增加,坍落度、抗压强度、干表观密度均逐渐升高;而随着轻细集料掺量增加,各项性能均呈现出下降的趋势。当胶凝材料中水泥、粉煤灰、硅灰用量比例为70%、15%、15%时,其总用量为1110 kg·m^(-3),水胶比0.19,减水剂掺量1.9%,浆集比1.80,轻质集料掺量占集料总量80%,制备的轻质超高强混凝土各项性能最优,其坍落度为225 mm,28 d抗压强度达到了115.4 MPa,干表观密度为1875 kg·m^(-3)。在轻细集料的释水内养护作用下,轻质超高强混凝土的微观界面区结构较普通高强混凝土的更加致密,形成了拱壳结构,界面区内的显微硬度平均值为89.7MPa,高于水泥石基体的显微硬度,其界面过渡区宽度约为20~25μm。

机场道面混凝土腐蚀原因及防治方法探讨

该文对机场道面混凝土的腐蚀原因进行了分析与研究，并提出了防治方法和措施。