再生大骨料-自密实砂浆混凝土力学性能分析

为了研究再生骨料粒径、再生骨料强度和自密实砂浆强度对其力学性能的影响,运用ABAQUS对再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土试件单轴抗压试验进行细观模拟,对比了试验值、模拟值,并对模型的合理性进行验证.结果表明:以再生骨料粒径、再生骨料配制强度以及自密实砂浆配制强度为变量,采用二维正五边形的随机骨料模型进行单轴受压分析,研究上述三个因素对再生大骨料-自密实砂浆混凝土轴心抗压强度的影响,模拟结果与实验结果吻合度较好,进一步验证了细观模型的合理性.

再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土力学性能研究

为研究再生大骨料粒径、原始强度和自密实砂浆强度对再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土力学性能的影响,采用压力机对7组不同再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土试块进行了一系列试验研究。结果表明:自密实砂浆能够充分填充更小骨料粒径构成的堆石体,骨料粒径由100 mm降至60 mm时,自密实砂浆仍可充分地填充堆石体,其立方体抗压强度仅下降5.97%,而轴心抗压强度与劈裂抗拉强度的降幅均在可行范围内,侧面反映出自密实砂浆可填充再生大骨料堆石体且效果显著;在再生大骨料-自密实砂浆混凝土棱柱体轴心受压的应力-应变关系中,再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土的强度、静态弹性模量和峰值压应变均与骨料粒径、自密实砂浆强度和再生骨料原始强度呈正相关,再生骨料粒径的影响小于再生骨料原始强度和自密实砂浆强度的影响;通过拟合提出的再生大骨料-自密实砂浆堆石混凝土的强度计算公式和单轴受压多项式型本构模型、有理分式型本构模型计算结果与实测值吻合度良好。

自密实砂浆配合比设计及工作性能

分别考虑了水胶比、粉煤灰掺量、砂率、减水剂用量的变化,用全计算法设计了13种配合比的自密实砂浆,应用欧洲自密实混凝土规范EFNARC建议的方法对自密实砂浆进行了流动扩展度、V型漏斗试验,分析材料掺量对工作性能的影响规律,据此可以快速确定自密实砂浆的配合比参数.结果表明,在选定水泥标号条件下,自密实砂浆配合比参数范围的选择有限.

拜耳法赤泥对自密实砂浆工作性能及自收缩特性影响分析

论文研究拜耳法赤泥对自密实砂浆工作性能和收缩特性的影响。试验中,以赤泥取代粉煤灰设计不同配合,研究其对砂浆的流动性能、抗压强度、自收缩性能的影响。结果显示,由于赤泥的高吸水特性,其加入会使自密实砂浆的流动性降低,但正是由于这一特性,减少了砂浆的离析和泌水现象;赤泥的加入,不仅使砂浆的抗压强度得到提高,同时减少了砂浆的自收缩。这可能是由于赤泥的火山灰活性和内养护作用所致。

机制砂高强自密实砂浆配合比设计与微观结构分析

为研究机制砂高强自密实砂浆的配合比设计,在固定砂石体积法和全计算方法的基础上,引入γ1、γ2对用水量计算公式进行调整,并根据砂浆扩展度试验调整出不同水胶比下该砂浆减水剂的最优掺量,得到全定量配合比计算式。分析了砂浆的工作性能、不同龄期的力学性能、不同强度等级的孔径分布及微观结构。结果表明:当粉煤灰掺量为20%时,砂浆的保水性及工作性能良好。砂浆3、7 d的抗压强度可达到28 d抗压强度的64.9%~67.7%、75.3%~79.5%,具有较好的早期强度;砂浆28 d的抗压强度能够达到设计强度要求,且劈裂抗拉强度约为抗压强度的1/12~1/14之间;由压汞仪和SEM测试结果可知,在满足工作性能的前提下,水胶比越小,水化物能更有效填充砂浆的有害孔洞,砂浆的密实性也得到进一步的提高。

新型自密实砂浆在高寒地区宽大贯通型裂隙深孔帷幕灌浆中的应用

针对斜卡水电站大坝基础工程帷幕灌浆施工难题,即:在前期常规浆液等生产性试验中出现了水泥单耗量巨大、施工时间长、工效慢、浆液扩散范围及灌浆效果不受控等问题。为节约投资,缩短施工工期,采用了一种新型自密实砂浆进行帷幕灌浆。检验证明:其检查孔的透水率能达到设计要求。

不同混凝剂及其组合对自密实砂浆工作性能的影响研究

对于需要充分利用地层抗力实现联合受力的高压输水盾构隧洞,壁后注浆材料除了满足常规的要求外,还需满足浆液硬化后强度高、体积收缩率小的要求。采用流动性较大的自密实砂浆可满足工程的强度或工作性要求,但往往难以同时满足。特别是强度较高的砂浆,其凝结时间通常不能满足施工要求。选取柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、白糖等缓凝型外加剂,研究不同掺量与不同缓凝剂的复配使用对自密实砂浆流动度、稠度、凝结时间的影响。结果表明,柠檬酸钠单独使用能延缓凝结时间,但会降低其流动度;与葡钠复合使用时,能较长延缓凝结时间,对其流动度影响会变小;与白糖掺用,缓凝效果佳,对其流动度影响小,但易离析泌水。在实际工程中,推荐使用柠檬酸钠和葡萄糖酸钠复配作为缓凝型外加剂,从而保证自密实砂浆具有较好的工作性能,当采用柠檬酸钠与白糖复配使用时,应注意掺量不宜过大,从而保证自密实砂浆的稳定性和工作适用性。

自密实砂浆中聚合物乳液与消泡剂的协同效应研究

研究了丙烯酸酯均聚物乳液与酯类、聚醚类和有机硅改性聚醚类消泡剂单独和组合使用时,对自密实砂浆凝结行为、体积密度、强度、塑性收缩和干燥收缩的影响。结果表明:掺入聚合物乳液会阻碍胶凝材料的水化进程,使得其水化放热量降低,凝结时间延长;单掺聚合物乳液会显著降低砂浆的体积密度和强度,这是由于聚合物乳液的引气效应所致;单掺消泡剂可显著提高砂浆的体积密度和强度,这是由于消泡剂的消泡效应所致;复掺聚合物乳液和消泡剂,二者之间存在协同效应,通过组分优选可使得复掺聚合物乳液和消泡剂的砂浆既具有良好的力学性能,也具有良好的体积稳定性。

特细砂替代率对自密实砂浆流变性的影响

为解决在中砂资源匮乏地区配制自密实砂浆时原材料短缺的问题,同时提高特细砂的资源利用率,使用特细砂替代中砂配制自密实砂浆,并研究了不同替代率(0~50%)对自密实砂浆流变性能的影响.结果表明:特细砂替代率对自密实砂浆流变性能的影响存在临界点,这是由于特细砂高的吸水率会使砂浆基体中自由水的含量降低,进而导致自密实砂浆的流变性能变差.然而,特细砂的颗粒效应会改善自密实砂浆的级配,使更多的自由水在拌和时被释放,改善砂浆的流变性能.随着特细砂替代率增大,砂浆的黏度和屈服应力也随之增大;当特细砂替代率大于30%后,替代率增加会使浆体稠度急剧增加,因此从自密实砂浆流变学性能稳定性考虑,特细砂替代率应在30%内.

自密实砂浆工作性测试方法研究

为了测试自密实砂浆的工作性,提出了一种"沉球"试验方法,并通过试验优化了"沉球"的质量与砂浆容器的大小。通过对比分析25.9 g钢球在不同自密实能力的新拌砂浆中下沉的时程曲线发现:曲线的时长能反映砂浆的流动性,曲线的斜率变化能够反映砂浆的均匀性,曲线的积分面积能够综合反映砂浆的自密实能力。

基于正交理论制备高强自密实砂浆

在深入分析国内外高强灌浆料制备实践的基础上,利用正交设计理论分析在正交试验设计中影响自密实砂浆的因素,并确定了各因素水平。应用P.O 42.5型水泥、粉煤灰、膨胀剂、河砂、减水剂等普通原材料,通过V型漏斗试验优选出工作性良好的砂浆配合比,制备出强度高达61.7 MPa的自密实砂浆。

自密实砂浆工作性“沉球法”表征参数研究

设计了"沉球"试验装置测定自密实砂浆的工作性。通过改变水胶比、粉煤灰掺量、减水剂掺量、砂胶比、减水剂品种和砂的细度模数研究了"沉球法"工作性表征参数的合理区间。结果表明:"沉球"曲线时长能够反映自密实砂浆的流动性,当下沉时间t<15s时,砂浆的流动性较好;曲线斜率的变化能够反映砂浆均匀性,在15mm<H<135mm(H为钢球距容器底部的高度)范围内,当曲线斜率的变异系数Cv<20%时,砂浆的均匀性较好;曲线的积分面积能够反映砂浆的自密实能力,曲线积分面积在450～1000mm·s时,砂浆的自密实能力最佳。

考虑咬合修正系数的自密实砂浆3D-DEM模型

在自密实砂浆的3D离散元模拟(discrete elementmethod,DEM)中,为了准确模拟其摩擦特性,降低单元间相互咬合引起的阻碍作用,该文采用咬合修正系数(engagingfactor,fe)对砂浆单元接触模型进行修正。计算单元接触力时,将与运动方向相反的作用力乘以fe后进行合力的计算。采用自主开发的离散元程序对剪切算例进行数值模拟,验证了fe可有效降低单元间阻碍作用,抗剪摩擦力最大可降低85%以上。对自密实砂浆的摩擦性能进行实验研究并对结果进行模拟,结果表明:通过选取合适的fe和接触参数,模拟结果与实验结果比较吻合。

石粉对机制砂自密实砂浆性能的影响

本文以机制砂自密实砂浆为研究对象,在不同水灰比和不同减水剂掺量时,对比分析了石粉含量对砂浆和易性和力学性能的影响。结果表明:石粉可以较好地改善自密实砂浆拌合物的和易性,且水灰比越大,允许的石粉含量越大,减水剂掺量越大,允许的石粉含量越大;石粉含量在10%～15%范围内,砂浆的力学性能较好。这对砂浆石粉含量的确定具有较好的参考价值。

不同非金属纤维对砂浆劈拉强度及韧性的影响

在进行了自密实砂浆工作度试验的基础上,对纤维混凝土劈拉试验方法进行了改进,研究了掺加不同类型纤维(玻璃纤维、聚丙烯纤维、混杂纤维)以及同种纤维不同掺量对自密实砂浆劈拉强度及韧性的影响。结果表明:玻璃纤维、聚丙烯纤维均可提高砂浆的劈拉强度;其中聚丙烯纤维可提高砂浆的韧性;由玻璃纤维和聚丙烯纤维组合使用的混杂纤维砂浆劈拉强度及韧性优于玻璃纤维和聚丙烯纤维,表现出显著的正混杂效应。

堆石料注浆技术及注浆后力学性质试验研究

采用自密实砂浆对砂岩堆石料进行现场注浆试验,验证堆石料注浆扩散范围的可控性及注浆技术的可行性;该注浆技术施工简单,注浆后堆石料之间形成砂浆胶结结构,减小了堆石料的孔隙率,改善了堆石料的力学性质。同时开展了室内静力大三轴试验,对比分析了注浆前后及不同级配特征情况下注浆堆石料的力学特性;研究了围压、粗颗粒含量对注浆堆石料力学性质的影响,讨论了不同围压、不同级配特征堆石料的强度参数和变形特征。试验表明,注浆极大提高了堆石料抵抗变形的能力;粗颗粒含量越高,骨架作用越显著,注浆后能形成相对稳定的胶结结构,堆石料的强度参数越高,抵抗变形的能力越好。

宁波铁路南站雨棚张弦梁管腔高温灌浆技术

针对高温天气对常规砂浆灌浆施工的不利影响,结合宁波铁路南站改建工程张弦梁施工的特点,提出了高温灌浆施工方案和工艺流程,解决了灌浆孔的设置及施工技术等难题,并自主研制了高温免振自密实砂浆,形成了适用于本工程的张弦梁管腔高温灌浆技术;可为类似工程应用提供技术参考。