Mechanism and Optimal Application of Chemical Additives for Accelerating Early Strength of Lime-flyash Stabilized Soils

To accelerate the early strength of lime-flyush stabilized soil for extending its further uses in highway and shortening highway constraction time, five kinds of chemical odditives were chosen on the basis of mechanism analysis of accelerating early strength in highway as a semi-rigid base materhd, and a series of experiments about the effect of differeat kinds of additives and quantity on the early strength of the stabilized soll were tested. The results show that chemical additives can efftciently improve the early strength of lime-flyush stabilized soil both the 7 d and 28d, and the optimum quantity for above chemical additive is 1.5%-2.5% approximately. Some suggestions for the practical construction were also proposed.

混合碎石料配比对浆体流动性能和充填体强度的影响

随着矿产资源的开发,如何治理采空区和高效回收利用残矿已经成为很多矿山亟待解决的问题。该文对哈图金矿采一矿区(934~1094 m)空区治理与残矿资源回收利用进行研究,首先从矿山尾砂的基本性质、充填料浆流动性、尾砂充填强度配比方面进行研究测试,得出灰砂比1∶20变化至1∶4时,充填体强度变化较大,同时添加20%碎石砂可增强充填体强度效果,特别是早期强度提升显著。并结合矿山具体情况,采取直接利用干尾砂进行充填(尾矿不再选)的采空区治理方案。对残采、充填工艺技术进行充分研究的基础上,在采一矿区934 m中段选择上向进路充填采矿法开展残采矿体实验,工业实验结果达到预期。该文采空区治理与残矿资源回收利用实例可为其他矿山提供参考和借鉴意义。

基于压电陶瓷的钢管混凝土柱早期强度监测

为研究钢管混凝土柱内部早期强度的增长规律,该文在现有混凝土早期强度监测技术基础上,提出一种基于压电智能骨料的早期强度检测方法。制作钢管混凝土柱试件,通过在钢管混凝土柱内部预埋智能骨料作为传感器和激励器,发射和接收信号,对混凝土早期强度增长过程中传感器采集到的数据进行分析,结果表明,传感器接收信号的电压幅值随着混凝土早期强度的增加而减少,混凝土早期强度在初始的1周内以较快的速度增长,1周后增长速度减慢,28d后强度为1个定值。与此相应,传感器接收信号电压幅值在初始1周内以较快的速度下降,随后下降速度减慢,最后达到稳定,电压幅值变化曲线与早期强度变化曲线相似。利用压电智能骨料能对混凝土早期强度发展过程进行有效监测。

全尾砂-粗骨料膏体早期抗压强度影响规律及固化机理

以某矿尾砂、废石、棒磨砂为实验材料,采用正交设计实验方法,研究膏体质量分数、水泥掺量、尾骨比(全尾砂、废石和棒磨砂质量比)、泵送剂掺量对充填体早期抗压强度的影响规律。对实验数据进行三维曲面可视化分析和多元非线性回归分析,最后根据实验结果对膏体固结性能的机理进行分析。研究结果表明:水泥掺量和质量分数是早期抗压强度的主要影响因素,m(全尾砂)꞉m(废石)꞉m(棒磨砂)以及泵送剂掺量存在最优值,最优值范围分别为5.0꞉2.5꞉2.5~4꞉3꞉3和1.5%~2.0%。多元非线性二次多项式回归拟合效果最佳,根据所选模型和主观权重T可知,所得目标函数f存在最大值和最小值,最大值为8.97 MPa,最小值为2.87 MPa,均满足7 d强度要求(R7≥2.5 MPa);粗骨料的掺入不仅能进一步提高早期抗压强度,而且粗骨料中的活性物质能与Ca(OH)2发生反应,起到部分胶凝效果。

不同骨料的高强混凝土早期徐变性能研究

以两种细骨料(机制砂、天然砂)与两种粗骨料(石灰岩碎石、花岗岩碎石)分别组合配置的4组高强混凝土为研究对象,进行了混凝土徐变性能对比试验研究。分析了细骨料和粗骨料对高强混凝土徐变性能的影响规律,提出了徐变系数的预测计算公式。

海排灰在道路水泥稳定类碎石材料基层中的应用

目的通过对海排灰原材料的物理力学性能试验和基于海排灰的二灰混合料的配合比设计的研究,为海排灰应用于道路基层提供可靠的理论和实践依据.方法进行配合比设计以及最佳配合比条件下不同含盐量对抗压强度的影响分析.结果在进行的6组试件中只有一组早期强度为1.27 MPa不能满足规范7 d强度大于1.5 MPa的要求,其他各组都能满足强度大于1.5 MPa的要求.海排灰中不同的氯盐含量对水泥海排灰碎石强度有影响:当二灰混合料中海排灰的氯盐含量在1.3%左右时,混合料28 d强度最高.当海排灰中氯离子含量大于1.3%时,二灰试件浸水后,氯离子融解到水中而使试件变疏松,强度会有所下降,但还能满足规范要求.结论海排灰中的氯盐含量对二灰混合料路用性能有一定影响,但能满足规范要求,可安全用于营口沿海产业基地路面基层.

再生混凝土的早期抗压强度与弹性模量研究

再生混凝土的早期抗压强度和弹性模量对于该类结构施工期的安全性具有重要影响。选取试验龄期分别为1、3、7、142、1、28d,考察不同强度等级和不同再生骨料取代率再生混凝土早期抗压强度和弹性模量的发展规律。试验结果表明,再生混凝土的早期抗压强度和弹性模量较普通混凝土偏低,需要在施工期间采取相应措施,以保证再生混凝土结构施工的安全性。基于试验结果,建议了再生混凝土早期抗压强度和弹性模量的计算公式。在此基础上,进一步将研究成果应用于某再生混凝土刚性路面施工中,取得了良好的效果。

早强剂对固结粉胶凝材料混合骨料充填体强度的影响

为实现废石和固结粉胶凝材料在金川矿区充填采矿中的应用,首先开展了不同配比废石—棒磨砂混合骨料粒径级配分析,获得废石与棒磨砂配比为4∶6混合骨料的堆积密实度为0.635和泰波幂指数n为0.591;然后,针对废石含量为10%~50%的混合骨料,分别开展了添加和不添加早强剂的固结粉胶结充填体强度试验。结果表明:充填体强度随着废石含量增加呈现先提高后降低趋势。当废石含量为40%,料浆浓度为79%~81%时,不添加早强剂的固结粉胶结充填体3、7、28 d平均强度分别达到1.23、3.79、5.98 MPa,其早期强度低于矿山设计强度;添加早强剂时,胶结充填体3、7、28 d平均强度分别达到1.55、3.34、6.46 MPa,满足金川矿区下向分层进路胶结充填采矿作业对胶结充填体强度的要求。由此确定,胶砂比1∶5、废石∶棒磨砂4∶6、浓度79%~81%、添加1%早强剂的固结粉胶凝材料混合骨料可在金川矿区推广应用。

再生骨料混凝土早期强度的影响因素研究

系统分析服役20余年的废弃混凝土破碎制作再生骨料大比例取代天然骨料制作再生混凝土的早期强度影响因素。选取再生骨料替代率、砂率、胶凝材料用量和养护方式四个因素,通过正交试验设计,测试6、12、24 h的抗压强度。试验结果的极差和方差分析显示:再生骨料替代率对早期抗压强度影响显著,替代率高则强度低;砂率和胶凝材料用量会影响早期强度,但影响并不显著;养护方式可以显著影响再生骨料混凝土的早期强度,水浴养护最利于早期强度的产生,但影响程度会随养护时间的延长而逐渐弱化,微观试验分析揭示出弱化机理。优化配合比后的再生骨料混凝土,6 h满足脱模要求,24 h达到堆砌标准,可以明显提高生产效率。

磁化水钢纤维再生混凝土早期强度研究

为研究磁化水和钢纤维对再生混凝土早期强度的影响,以C40强度为基准,研究分析不同磁场强度(0 mT、200 mT、260 mT、320 mT)的磁化水和不同体积掺量的钢纤维(0%、0.6%、1.2%)对再生混凝土立方体早期抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并对其微观结构进行观察分析。试验结果表明:钢纤维能够显著提高再生混凝土早期抗压强度和劈裂抗拉强度;磁化水对于再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均有不同程度的提升,其中劈裂抗拉强度增幅较小;在0.6%钢纤维掺量和260 mT磁场强度下再生混凝土早期抗压强度增幅较为明显。

再生混凝土的早期力学性能试验研究

混凝土的早期力学性能对于结构施工期的安全性具有重要影响。为了探讨再生混凝土结构的施工措施,保证其施工质量和安全性,系统研究了再生混凝土的早期力学性能,主要包括抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量以及收缩。试验中共考虑了3种强度等级(C20、C30和C40),在龄期分别为1、3、7、14、21、28d时进行试验。比较了再生混凝土和普通混凝土早期力学性能随时间发展规律的差异,探讨了普通混凝土早期力学性能计算公式对再生混凝土的适用性试。试验结果表明,再生混凝土的早期强度和弹性模量随时间发展较普通混凝土慢,而收缩的发展速度则与普通混凝土相差不多,但其绝对收缩值有显著增加。为保证再生混凝土结构施工的安全性,需要在施工期间采取相应措施。普通混凝土早期力学性能计算公式不适用于再生混凝土,基于试验结果,建议了再生混凝土早期力学性能计算方法。

钢纤维粉煤灰轻骨料混凝土早期变形及抗裂试验研究

为研究钢纤维轻骨料混凝土的早期变形和抗裂能力,通过室内试验对不同掺量的钢纤维粉煤灰轻骨料混凝土进行早期体积收缩变形和抗裂试验,试验结果表明:在粉煤灰轻骨料混凝土中掺入钢纤维可有效抑制混凝土的收缩,随着钢纤维掺量的增加,减缩效果越来越显著;掺入钢纤维后,粉煤灰轻骨料混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均得到一定程度的提高,且随钢纤维掺量的增加呈上升趋势;钢纤维的掺入,粉煤灰轻骨料混凝土裂隙明显减少,同时7d抗折强度满足开放交通要求。研究成果为实践工程提供一定理论基础。

提高二灰稳定碎石早期强度的措施

从所用原材料、集料级配、早强剂以及施工养生等方面介绍了提高二灰稳定碎石基层早期强度的措施,并对其进行了系统的分析。

无钾钠复合型早强剂ZQ-1的研制

针对目前钠盐、钾盐作为混凝土早强剂存在诸如碱-骨料反应、盐析、水泥适应性差等缺点,采用正交设计安排试验,研制出ZQ-1型混凝土无钾钠早强剂。分析了各个因素对早期强度的影响,所研制的早强剂各项指标达到并超过了国家现行标准的要求。

提高二灰碎石早期强度试验研究

通过试验选择外掺剂来提高二灰碎石基层早期强度 ,达到延长年内二灰碎石的施工期限、缩短总工期的目的 。

粉煤灰陶粒混凝土早龄期基本力学性能研究

测定了不同养护龄期(3d、7d、28d)下普通混凝土与粉煤灰陶粒混凝土的基本力学性能(抗压、抗折强度),比较二者抗压与抗折强度之间的关系以及早龄期强度增长规律。结果表明,适当配合比下的粉煤灰陶粒混凝土满足路面强度结构设计要求;随着养护龄期的增长混凝土强度均不断提高。

提高二灰碎石早期强度的室内及路用试验结果

本文在提高二灰碎石早期强度室内试验的基础上 ,采用NaOH、Na2 CO3作为早强剂修筑了 5 0 0米试验路。对试验路的观测研究表明 ,早强剂对提高二灰碎石早期强度效果明显 ,能缩短二灰碎石的成型时间和施工期限 。

玄武岩纤维对再生混凝土早期抗开裂性能的影响

为了改善再生混凝土(RAC)因抗裂性能差所引起的安全耐久性问题,研究了不同玄武岩纤维体积掺量(0、0.1%、0.2%和0.3%)对再生粗骨料取代率为50%的玄武岩纤维再生混凝土(BFRAC)抗压强度和早期抗开裂性能的影响,并与普通混凝土进行对比。研究结果表明,再生粗骨料会降低混凝土的抗压强度和早期抗开裂性能。适量的玄武岩纤维有助于提高RAC的立方体抗压强度,纤维掺量为0.2%时增幅最大。随着纤维掺量的增加,BFRAC的各项早期开裂指标明显改善,纤维掺量为0.3%时最大裂缝宽度和单位面积上的总开裂面积最小,BFRAC的早期抗裂性能得到显著提高。

小波包和功率谱密度分析法在混凝土龄期强度监测中的应用

利用压电智能骨料激发的应力波,对混凝土28 d内目标龄期进行信号监测试验研究,并通过功率谱密度和小波包能量分析法对混凝土龄期内监测信号进行分析。试验结果表明:混凝土目标龄期内,随着时间的逐渐增加,混凝土试件中传感器监测信号的小波包能量和功率谱密度的幅值随时间的变化趋势呈现出非线性增长,6 d和12 d是增长变化的分界点,其幅值分别达到了2.345×104V2、3.923×104V2和61.54 pV^2/Hz,98.86 pV^2/Hz。其试验结果与混凝土试件在实际养护过程中试件强度的变化规律具有很好的一致性。

搅拌时间对粗骨料膏体均质性及早期强度的影响

搅拌时间是保证膏体拌合物均匀的最快捷且经济的方法。本文以金川矿区粗骨料及全尾砂为主要研究对象,采用全面实验的方法研究了膏体质量浓度和搅拌时间对膏体表面状态、流动性及硬化早期强度的影响,并结合SEM扫描对不同搅拌时间条件下膏体硬化强度的发生机制进行探讨。结果表明:对应于搅拌轴不同位置的膏体振动扩散度并未呈现明显的规律性,工业搅拌机搅拌轴不同位置对膏体均质性的影响不大。随着搅拌时间增加,膏体振动扩散度越来越大,流动性逐渐得到改善。质量浓度较大时会影响膏体物料混合的均质性,对于试验中质量浓度为78%的充填物料,经过6 min的搅拌尚不足以得到密实均匀的高质量浆体。搅拌作用可以促进膏体内部结构的形成,充分的搅拌时间可以提高水泥在膏体中的分散性,C-S-H凝胶产量增大,提高膏体的硬化早期强度,结合膏体制备工艺,建议搅拌时间控制在4~5 min。