高钛重矿渣砂对超高性能混凝土(UHPC)性能的影响

研究了高钛重矿渣砂的冷却方式、粒径、细度模数和颗粒级配、渣粉含量、预湿时间对超高性能混凝土(UHPC)工作性和力学性能的影响,采用SEM观察了UHPC的微观结构。结果表明:与慢冷高钛重矿渣砂相比,掺快冷高钛重矿渣砂UHPC的工作性略差,但力学性能较好;随着快冷高钛重矿渣砂粒径的增大,UHPC的工作性和力学性能均先提升后下降,推荐粒径为0.60~2.36 mm;采用细度模数为2.6且位于Ⅱ区中值的快冷高钛重矿渣砂制备的UHPC工作性和力学性能优异;随着渣粉含量的增加,UHPC的工作性和力学性能先提升后下降,快冷高钛重矿渣砂中的渣粉含量应控制在6%以下;随着快冷高钛重矿渣砂预湿时间的增加,UHPC的工作性和力学性能先提升后基本不变,最佳预湿时间为12 h。

内养护集料、减缩剂与膨胀剂协同提升UHPC材料体积稳定性

研究了内养护集料、外掺减缩剂、减缩剂与内养护集料复合及减缩剂、内养护集料以及膨胀剂协同对超高性能混凝土(UHPC)工作性能、力学性能,尤其是体积稳性能的影响。结果表明:高钛重矿渣砂、外掺6%膨胀剂和外掺0.5%减缩剂能够显著提升UHPC体积稳定性,可以满足佛山市富龙西江特大桥的技术要求。此外,探明了4种方案对UHPC体积稳定性能的影响规律,并提出了UHPC体积稳定性能提升机理。

不同纤维对防辐射超高性能混凝土抗冲击性能的影响

传统防辐射混凝土材料存在强度低、韧性差等问题,亟需设计开发一种兼顾屏蔽射线性能和抗冲击性能的混凝土材料。因此,超高性能混凝土(UHPC)在防辐射领域的研究成为热点。为探究不同纤维对防辐射超高性能混凝土(UHPC)抗冲击性能的影响,采用万能试验机、分离式霍普金斯杆进行力学性能和抗冲击性能试验,采用场发射SEM进行微观形貌分析。结果表明:单掺12mm钢纤维组力学性能最佳,28 d抗压、抗弯拉强度分别为128.8、23.2 MPa;相比单掺12 mm钢纤维试验组,钢纤维混掺聚丙烯纤维组和钢纤维混掺PVA纤维组UHPC冲击总耗能分别提高1.6%、6.8%,说明混掺纤维使得UHPC具有很好的抗冲击性能。

C50高钛重矿渣砂高性能泵送混凝土的制备与应用

由于高钛重矿渣砂特殊的物理性能,级配较差,粉尘含量较高,不利于用于配制高强混凝土。介绍了用高钛重矿渣砂全部取代普通河砂成功制备了C50高性能混凝土,研究了C50高钛重矿渣砂混凝土的工作性能、强度、长期耐久性等性能,并成功将其应用于丽攀高速公路工程中。

免蒸养超高性能混凝土自收缩影响因素研究

研究了高钛重矿渣砂预湿时间和物化参数、钢纤维掺量、膨胀剂种类和掺量对超高性能混凝土自收缩特性的影响;试验结果表明:延长高钛重矿渣砂预湿时间有助于缓解混凝土内部相对湿度的降低和减小自收缩变形。位于II区且细度模数2.8~3.0的高钛重矿渣砂能明显降低超高性能混凝土自收缩;少量渣粉对超高性能混凝土的自收缩影响较小,当渣粉含量超过一定值后,自收缩变形显著增加。掺入钢纤维能抑制超高性能混凝土自收缩,当纤维掺量超过2.5%时,纤维的限缩效果不明显。FQY型膨胀剂具有较高的膨胀能和十分优异的补偿收缩能力,掺量超过6%时会与基体产生明显的争水效应而导致膨胀效能大幅减弱。

钛渣砂(粉)在高锰钢件消失模铸造中的应用

介绍了以钛渣粉为耐火骨料配制生产高锰钢铸件消失模水基涂料的研制结果。探讨了钛渣砂用于消失模生产的特点、使用方法。

钢管高钛矿渣砂超高强混凝土短柱轴压力学性能试验研究

高钛矿渣是较好的内养护材料,将其作为细集料制备超高强混凝土灌入钢管,可减小核心混凝土收缩造成的脱黏、脱空,提高钢管超高强混凝土组合结构构件强度。通过10根钢管混凝土短柱轴压测试,研究分析了高钛矿渣砂取代率对钢管高钛矿渣砂超高强混凝土轴压力学性能的影响,结果表明:高钛矿渣砂取代率对钢管混凝土试件的破坏形态、荷载-位移曲线、应力-应变曲线、应力-横向变形系数曲线规律无明显影响,试件均为剪切破坏模式;随着高钛矿渣砂取代率的增加,钢管混凝土试件的承载力与初始刚度随之增加,在取代率为60%时,均达到最大值;由于核心混凝土强度过高,试件含钢率偏小,钢管对核心混凝土约束效应有限,实测承载力小于规范计算承载力。

高钛重矿渣砂对混凝土自收缩与徐变影响及其机理研究

系统研究了高钛重矿渣砂对C30-C65混凝土自收缩、徐变变形行为的影响。结果表明，相同龄期，高钛重矿渣砂混凝土自收缩、徐变系数均小于相同强度等级的普通河砂混凝土。探讨了高钛重矿渣砂对混凝土自收缩和徐变的影响机理：高钛重矿渣砂特殊多孔结构的“蓄水－释水”功能，提高了混凝土内部相对湿度，减小了混凝土自收缩；胶凝材料水化产物在高钛重矿渣砂孔结构中的“销钉效应”及粉尘产生的“微集料效应”，提高了集料与基体结合力，大大提升了集料抑制混凝土徐变变形的作用，降低了混凝土徐变变形。

C50高钛重矿渣砂钢管混凝土的性能研究

介绍了用高钛重矿渣砂全部取代普通河砂配制C50高钛重矿渣砂钢管混凝土,研究了高钛重矿渣砂对钢管混凝土的工作性能、强度、膨胀率、徐变系数的影响,对高钛重矿渣砂用于制备钢管混凝土的可行性进行了初步的探讨。

集料和膨胀剂对超高性能混凝土自收缩影响研究

研究了高钛重矿渣砂预湿时间和物化参数、膨胀剂种类和掺量对超高性能混凝土自收缩特性的影响;试验结果表明:延长高钛重矿渣砂预湿时间有助于缓解混凝土内部相对湿度的降低和减小自收缩变形;位于Ⅱ区且细度模数2.8~3.0的高钛重矿渣砂能明显降低超高性能混凝土自收缩;少量渣粉对超高性能混凝土的自收缩影响较小,当渣粉含量超过一定值后,自收缩变形显著增加。FQY型膨胀剂为多种膨胀组分复配而来,具有较高的膨胀能和十分优异的补偿收缩能力,掺量超过6%时会与基体产生明显的争水效应而导致膨胀效能大幅减弱。

低收缩防辐射超高性能混凝土的制备及其性能形成机理

针对现有防辐射混凝土力学强度、抗冲击性能和防辐射性能难以兼顾的问题,研制了一种具有超高强度、低收缩、高防辐射和高抗冲击性能的超高性能混凝土(UHPC),并分析了其主要性能的形成机理。结果表明:制备的低收缩防辐射超高性能混凝土28 d抗压/抗折强度可达120/20 MPa,180 d收缩率可低至385×10^(-6),辐射屏蔽效率可达85%,动态冲击终裂总能耗可达5600kJ/m^(3);其性能主要源于UHPC密实设计原理,高钛重矿渣砂界面增强和"销钉结构"作用,高钛重矿渣砂内养护与膨胀剂交互作用,重晶石粉/砂、高钛重矿渣砂和钢纤维中Ba、Fe等主要组成元素的射线屏蔽作用,以及钢纤维和聚合物纤维的复合增韧作用。