偏高岭土对高强机制砂混凝土性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、压汞法(MIP)、快速氯离子迁移系数法(RCM)等手段,研究了偏高岭土(MK)掺量对高强机制砂混凝土抗压强度以及抗氯离子渗透性能的影响.研究发现: 掺入MK能够有效改善高强机制砂混凝土的力学性能和抗氯离子渗透性能:随MK掺量增加,抗压强度与抗氯离子渗透性能均呈先增大后减小的趋势,最佳MK掺量为8%,此时28 d抗压强度为98.5 MPa,较基准组增加13%,氯离子迁移系数为1.89×10^-12 m²/s,较基准组减小60%.微观结构试验表明适宜的偏高岭土掺量能够有效促进水泥水化;偏高岭土颗粒的晶核效应和微集料填充效应协同作用,使得机制砂混凝土的微观结构更加均匀密实,机制砂混凝土的多害孔、有害孔减少,少害孔增加,从而提高了机制砂混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能.     

机制砂对混凝土拌和物含气特性影响规律研究

针对不同砂率、石粉含量、细度模数、颗粒级配的混凝土拌和物含气量展开试验研究,分析了机制砂对混凝土拌和物含气特性的影响规律。研究结果表明：混凝土拌和物含气量随砂率在一定范围成递增关系,随石粉含量、细度模数增大成递减关系;0.15～0.3 mm粒径范围的颗粒含量减少时,混凝土的含气量明显降低,0.3～0.6 mm粒径范围的颗粒含量增大时,混凝土的含气量显著增加,0.6～1.18 mm粒径范围的颗粒含量对含气量影响较小。研究结论可为机制砂混凝土配合比提供参考依据。     

粉煤灰对高强混凝土力学性能及孔隙结构影响

为探究粉煤灰替代水泥比例对机制砂高强混凝土(MSC)和天然砂高强混凝土(NSC)的强度影响以及内部孔隙结构变化,设计粉煤灰替代水泥比例分别为0,10%,15%,20%和25%配制C80高强混凝土,借助核磁共振技术(NMR)分析混凝土孔隙演变规律,利用X射线衍射(XRD)、差热-热重综合仪、场发射扫描电镜(SEM)技术分析胶凝材料水化产物形态和微观形貌.结果表明：MSC工作性能略低于NSC,各龄期下MSC强度均高于NSC,前期强度随粉煤灰掺量的增加而降低,后期10%粉煤灰混凝土强度最高;10%粉煤灰促进水泥水化进程,填充凝胶孔隙,降低裂隙生成,从而优化混凝土内部结构孔隙,提升混凝土整体密实度;考虑细骨料形貌参数及粉煤灰掺量对混凝土强度的影响,基于可压缩堆积理论建立了粉煤灰混凝土28 d抗压强度预测模型,模型精度良好.研究可为粉煤灰高强混凝土高质量应用提供一定参考.     

硅灰对混凝土耐久性的影响

硅粉是硅合金与硅铁合金制造过程中高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品,是从电弧炉烟气中收集到的无定型二氧化硅含量很高的微细球形颗粒。硅粉一般含有90%以上的SiO2,且大部分为无定型二氧化硅。硅粉用于提高新拌混凝土及硬化后混凝土的性能,具有火山灰活性的硅灰对混凝土的耐久性有明显的改善作用。     

机制砂混凝土在南水北调东线穿黄河工程中的应用

随着我国基础设施建设的迅猛发展和对环境保护的日益重视, 天然砂将逐步减少开采,其可利用数量已经远不能满足工程建设的需要,大量使用机制砂配制混凝土已成为必然趋势。在国家重点工程南水北调东线穿黄河工程中,采用机制砂砼,优化配合比,研究制备出了符合工程技术要求的高性能砼。经对比分析,不仅部分技术指标优于天然砂砼,而且质量稳定、价格较低,既满足了工程需要,又节约了工程投资。文章结合工程实际,对机制砂制备的原料选择、生产工艺、技术要求、质量检验与控制、经济指标等进行了分析论证,针对我国存在多种机制砂砼的地方和行业标准问题,提出了制订统一完善的机制砂砼技术标准体系的建议;提倡在混凝土制备环节搞好机制砂砼配合比优化研究,制备出耐久性更好的高强度混凝土,以满足工程建设需要。     

纳米二氧化硅对活性粉末混凝土力学性能影响的试验研究

活性粉末混凝土（RPC）是一种具有超高力学性能的新型水泥基复合材料,根据最大密实度理论配制而成。纳米SiO2比RPC中各成分的粒径都小,不但可以进一步物理填充其微小空隙,而且具有很高的火山灰活性。通过考虑水胶比、硅灰掺量、矿渣掺量三个因素,采用L9（3^4）正交设计,确定出RPC的基准配合比,再添加不同掺量的纳米SiO2,通过分析7d和28d的强度值,发现当纳米SiO2的掺量为0．5％～1％时,提高了RPC的抗折强度、抗压强度和劈拉强度。同时结合电镜扫描,发现纳米SiO2使水泥基体水化反应更加充分,并且改善了界面结构,降低了浆体的结构缺陷,从微观方面说明了纳米SiO2提高其力学性能的机理。     

人工砂与河砂混凝土抗裂性能比较研究

人工砂表面粗糙,石粉颗粒细小,增大混凝土的用水量,增大混凝土开裂的倾向,另一方面,人工砂具有增大混凝土强度的特性,可减小混凝土开裂的倾向,因此对人工砂混凝土的抗裂性能有必要进行全面的研究.对人工砂与河砂混凝土的早期和硬化后的抗裂性能进行了系统研究.研究发现,人工砂混凝土最大裂缝宽度、24 h裂缝数量、单位面积的裂缝数量和单位面积上的总开裂面积均较河砂混凝土大,早期抗裂能力较小;硬化后的人工砂混凝土抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值及抗裂能力指数较大,线膨胀系数、弹强比和热强比较小,有利于减小温度应力,提高混凝土抵抗温度裂缝的能力;干缩稍大,非大体积混凝土抗干缩开裂的能力减小.     

胶粉对混凝土抗冲磨性能的影响

选取颗粒粒径为8目的胶粉,按4种不同掺量配制胶粉混凝土,与基准混凝土、硅粉混凝土进行抗冲耐磨性能对比试验,以评价胶粉对混凝土抗冲磨性能的影响。结果表明:胶粉混凝土的抗冲磨强度大于基准混凝土和硅粉混凝土的抗冲磨强度,且抗冲磨强度随着胶粉掺量增加而增大,但其抗压土强度随着胶粉掺量的增加而降低;试件冲磨后,胶粉混凝土的破坏程度小于硅粉混凝土和基准混凝土,仅表层浆体破坏,胶粉在水泥石中分布均匀,与水泥石结合牢固,试件表面平整,显示胶粉混凝土具有较强抗冲磨性能。     

聚丙烯纤维对渠道矿渣混凝土力学性能影响的研究

为降低渠道衬砌混凝土的脆性,将聚丙烯纤维、粒化高炉磨细矿渣、聚羧酸系超塑化剂加入普通混凝土中。共采用体积含量占混凝土的0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%和0.8%八个掺量的聚丙烯纤维,以及矿渣替代水泥量的35%、45%、55%、65%、75%五个掺量的矿渣组成的21个混凝土配合比。试验结果表明,掺加矿渣和聚丙烯纤维使硬化混凝土密度减小;对于大多数配合比的矿渣混凝土,聚丙烯纤维降低了抗压强度,提高了抗折强度和劈拉强度;其中0.2%~0.4%的聚丙烯纤维和45%~55%的矿渣是最优掺量。进一步以电镜扫描图(SEM)显示的混凝土基体微观结构解释了其宏观力学性能。     

高强钢纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究

钢纤维轻骨料混凝土具有轻质高强、韧性优、保温隔热等显著优点。本文对这种新型的多相复合混凝土材料的力学性能开展初步研究,分析钢纤维体积率变化对轻骨料混凝土的立方体抗压强度、抗折强度、轴心抗压强度和弹性模量的影响。试验结果表明,采用轻骨料和加入钢纤维后,轻骨料混凝土的抗压强度提高约15％,抗折强度提高约62％,轴心抗压强度提高14％-35％,弹性模量也有所增大。     

矿渣微粉混凝土简支梁力学性能研究试验

对6根不同矿渣微粉掺量的C40混凝土简支梁进行了静力加载试验,对其在竖向荷载下的受力过程、裂缝开展情况、跨中挠度等进行了较为深入的研究分析。从混凝土梁的力学性能变化趋势,找到了矿渣微粉在C40混凝土当中的最佳掺量,为矿渣微粉混凝土在工程中的运用提供了设计参考。试验结果表明:矿渣微粉在C40混凝土当中掺量为20%-30%之间时,混凝土的工作性能和力学性能均能得到较好的发挥,其中掺量为20%左右时混凝土力学性能更佳。     

风积沙混凝土力学性能及孔隙特征

为了解决中国西北地区天然河砂分布不均及资源短缺的问题,利用库布齐沙漠风积沙替代部分天然河砂作为细骨料配制风积沙混凝土,通过立方体抗压强度、劈裂抗拉强度与核磁共振孔隙等因素对风积沙混凝土进行试验研究.结果表明:随着风积沙掺量增加,混凝土立方体抗压强度与劈裂抗拉强度均呈先增高后降低的趋势,且风积沙掺量分别为20％,30％与...     

水和氯离子在风积沙混凝土中的迁移规律

为解决中国西北部地区普通河砂资源匮乏问题,利用库布齐沙漠风积沙等质量替代普通河砂作为细骨料配制风积沙混凝土.研究不同水胶比、不同浓度NaCl溶液对风积沙混凝土中水分和氯离子渗透规律的影响,通过分层钻孔取粉和化学滴定的方法测定氯离子含量,探讨毛细作用下水分和氯离子传输之间的联系.结果表明:水分作为氯离子传输的媒介,氯离子的侵入深度远小于水分的侵入深度,两者传输呈现非同步性;毛细吸收28 d后,风积沙混凝土水胶比为0.55的试块水分侵入深度约为氯离子侵入深度2倍,水胶比为0.45和0.40的风积沙混凝土试块水分侵入深度大约为氯离子侵入深度1.5倍;毛细吸收超过7 d时,水胶比为0.55的风积沙混凝土试块内部生成大量盐结晶,减缓水分侵入速率;在毛细吸盐前期阶段,风积沙混凝土试块内部水分和氯离子侵入深度近似呈线性关系,随着毛细吸收时间的推移,水分在其基体内部迁移速率减小,在高浓度梯度作用下氯离子以扩散方式继续向更深处渗透;当毛细吸盐浓度超过6%,风积沙混凝土试块内部氯离子侵入量不再随NaCl浓度的增大而增大.该研究可为风积沙混凝土在中国西北地区水利工程耐久性研究提供一定的理论依据.     

胶粉煤矸石混凝土力学特性及微观结构试验研究

为探究胶粉掺量对煤矸石粗骨料混凝土力学性能的影响,设计20目橡胶颗粒掺量(0,3%,6%,9%,12%)的胶粉煤矸石混凝土,进行宏观力学试验和微观孔隙结构核磁共振试验.结果表明:胶粉掺量增加与力学强度成负相关,3%胶粉掺量影响最小,与基准组相比下降了1.3%,拟合了不同胶粉掺量对煤矸石混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度换算公式,相关性较好;胶粉的掺入降低了多害孔的孔隙占比,6%胶粉掺量使煤矸石混凝土内部有害孔分布降低了4%;数据表明,胶粉颗粒具有填充孔隙的作用,减少了多害孔的产生,优化了孔隙结构;选取对强度影响最大的因素束缚流体饱和度(关联度0.951 06)和大于0.02 μm孔隙半径占比(关联度0.963 86)建立GM(1,3)模型,模型预测的平均误差为2.56%,为矿区排土场护坡材料提供可就地取材的绿色混凝土参考依据.     

红色砒砂岩水泥土干湿循环下力学性能试验研究

为有效利用砒砂岩资源,通过简单加工降低治理成本,达到利用价值,在红色砒砂岩中加入不同掺量的硅酸盐水泥制成砒砂岩水泥土,在不同龄期下进行干湿循环、无侧限抗压强度试验和超景深微观结构观测.结果表明:掺量仅为5%砒砂岩水泥土就可以有效改善砒砂岩遇水溃散的特性;干湿循环5次砒砂岩水泥土抗压强度达到最大,然后趋于平缓,可见干湿循环对无掺水泥砒砂岩有破坏作用,对砒砂岩水泥土却提供了有效养护;不论是早期还是后期强度,掺量为5%的抗压强度最低,然后逐渐增加,掺量20%及以上的强度几乎相等且最大,可见水泥最优掺量为20%;通过微观结构观察,龄期的增加,掺量小的砒砂岩水泥土表面凹凸起伏程度大,孔洞多,最优掺量为20%的砒砂岩水泥土结构整体性紧密,表面平整、孔洞少,密实性更好,且抗压强度可以满足砖和砌块的强度要求.     

双掺陶瓷抛光粉-矿粉对混凝土抗冻性的影响

为研究陶瓷抛光粉与矿粉复合掺合料对混凝土性能的影响,等量替代25%,30%,35%的水泥,其中矿粉掺量为20%,陶瓷抛光粉掺量分别为5%,10%,15%.对混凝土的试验研究分为宏观和微观试验,宏观试验包括抗压强度试验和冻融循环试验,微观试验包括核磁共振(NMR)测试和扫描电镜(SEM)分析.结果表明:养护龄期达到28 d时陶瓷抛光粉-矿粉混凝土的抗压强度优于单掺矿粉混凝土,其中双掺20%矿粉与10%陶瓷抛光粉时,混凝土的抗压强度最高.核磁共振(NMR)测试显示陶瓷抛光粉和矿粉的加入,使得混凝土孔隙半径减小,内部大孔隙向小孔演变,孔隙度降低;在冻融循环后,有害孔数量减少,孔结构得以细化,从而改善了混凝土的孔隙结构,提高了混凝土的抗冻性.SEM图像显示陶瓷抛光粉-矿粉火山灰效应生成C-S-H凝胶,填充在水泥石孔隙中,提高了内部结构致密性,二次水化反应消耗Ca(OH)₂,降低了CH晶体的取向性,改善了微观界面黏结强度,提升了混凝土宏观性能.     

表面粗糙度对液膜润滑动压型机械密封性能的影响

以激光加工多孔端面机械密封为研究对象,建立符合Gauss概率分布的表面粗糙度模型,利用Fluent软件模拟研究了密封端面不同部位表面粗糙度对密封性能的影响规律,并通过正交试验进一步分析了不同部位粗糙度对密封性能的影响程度.结果表明:液膜开启力和摩擦扭矩随端面粗糙度、转速的增大而增大;泄漏量随端面粗糙度的增大而减小、随转速的增大而增大;3个部位表面粗糙度对开启力增大、摩擦扭矩增大和泄漏量减小的影响程度为动环凹腔区粗糙度影响最大,静环端面粗糙度影响次之,动环非凹腔区粗糙度影响最小.     

不同含水率对油莎豆物理特性及力学特性的影响

为探究不同含水率条件下油莎豆的物理特性及力学特性,减少油莎豆在收获、干燥、清洗等过程中受到挤压摩擦而产生的机械损伤,开展5种含水率(20%,25%,30%,35%,40%)水平下油莎豆的主要物理特性及力学特性试验。试验结果表明,含水率在20%～40%范围内,随着含水率的升高,油莎豆平均几何粒径显著增加;滚动摩擦系数呈线性增加;而最大破碎力呈先增大后减小趋势,在含水率为30%时达到最大值210.169 N。根据试验结果,分别拟合得到油莎豆压缩特性、摩擦特性、休止角与含水率的关系方程,为油莎豆播种、收获、干燥、清洗等装备设计及参数优化提供技术依据。