异形孔在膨胀荷载作用下的定向致裂机制

基于室内相似材料应变试验,对带有尖角的异形孔如正三角孔、等腰直角三角孔、120 °顶角的等腰三角孔在膨胀压力作用下的裂岩机理展开讨论. 在此基础上,使用颗粒流模拟进一步研究了单向致裂效果的最佳角度、双孔的最佳作用间距以及岩石强度对压裂效果的影响. 结果表明,异形孔作用下试样的起裂和破碎时间均短于圆形孔,并且其裂纹的发展是可控的,总是沿着尖角角平分线延长线方向进行. 根据应变的变化,可将试验分为三个阶段.平稳发展阶段,各个方向的应变增长速率几乎没有差别;快速增长阶段,新的破裂面广泛形成且具备一定的方向性;衰弱阶段,断裂不断出现导致能量消散,应变急剧下降. 数值模拟结果表明,双正三角孔间距为7倍正三角形边长时定向效果最佳,岩石强度和致裂效果呈乘幂关系.     

轻质微膨胀混凝土配合比试验研究

采用页岩陶粒作为轻骨料，加入减水剂、膨胀剂等，配制出了八种不同配合比的轻质料混凝土与普通混凝土，并对其和易性、强度、干表观密度、变形等主要性能指标进行了实验研究，得到强度等级CL40、密度等级1800的轻骨料中高强度微膨胀混凝土最佳配合比。研究成果可广泛地应用于桥梁的加固改造。     

防水混凝土的研究及其在建筑上的应用

叙述了防水砼中的膨胀防水砼的防水机理，介绍了作者研究的膨胀剂及在建筑上的应用     

纤维和外加剂对泡沫混凝土收缩性能的影响

运用正交试验方法研究了水灰比、砂胶比、减水剂掺量对干密度为800kg/m~3的泡沫混凝土收缩性能的影响,得出了利于泡沫混凝土收缩性能的最优配合比.基于该配合比,进一步研究了聚丙烯纤维、玻璃纤维、植物纤维、膨胀剂、减缩剂对泡沫混凝土收缩性能的影响,同时测试了其对流动性和抗压强度的影响,并利用雷达图分析了最佳外加组分,利用宏观孔结构和SEM电镜下的微观结构解释纤维和外加剂对其减缩的机理.结果表明:综合考虑3d自收缩和28d干燥收缩率,最优配合比为水灰比0.5,砂胶比1.0,减水剂掺量0.5%.纤维、膨胀剂、减缩剂均能有效降低泡沫混凝土的自收缩和干燥收缩,其抵抗收缩能力大小为:减缩剂膨胀剂纤维.最佳外加组分为1%质量掺量的减缩剂,其能够在满足泡沫混凝土的流动度和抗压强度的前提下,降低泡沫混凝土37%的3d自收缩和57.5%的56d干燥收缩.纤维的掺入引起部分泡沫的破碎,引起基体干燥收缩增大,但其对泡沫混凝土的物理约束作用使最终的干燥收缩降低.膨胀剂和减缩剂减缩机理在于其自身的化学作用.     

轻烧氧化镁膨胀剂膨胀性能的温度敏感性及其机理分析

为了考察温度对轻烧氧化镁膨胀剂膨胀性能的影响,选取了2种典型煅烧活性的轻烧氧化镁,研究了氧化镁水化速率及掺加氧化镁浆体变形性能的温度敏感性,并从氧化镁水化动力学角度对其机理进行分析.试验结果表明:低活性轻烧氧化镁的水化及膨胀速率显著依赖反应温度,表现出较强的温度敏感性;轻烧氧化镁的水化过程同样可以划分为和硅酸盐水泥相近...     

纤维与微膨胀复合对砂浆性能的影响研究

研究了聚丙烯纤维和微膨胀复合对大掺量粉煤灰砂浆变形性能的影响,聚丙烯纤维及聚丙烯纤维与微膨胀复合对水泥基复合材料抗硫酸盐侵蚀性能的影响。研究结果显示,聚丙烯纤维和微膨胀复合能有效改善大掺量粉煤灰砂浆的变形性能,聚丙烯纤维和膨胀剂的复合最有利于控制砂浆试块原生裂缝和尺寸,使砂浆试块的密实度及砂浆的抗硫酸盐腐蚀能力提高。     

环境友好型PFA膨胀剂

为利用粉煤灰中的Al2O3代替天然铝酸盐材料生产膨胀剂,通过化学激发和煅烧制备了预水化粉煤灰(PFA).采用化学萃取法分析了PFA中胶凝性矿物的组成;根据水泥化学原理配制了PFA膨胀剂(PBEA),采用优选法优化了PBEA的掺量,并针对水泥特性,研究了复合PBEA配方;通过SEM观察了掺复合PBEA的水泥浆体水化产物形貌.试验结果表明:PFA中的胶凝性矿物为C12A7和C2S;膨胀剂中PFA与硬石膏适宜的质量比为85:15,掺量达到水泥质量的5.6%～6.0%时,性能指标满足现行标准要求;PBEA在提供补偿收缩的同时,提高了混凝土坍落度经时保持能力; 复合PBEA作为硫铝酸盐类膨胀剂,与水泥水化产物反应形成大量的钙矾石晶体.PBEA可代替以天然铝酸盐矿物为原料生产的膨胀剂用于补偿混凝土收缩.     

混凝土耐久性的研究与应用

结合工程实例，研究了引气剂，膨胀剂，缓凝减水剂三对混凝土耐久性的影响，结果表明：采用三种外加剂配制的混凝土具有优良的抗冻融，抗渗和抗裂性能，满足混凝土建筑物耐久性要求，为海工混凝土的配合比设计以及耐久性能研究提供了新的途径和应用经验。     

膨胀混凝土施工的关键

本文针对预拌混凝土应用膨胀剂存在的问题,分析了膨胀剂的防裂抗渗性能、膨胀效果的影响,提出了掺膨胀剂的膨胀混凝土确保防裂、抗渗作用的施工关键。     

膨胀剂和含水率对预拌补偿收缩混凝土微观结构的影响

为研究膨胀剂和干拌混合料含水率对预拌补偿收缩混凝土微观结构的影响,进行了贮存期为7 d,5种膨胀剂掺量（0％、4％、6％、8％和10％）,3种含水率（0．5％、1．0％和1．5％）情况下的预拌料混凝土微观结构试验。结果表明：当膨胀剂掺量为0％到6％时,随着膨胀剂掺量的增加,针棒状钙矾石 AFt 晶体在混凝土内部的孔洞和微裂缝中不断生长,且和 C-S-H 凝胶逐渐搭接在一起形成相互交错的网状结构,C-S-H 凝胶和 Ca（OH）2晶体间构成的微界面及内部大量空隙被填实,混凝土孔隙率减小,形成了较为均匀密实的连续体;当膨胀剂掺量为8％和10％时,在混凝土内部除致密的胶凝连续体和原有的裂缝外,会产生由于膨胀性能过大引起的新微裂缝,且随膨胀剂掺量的增加,新微裂缝的尺寸也有所增大,导致混凝土的孔隙率增加。随着干拌混合料含水率的增加,混凝土中凝胶数量相对减少,且和 Ca（OH）2晶体的黏结性逐渐下降,孔洞的数量和尺寸增加,导致孔隙率增大,密实度下降。