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沙漠砂的物理化学性质及其对混凝土强度的影响

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石河子大学学报（自然科学版） 2024年第1期42卷 55-61页

作者：牛景行王智潘舟洋王缘姜林伯陈海艳重庆大学材料科学与工程学院重庆400045 石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832003

为探究不同来源沙漠砂的性能差异及其对混凝土的影响,对典型沙漠地区沙漠砂的物理性质、颗粒级配特征、表观形貌、元素成分、矿物组成以及化学性质等进行了全面的测试,并分析研究了沙漠砂作为混凝土细骨料的应用关键技术。结果表明:沙... 详细信息

为探究不同来源沙漠砂的性能差异及其对混凝土的影响,对典型沙漠地区沙漠砂的物理性质、颗粒级配特征、表观形貌、元素成分、矿物组成以及化学性质等进行了全面的测试,并分析研究了沙漠砂作为混凝土细骨料的应用关键技术。结果表明:沙漠砂颗粒细小、表面光滑、粒度分布范围较窄,细度模数大部分在0.5~1.0之间;沙漠砂的吸水率、含泥量和矿物组成等具有很强的地域性,但空隙率普遍较大,均超过了44%;沙漠砂的比表面积和颗粒粒径等因素会影响混凝土的强度形成过程;细颗粒多的沙漠砂中,硫化物和硫酸盐的存在会提高混凝土的强度;当混合砂细度模数相同时,沙漠砂的吸水率为混凝土强度的主要影响因素。

关键词：沙漠砂物理化学性质对比分析混凝土强度

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沙漠砂混凝土高温后强度预测及超声检测研究

硅酸盐通报 2024年第6期43卷 2073-2083页

作者：李罗胤董水博刘海峰雍雯洁车佳玲宁夏大学土木与水利工程学院银川750021

为研究沙漠砂混凝土(DSC)高温后抗压性能,以替代率为0%、20%、40%、60%、80%和100%的沙漠砂等质量替代中砂配制DSC,通过试验研究受火温度和沙漠砂替代率(DSRR)对DSC回弹值、超声波速、抗压强度的影响;建立基于灰色系统理论的高温后DSC... 详细信息

为研究沙漠砂混凝土(DSC)高温后抗压性能,以替代率为0%、20%、40%、60%、80%和100%的沙漠砂等质量替代中砂配制DSC,通过试验研究受火温度和沙漠砂替代率(DSRR)对DSC回弹值、超声波速、抗压强度的影响;建立基于灰色系统理论的高温后DSC强度模型,给出DSC超声回弹综合法测强曲线和受火温度计算公式。结果表明,随着受火温度升高,DSC烧失率逐渐增加,表观颜色由深变浅,DSC抗压强度、回弹值、超声波速呈先增大后减小的趋势。随着DSRR增加,DSC回弹值及抗压强度呈先增大后减小的趋势,当DSRR为40%时,DSC抗压强度及回弹值达到最大。NSGM(1,3)模型预测性能优异,平均相对误差为8.6%,可应用于中长期DSC高温后抗压强度预测,给出的DSC超声回弹综合法测强曲线预测精度满足规范要求。

关键词：沙漠砂混凝土高温抗压强度 NSGM(1 3)模型超声回弹综合法

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HAS土壤固化剂改性沙漠砂与砖红壤的无侧限抗压试验研究

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济南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：蒋梦龙陈力曹铭津杨涛春济南大学土木建筑学院东南大学爆炸安全防护教育部工程研究中心

为了阐明影响广泛分布于中国西北部与南部边疆地区的沙漠砂与砖红壤力学性能的关键参数，利用HAS土壤固化剂对沙漠砂与砖红壤的力学性能进行固化改性，通过无侧限抗压试验研究不同含水率和密实度时HAS土壤固化剂掺量对沙漠砂与砖红壤无... 详细信息

为了阐明影响广泛分布于中国西北部与南部边疆地区的沙漠砂与砖红壤力学性能的关键参数，利用HAS土壤固化剂对沙漠砂与砖红壤的力学性能进行固化改性，通过无侧限抗压试验研究不同含水率和密实度时HAS土壤固化剂掺量对沙漠砂与砖红壤无侧限抗压强度的影响。结果表明：沙漠砂与砖红壤的无侧限抗压强度均随着密实度的增大而增加，随着含水率的增大而先增大后减小；当沙漠砂的含水率、密实度分别为12%、100.0%时，沙漠砂的无侧限抗压强度为0.091 MPa，比未改变含水率与密实度的沙漠砂的无侧限抗压强度增大约97.4%；在优选质量分数为4%的HAS土壤固化剂对沙漠砂进行固化改性时，沙漠砂的无侧限抗压强度可达到极大值0.125 MPa，比未掺加HAS土壤固化剂的沙漠砂的无侧限抗压强度增大37.4%，沙漠砂无侧限抗压强度的含水率、密实度、掺加HAS土壤固化剂的质量分数的最优组合为12%、100.0%、4%；当砖红壤的含水率、密实度分别为20%、100.0%时，砖红壤的无侧限抗压强度为0.243 MPa，比改变含水率与密实度的砖红壤的无侧限抗压强度增大约294%；在优选质量分数为5%的HAS土壤固化剂对砖红壤进行固化改性时，砖红壤的无侧限抗压强度可达到极大值0.303 MPa，比未掺加HAS土壤固化剂的砖红壤的无侧限抗压强度增大24.6%，砖红壤无侧限抗压强度的含水率、密实度、掺加HAS土壤固化剂的质量分数的最优组合为20%、100.0%、5%。

关键词：土力学无侧限抗压强度土壤固化沙漠砂砖红壤力学性能

矿用纤维增强沙漠砂混凝土拉伸力学性能试验研究

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中国矿业 2024年第6期33卷 218-226页

作者：周亚菲胡红倩李志军胡建王轩库尔勒金川矿业有限公司新疆库尔勒841008 新疆大学地质与矿业工程学院新疆乌鲁木齐830047

混凝土作为现代锚网喷联合支护的重要组成部分,在控制地下矿山巷道围岩变形方面发挥着重要作用。针对传统矿用混凝土成本较高且在拉伸应力作用下容易出现开裂的实际问题,开发了一种使用沙漠砂作为细骨料,聚乙烯醇(PVA)纤维作为增强材料... 详细信息

混凝土作为现代锚网喷联合支护的重要组成部分,在控制地下矿山巷道围岩变形方面发挥着重要作用。针对传统矿用混凝土成本较高且在拉伸应力作用下容易出现开裂的实际问题,开发了一种使用沙漠砂作为细骨料,聚乙烯醇(PVA)纤维作为增强材料的新型矿用纤维增强沙漠砂混凝土。为验证该新型支护材料的力学性能,选取沙漠砂粒径、水胶比、纤维长度和纤维掺量作为变量,共制备尺寸为330 mm×60 mm×13 mm的狗骨试件36个,探讨其对混凝土弹性模量、抗拉强度、极限拉应变等性能的影响。研究结果表明,用沙漠砂替换普通河砂,材料的弹性模量和极限拉应变均呈现出增大的趋势,分别达到3.70 MPa和4.01%,新疆沙漠砂的优良性质得到充分发挥,为巷道支护等工程提供了更经济有效的选择。掺入国产PVA纤维能够有效增强沙漠砂混凝土的抗拉强度和变形能力。与河砂相比,沙漠砂粒径较小且表面光滑,使其在基体中分布较为均匀,能够提高混凝土抵抗裂缝能力,并且沙漠砂与PVA纤维之间的协同作用也更为有效,纤维能够更好地滑移,并抵抗裂纹的发展。沙漠砂属于中细砂,能够较好地与其他原材料发生作用。本文考虑到西部矿区沙漠砂资源丰富,研究开发的矿用纤维增强沙漠砂混凝土在西部沙漠矿区巷道支护领域具有一定的应用前景。

关键词：地下矿山巷道沙漠砂混凝土纤维增强材料拉伸力学性能

聚丙烯纤维对沙漠砂自密实混凝土性能影响的研究

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塑料科技 2024年第2期52卷 72-74页

作者：孟海瑞吴岱錡王瑨何妤超山西航空产业集团有限公司山西太原030031 中国航空油料有限责任公司北京分公司北京100088 民航专业工程质量监督总站华北地区监督站北京100621 太原国际机场有限责任公司山西太原030031

文章通过正交试验,研究了水胶比、粉煤灰掺量、沙漠砂替代率及聚丙烯纤维掺量对沙漠砂自密实混凝土28 d抗折强度的影响规律,通过极差分析确定了最佳配比,并对最佳配比下的沙漠砂自密实混凝土性能进行验证。结果表明,制备条件对混凝土28 ... 详细信息

文章通过正交试验,研究了水胶比、粉煤灰掺量、沙漠砂替代率及聚丙烯纤维掺量对沙漠砂自密实混凝土28 d抗折强度的影响规律,通过极差分析确定了最佳配比,并对最佳配比下的沙漠砂自密实混凝土性能进行验证。结果表明,制备条件对混凝土28 d抗折强度的影响排序为:沙漠砂替代率>水胶比>聚丙烯纤维掺量>粉煤灰掺量,最佳参数组合为A1B3C3D3。与ASC-0相比,ASC-3组的开裂抑制率高达54%,干缩率降低了18.3%。因此,聚丙烯纤维能够改善沙漠砂混凝土的力学性能、抗裂性能及抗收缩性。

关键词：自密实混凝土沙漠砂聚丙烯纤维抗折强度抗裂性能

喷射沙漠砂混凝土工作和力学性能正交试验研究

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石河子大学学报(自然科学版) 2024年

作者：吕世华袁康李君卢新利郭军林马恒中铁十四局集团建筑工程有限公司石河子大学水利建筑工程学院新疆兵团高烈度寒区建筑抗震节能技术工程实验室

为了制备喷射沙漠砂混凝土,采用正交试验研究水胶比、砂率、粉煤灰替换率、沙漠砂替换率及单位用水量对喷射沙漠砂混凝土工作性能和力学性能影响的规律,得出其最优配合比,并构建了强度预测模型。结果表明:影响工作性能显著性的因素顺序... 详细信息

为了制备喷射沙漠砂混凝土,采用正交试验研究水胶比、砂率、粉煤灰替换率、沙漠砂替换率及单位用水量对喷射沙漠砂混凝土工作性能和力学性能影响的规律,得出其最优配合比,并构建了强度预测模型。结果表明:影响工作性能显著性的因素顺序为水胶比>沙漠砂替换率>单位用水量>砂率>粉煤灰替换率,影响28 d抗压强度显著性的因素顺序为水胶比>沙漠砂替换率>粉煤灰替换率>单位用水量>砂率,影响28 d劈裂抗拉强度显著性的因素顺序为水胶比>粉煤灰替换率>沙漠砂替换率>单位用水量>砂率。喷射沙漠砂混凝土的最优配合比为水胶比为0.43、沙漠砂替换率为30%、粉煤灰替换率为20%、砂率为50%、减水剂用量为2%、单位体积用水量为180 kg·m-3。提出的喷射沙漠砂混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度预测模型精度较高。本研究可为喷射沙漠砂混凝土的应用提供参考。

关键词：沙漠砂喷射混凝土正交试验工作和力学性能强度预测模型

沙漠砂PE纤维ECC的拉伸性能与本构模型研究

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新疆大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第1期41卷 121-128页

作者：郑志超韩风霞刘继颜新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830017 新疆建筑结构与抗震重点实验室新疆乌鲁木齐830017

采用中国新疆本地原材料沙漠砂替代部分天然砂,以聚乙烯(Polyethylene,PE)纤维掺量及水胶比为变量,进行超高韧性水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)的单轴拉伸试验,分析不同材料组分对沙漠砂聚乙烯纤维超高韧性水... 详细信息

采用中国新疆本地原材料沙漠砂替代部分天然砂,以聚乙烯(Polyethylene,PE)纤维掺量及水胶比为变量,进行超高韧性水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)的单轴拉伸试验,分析不同材料组分对沙漠砂聚乙烯纤维超高韧性水泥基复合材料试件单轴拉伸性能的影响规律.通过对其单轴拉伸应力-应变关系的分析,考虑纤维掺量、水胶比参数变化,采用最小二乘法对其本构进行回归分析,在试件的强化阶段使用非线性曲线表示,建立沙漠砂聚乙烯纤维超高韧性水泥基复合材料的拉伸本构模型.结果表明:所建拉伸本构模型可以较好地预测PE-ECC的拉伸应力-应变关系,与试验结果吻合较好.

关键词： PE纤维沙漠砂拉伸性能本构模型应力-应变曲线

不同地域沙漠砂贫混凝土的抗压性能及单轴压缩本构模型

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内蒙古工业大学学报（自然科学版） 2024年第1期43卷 63-69页

作者：关英林邹承君康亚明杨宝平北方民族大学化学与化学工程学院银川750021 北方民族大学机电工程学院银川750021 宁夏跃元工程有限公司宁夏固原750000

选取毛乌素沙漠砂、三沙源沙漠砂和宁夏沙湖附近沙漠砂,分别配制了三种不同配合比的沙漠砂贫混凝土,并对其抗压性能进行了研究,结果表明,随着水泥含量的提高,沙漠砂贫混凝土的强度和刚度随之提高,峰值应变也逐渐增大;在相同配合比下,宁... 详细信息

选取毛乌素沙漠砂、三沙源沙漠砂和宁夏沙湖附近沙漠砂,分别配制了三种不同配合比的沙漠砂贫混凝土,并对其抗压性能进行了研究,结果表明,随着水泥含量的提高,沙漠砂贫混凝土的强度和刚度随之提高,峰值应变也逐渐增大;在相同配合比下,宁夏沙湖沙漠砂贫混凝的强度和刚度相对较大,三沙源沙漠砂贫混凝土的峰值应变和耗能系数相对较大,毛乌素沙漠砂贫混凝土峰后曲线较为平缓,说明其在破坏后仍具有一定的延性特征。通过与三种普通混凝土本构模型的对比,并利用Origin对实验数据进行拟合,提出了适用于沙漠砂贫混凝土的本构模型。

关键词：沙漠砂抗压性能沙漠砂贫混凝土应力-应变曲线本构模型

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盾构土与沙漠砂制备再生砖的性能研究

砖瓦 2024年第7期 18-20页

作者：石健宇李景康安斌于淇李国祥丛干文保定理工学院资源与工程技术学院河北保定071000

研究了不同含水率下不同取代率的沙漠砂对再生砖制坯、烧结、微观形貌、力学性能及含水率等因素的影响规律。研究结果表明:沙漠砂可有效补充再生砖中SiO2等必要的化学成分,提供稳定充分的烧结环境,满足烧结要求;陈化时间需稳定在20h左右... 详细信息

研究了不同含水率下不同取代率的沙漠砂对再生砖制坯、烧结、微观形貌、力学性能及含水率等因素的影响规律。研究结果表明:沙漠砂可有效补充再生砖中SiO2等必要的化学成分,提供稳定充分的烧结环境,满足烧结要求;陈化时间需稳定在20h左右,测得陈化料含水率20%、25%、30%时的干燥敏感性系数分别为0.69、0.72、1.04;含水率为25%~28%时,再生砖成型效果最佳;沙漠砂取代率为27%~30%时可有效承担砖体骨架作用,再生砖抗压强度及吸水率分别稳定在15.5MPa~17.3MPa、9.5%~10.04%之间;盾构土和沙漠砂混合制备再生砖,性能优异,综合效益显著,可拓宽建筑垃圾资源化利用途径,满足市场需求,具有一定的实际应用价值。

关键词：盾构土沙漠砂再生砖抗压强度吸水率