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采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术,探讨了硫酸铝、明矾和工业石膏对糯米灰浆性能的影响及作用机理.结果显示:硫酸铝对于改善糯米灰浆的力学性能、耐冻融性和耐水性均有较大帮助;明矾对糯米灰浆的改善主要表现在力学性能方面;工业石膏对糯米灰浆在力学性能和耐候性方面均未有明显改善;3种添加剂对减缓和减少糯米灰浆收缩均表现出良好的效果.在实际应用中,建议采用一定比例的硫酸铝作为糯米灰浆的添加剂.

对由干混蒸汽法制得的普通硅酸盐水泥硬化浆体及其性能进行了随蒸压温度和蒸压时间变化的研究.得到硬化浆体的抗压强度、表观密度、水灰比、非蒸发水与水泥比、氢氧化钙含量和水化程度均随着蒸压温度的提高和蒸压时间的延长而提高.在阶段蒸压温度为140℃和蒸压时间为3 h与第二阶段蒸压温度为213℃和蒸压时间为9 h的条件下,硬化浆体试样的抗压强度达到120 MPa,非蒸发水与水泥质量比为0.134,氢氧化钙含量为23.9%(质量分数),水化程度测定值为60%.
对常用的4种沥青用高模量外掺剂,采用差示扫描量热法(DSC)测量其热流曲线及热流值,分析不同温度下4种外掺剂的聚集态及其随温度的变化情况,以确定高模量外掺剂的高温性能和感温性.对比4种外掺剂的DSC图谱形状变化及热流值后发现,外掺剂ADD-4没有明显的热峰,其聚合物没有固定的聚集态转变温度范围;外掺剂ADD-1聚集态的转变较外掺剂ADD-2,ADD-3复杂,在高温区有第2个热峰出现,使其自身高温性能更稳定.

采用选择性溶解法测定了水泥-粉煤灰复合浆体中粉煤灰火山灰反应的程度,探讨了养护温度、养护龄期、水灰比、外界水的影响.结果表明:提高养护温度可以加速复合浆体中粉煤灰的火山灰反应;在给定的养护温度、水灰比条件下,复合浆体中粉煤灰的火山灰反应程度在1~2月后不再随龄期的延长而明显增加;水灰比决定了复合浆体中粉煤灰的火山灰反应程度,高水灰比有利于粉煤灰的火山灰反应;外界水对粉煤灰后期参与火山灰反应的程度没有明显的影响.
展开了干法脱硫粉煤灰路用性能的试验研究.结果表明:干法脱硫粉煤灰与石灰的配伍性差,而与水泥的配伍性良好;以水泥、干法脱硫粉煤灰为胶结料的稳定碎石具有足够的力学强度和水稳定性,可满足公路基层的要求,且施工性良好,拌和后8 h内碾压成型几乎不影响其力学强度.

针对宋代建窑、吉州窑、耀州窑的兔毫黑釉瓷样品,采用EDXRF,SEM/EDS,XRD,热膨胀分析等手段研究了胎釉化学组成、显微结构、物相及兔毫形成机理,采用多元统计方法深入探讨了建窑、吉州窑、耀州窑兔毫黑釉瓷的胎、釉化学组成特征,并比较了这3个窑口兔毫黑釉瓷的异同点.
通过锈蚀高强钢筋反复荷载试验,分析了锈蚀对高强钢筋力学性能和耗能性能的影响.同时探究了锈蚀引起高强钢筋力学性能及耗能性能退化的原因,并建立了锈蚀高强钢筋力学性能及耗能性能退化模型.结果表明:高强钢筋随着锈蚀程度的增加,其力学性能不断降低,屈服平台逐渐消失,延性下降,破坏时更加表现为脆性断裂;反复荷载下,高强钢筋随着锈蚀程度的加深,滞回环逐渐缩小,耗能性能降低,使得结构抗震性能下降,地震发生时更易导致结构脆性破坏.
为模拟预应力钢筒混凝土管(PCCP)在蒸汽养护阶段的温度场,考虑温度与化学反应速率的关系,根据Arrhenius方程引入温度影响因子,提出新的混凝土水化度公式,并根据不同养护温度下的水泥水化热试验数据,拟合了不同温度下混凝土实际龄期时所对应的水化度公式.结果表明:所拟合的水化度公式拟合效果较好;将用水化度表示的混凝土导热系数和水化热参数应用于工程实际,与传统的分析结果相比,PCCP温度场的温度值有所提高,与工程实际更为贴近.
为了研究高水性树脂(SAP)对混凝土孔隙特征及抗压强度的影响,采用干拌方法拌制SAP混凝土,基于压和抗压试验,对2种配合比和3种SAP掺量的混凝土进行分批试验,测定各组试样的内部孔结构特征参数和抗压强度.结果表明:混凝土的比孔容积、孔隙率、可几孔径与SAP掺量呈正比关系;掺加SAP后,混凝土的抗压强度与比孔容积、孔隙率、可几孔径呈反比关系;随着SAP掺量的增加,小于1.0μm的孔隙率呈增大趋势,而大于1.0μm的孔隙率无明显的变化规律.
粉磨废弃混凝土制得再生微粉(Ⅰ,Ⅱ).通过强度试验对再生微粉的活性进行研究,通过平板试验对掺再生微粉混凝土的早期抗裂性能进行研究.结果表明:再生微粉Ⅰ的活性与矿粉相当,再生微粉Ⅱ的活性低于矿粉;掺再生微粉混凝土的初裂时间推迟,裂缝宽度及长度均减小,总裂缝面积亦减小,即再生微粉对混凝土早期抗裂性能有明显的改善作用;综合抗裂性能指标来看,再生微粉Ⅰ对混凝土早期抗裂性能的改善效果,再生微粉Ⅱ次之,而矿粉差.上述结果为再生微粉作为混凝土掺和料的可行性提供试验支撑.
采用新研发的数字化冲刷试验仪(动水压力、速度和入射角度等可调),开展了水泥稳定土和水泥稳定碎石这2种基层材料的室内冲刷试验,得到了水泥稳定类基层材料冲刷深度与冲刷次数、动水压力以及材料无侧限抗压强度之间的相互关系,其中,冲刷动水压力与材料无侧限抗压强度之比对其抗冲刷能力影响.研究成果可作为制定基层材料抗冲刷性能试验方法的依据.
为改善现有氯离子扩散理论模型不能考虑计算期内大气温度、大气湿度随时间变化的不足,在Fick第二定律基础上,提出了一个计算氯离子在混凝土中扩散的新方法.该方法不但能考虑水灰比、龄期、温度、湿度、混凝土与氯离子结合能力的影响,而且能考虑混凝土结构服役期内大气温度和大气湿度的时变效应.通过与理论模型和有限差分法计算结果的对比,验证了该方法的正确性和有效性.
利用电液伺服多轴疲劳子结构试验机,对混凝土进行了疲劳试验,分析了混凝土在无侧压和有侧压拉压循环荷载作用下的疲劳寿命、疲劳强度及应力、应变变化规律.通过对试验数据进行回归处理,得到了混凝土的疲劳寿命S-N曲线及其表达式.结果表明:在侧压作用下,混凝土的疲劳性能有所降低,其疲劳强度随着侧压的增加而降低,疲劳应变也随之变大.
通过纤维轻骨料混凝土试件开放系统下的冻胀性能试验,研究了纤维轻骨料混凝土冻胀量的发育情况,分析了纤维轻骨料混凝土在冻结过程中温度变化特点及影响纤维轻骨料混凝土冻胀变化的原因.在模拟北方室外多次骤然降温后纤维轻骨料混凝土的性能后发现,纤维在轻骨料混凝土经历多次骤然降温后对冻胀有作用,并确定纤维掺量为0.9 kg/m3时轻骨料混凝土抵抗骤然降温的能力较强;从微观角度探讨了冻结过程中纤维表面及纤维与浆体界面的黏结情况.
对遭受30,40,50,60℃碱溶液作用后的碳纤维增强聚合物(CFRP)和玻璃纤维增强聚合物(GFRP)片材进行了静力拉伸试验.结果表明:随着老化时间的增加,CFRP和GFRP片材的抗拉强度、性模量和延伸率逐渐降低,且温度越高,降低速度越快.采用修正阿伦尼乌斯模型对试验结果进行分析,给出了纤维增强聚合物在温度与碱溶液共同作用下的设计强度参考意见.
采用电化学测试方法结合表面分析,研究了再碱化条件下钢筋表面锈层发生还原的可能性,同时采用粉末微电极法研究了铁锈在碱性环境中的阴极过程.结果表明:钢筋及其氧化层在碱性环境中的电极过程都表现出良好的氧化还原性,铁锈的阳极过程表现出2个阶段,但无锈钢筋的阳极过程却表现出3个阶段,锈层氧化物经过电化学再碱化后能够发生不同程度的还原,同时其体积也会相应缩小,再碱化只使腐蚀电位有所正移,但并未使腐蚀电流密度明显降低.