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为研究预制与后浇混凝土粘结后混凝土试件的动态劈拉性能,采用74变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在不同应变率下,对粘结面粗糙度类型不同的试件进行了动态劈拉试验.结果表明:预制与后浇混凝土的动态劈拉强度和动态增大系数均表现出较强的应变率效应;预制与后浇混凝土的动态劈拉应力-应变曲线可分为性阶段、屈服阶段和破坏阶段;混凝土试块出现了径向劈裂、径向与粘结面均劈裂这2种主要破坏形态;试件粘结面粗糙度越大,其动态劈拉应力-应变曲线中屈服台阶越明显,其动态劈拉强度也越大,表现出明显的延性特征.

研究了过硫磷石膏矿渣水泥浆活性钙含量的变化规律,通过滴定法和EDTA滴定法对比、试验条件敏感性分析、检测方法重复性和复验性研究,确立了过硫磷石膏矿渣水泥浆活性钙含量的检测方法.结果表明:活性钙含量比pH值指标更能表征过硫磷石膏矿渣水泥浆的水化活性,与水化产物宏观性能相关性更好;由于过硫磷石膏矿渣水泥浆属于贫钙体系,活性钙含量较低,滴定法较EDTA滴定法更适用.滴定法的重复性和复验性良好,但对搅拌时间和搅拌温度敏感,终确定搅拌时间为2h,搅拌温度为20℃.
基于内人工气候模拟实验室,对24个再生混凝土砖砌体试件进行不同循环次数的冻融模拟试验,进而进行轴心抗压试验,研究了冻融循环次数对再生混凝土砖砌体抗压性能的影响.对比分析了砌体试件破坏形态、抗压强度、应力-应变关系随冻融循环次数增加的变化规律;建立了砌体试件抗压强度均值随冻融循环次数退化的关系式;通过对砌体试件实测应力-应变数据的拟合,得到了不同冻融循环次数下砌体试件的抗压本构关系曲线.所得结果可为冻融循环下在役砌体结构耐久性研究以及抗震性能评估提供理论基础.

为了准确预测规格材抗弯强度与木节之间的关系,选取含不同类型、尺寸木节的兴安岭落叶松规格材,分别截取清材试样和足尺试样进行抗弯试验,并对试验数据进行了回归分析.结果表明,对于足尺试样,采用其平均密度ρa和降等缺陷处木节截面受拉侧的Ik/Ig来拟合足尺抗弯强度ff效果,相关系数R2为0.753,均方根RMSE为4.71;木节对足尺抗弯强度的影响相对于密度几乎同等重要.建立了足尺抗弯强度、清材抗弯强度和木节信息之间的理论模型.
制备了高韧性PVA-SHCC(聚醇-应变硬化水泥基复合材料)试件,通过水试验和中子成像试验,研究了未开裂和直拉多缝开裂情况下SHCC的水特性.结果表明:中子成像能够对无裂缝和多缝开裂SHCC试件的水过程进行可视化追踪和定量分析计算;SHCC在无裂缝时水很少,中子成像无肉眼可见的水分前锋;多缝开裂后,能够清晰探测到水分沿80～140μm的裂缝迅速侵入材料内部,并通过遭横向拉拔破坏的纤维与水泥基体界面而充满裂缝区;在这种情况下,应从耐久性角度限制SHCC多重裂缝宽度.
对胶粉改性沥青混合料进行融雪盐条件下的冻融循环试验,随后测试其空隙率、劈裂强度以及马歇尔模数,分析冻温度、融雪盐浓度和冻融循环次数对混合料空隙率、劈裂强度以及马歇尔模数的影响,同时对融雪盐条件下冻融循环后混合料的微观形貌进行观察,探讨融雪盐条件下冻融循环后混合料水稳定性能的劣化机理.结果表明:冻温度、融雪盐浓度和冻融循环次数都会对胶粉改性沥青混合料的空隙率、劈裂强度和马歇尔模数产生较大的影响;融雪盐晶粒对沥青黏结性的破坏以及晶在混合料内部的膨胀和消融是造成混合料水稳定性能下降的关键原因.

基于损伤力学理论和应变等价原理,将冻融循环下轴心受压(砖)砌体损伤等效为砌体冻融损伤和轴心受压损伤的非线性耦合,推导了砌体冻融损伤和轴心受压损伤演化方程,获得了冻融循环下轴心受压砌体损伤演化方程,建立了冻融循环下轴心受压砌体损伤本构关系模型.利用冻融循环后砌体轴心受压试验数据验证所建立模型的合理性.结果表明:所建立的冻融循环下轴心受压砌体损伤本构关系模型能很好地拟合冻融循环后砌体轴心受压试验数据.该模型可为寒冷地区在役砌体结构有限元模拟及耐久性评估提供理论基础.
设计了碳化混凝土的电化学再碱化试验方法,提出了合理的电化学再碱化效果评价指标:pH值与钠离子迁移量.研究了电解质溶液种类及浓度、再碱化时间等对碳化混凝土电化学再碱化效果的影响.结果表明:随再碱化时间的增长,碳化混凝土内部的pH值增大,但pH值增长速率逐渐减缓.对于相同种类电解质溶液,随着其浓度升高,再碱化后碳化混凝土中的钠离子迁移量增大;对于同浓度不同种类的电解质溶液,再碱化后碳化混凝土中的钠离子迁移量不同.
研究了碳纤维掺量对水泥基材料密度、性模量、泊松比等物理力学性能的影响,并通过理论计算与试验数据进行了对比.结果表明:随着碳纤维掺量的增加,水泥基材料的密度和性模量降低、泊松比增加.通过回归分析,得到了水泥基材料的密度、性模量和泊松比与碳纤维掺量的函数对应关系,理论计算表明,水泥基材料的密度和性模量实测值与理论计算值有很好的一致性.
为了研究竹层积材在高温中和高温后的抗弯性能,在20~225℃下对104个试样进行了三点静态抗弯测试.结果表明:随着温度的升高,高温中和高温后竹层积材的抗弯强度、性模量和延性系数均明显减小;相对于高温中的试样,高温后的试样抗弯强度和性模量均明显较高,而其延性系数则较低.根据回归分析,建立了竹层积材在高温中和高温后的相对抗弯强度与温度的关系模型,该模型预测结果与实测值吻合良好.