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对高氧化铁粉煤灰电磁参数及复合高氧化铁粉煤灰水泥浆体的波性能进行了试验研究.结果表明:高氧化铁粉煤灰具有较高的复介电常数和一定大小的复磁导率,是以介电损耗型为主的电磁波有效损耗介质;高氧化铁粉煤灰磁铁矿含量对介电损耗有显著影响,但与复磁导率的相关性不大;高氧化铁粉煤灰水泥基复合材料具有明显的波性能,并且具有收频段宽的特点,在9.5~18.0 GHz波段范围内,反射率R-5.00 dB,值为-11.02 dB,而且这种材料的波能力并不单纯取决于粉煤灰磁铁矿含量.
采用热孔计法测试了3,28,90d龄期下普通混凝土和高强混凝土孔结构特征及其变化,并与压法、氮附法进行了比较,进一步分析了混凝土微孔结构及孔隙率与其宏观力学性能的关系.结果表明:与压法相比,热孔计法能较好地表征混凝土中直径小于100nm的孔结构变化情况.高强混凝土养护28d后,孔径大于20nm的孔隙率变化较小,而在普通混凝土中这类孔仍然持续减少.相较于孔隙率的变化,孔径分布的变化能更好地解释混凝土宏观性能的差异.对普通与高强混凝土来说,直径小于20nm的孔对其宏观力学性能的影响不大.

以铜尾渣替代粘土煅烧水泥熟料,研究了生料的易烧性,测定了熟料的f-CaO含量,采用X射线衍射(XRD),热重-差热分析(TG-DSC),扫描电子显微镜(SEM)和压仪(MIP)等手段,对水泥熟料的矿物组成、水泥净浆抗压强度、水化产物及孔隙率进行了分析研究,探讨了铜尾渣的作用机理.结果表明:铜尾渣对水泥熟料的烧成和矿物形成有较好的促进作用,掺入铜尾渣后,熟料fCaO含量降低,有效提高了生料的易烧性.掺铜尾渣熟料中C3S和C2S矿物含量多,结晶度好,制成的水泥净浆水化程度好,孔隙少,结构致密,抗压强度高.
通过化学分析手段,对混凝土碳化层物相组成及其变化规律进行分析,并通过酸度计对混凝土碳化层pH值的变化规律进行研究.结果表明,混凝土中的碳化反应物质变化规律和混凝土碳化的pH值变化规律并不完全一致,混凝土部分碳化的范围由混凝土中碳化反应物质变化的范围所决定,而不是局限在pH值变化的区域内进行.碳化混凝土的横断面由完全碳化区、pH值变化的部分碳化区、向内的pH值稳定的部分碳化区和未碳化区4部分组成.
为研究矿料表面能参数对沥青混合料劈裂强度的影响,先基于表面能理论对沥青-矿料黏附原理进行阐释;然后测定不同岩性矿料(石灰岩、玄武岩、花岗岩、安山岩和片麻岩)与已知表面能参数滴定液体的接触角,由接触角求得不同矿料的表面能、极性分量和色散分量,分析矿料各参数与沥青混合料劈裂强度的关系.结果表明:表面能理论可较好解释沥青混合料劈裂强度的形成;不同岩性矿料的沥青混合料劈裂强度与矿料表面能、色散分量呈正相关关系,与矿料极性分量呈负相关关系;矿料表面能参数与其化学组成存在一定关系.
采用有限元法,对倒装式基层沥青路面结构的力学行为进行分析.结果显示:倒装式基层沥青路面结构面层的底面受拉应力作用,随着轴载的增大,拉应力近似呈线性递增;倒装式基层沥青路面结构的底面拉应力明显小于典型半刚性基层沥青路面结构的底面拉应力,因而具有更好的抗裂性;级配碎石层底面始终处于受压状态.
基于自然电位法设计了梯形电极测系统,然后通过钢筋锈蚀加速试验,对2种水灰比混凝土试件中沿保护层厚度方向梯形分布的各层光圆钢筋锈蚀进行了测.结果表明:沿保护层厚度方向梯形分布的各层光圆钢筋依次发生锈蚀,各层光圆钢筋开始锈蚀时间间隔渐次增加;光圆钢筋开始锈蚀时间与保护层厚度之间关系可采用指数函数方程拟合,拟合结果与试验数据吻合良好;2种水灰比混凝土中各层光圆钢筋开始锈蚀时的临界氯离子含量(质量分数)为0.3%~0.5%.梯形电极测系统可有效追踪混凝土中的钢筋锈蚀行为,对混凝土结构安全性提供及时预.
采用U型管微压测定装置测定不同预湿程度陶粒在轻骨料混凝土中的水返水过程,采用扫描电子显微镜(SEM)观察轻骨料混凝土界面结构形貌,采用新型环形约束收缩装置研究了部分约束条件下轻骨料混凝土的拉伸徐变特性.结果表明:随着陶粒预湿程度的提高,陶粒在轻骨料混凝土中的水能力下降,返水能力提高,陶粒与水泥石界面结合程度加强,轻骨料混凝土的拉伸徐变值减小.

应用Kachanov损伤模型表征沥青砂损伤的增长变化律,将Burgers模型与损伤因子进行耦合,构建出能够描述高黏沥青砂3阶段蠕变全过程的蠕变损伤模型.借助高黏沥青砂的弯曲蠕变试验数据,利用二乘法,得到相关模型系数和蠕变损伤演化曲线.将此蠕变损伤模型曲线与试验结果及Burgers模型曲线进行对比研究.结果表明:该蠕变损伤模型能准确描述高黏沥青砂的蠕变3阶段特性,拟合相关系数达到0.998.
以天津港北疆港区的废弃碱渣为研究对象,提出了利用高炉矿渣微粉(GGBS)、水泥对高含水率碱渣进行固化处理的方法,并对基于模糊评价法得到的优选配合比固化碱渣土的压缩特性进行了研究.结果表明:同等固化剂掺量下,混掺固化剂的固化碱渣土的强度要高于单掺固化剂的固化碱渣土;基于优选配合比(3%水泥+8%GGBS)的固化碱渣土压缩系数及压缩指数随龄期的延长不断降低,而结构屈服应力不断增大.固化碱渣土的压缩性能在屈服前后变化很大,建议工程中应确保上部荷载不能超出其结构屈服应力,以免发生突然破坏.
通过测试2组水胶比和5种粉煤灰掺量水泥浆体不同龄期的粉煤灰水化反应程度、Ca(OH)2含量、孔隙液的pH值和碱金属离子的变化,探讨了高掺量粉煤灰水泥浆体长期水化碱环境的稳定性.结果显示:粉煤灰长龄期的水化反应程度较低,其掺量(质量分数)小于60%时,不能完全消耗水泥水化所产生的Ca(OH)2,而Ca(OH)2对水泥浆体孔隙液碱度起维持作用,在整个碱环境稳定时,水泥浆体中未溶解的Ca(OH)2对碱环境无直接影响.
采用XRD,SEM/EDS,BSEM/EDS,光学显微分析和显微硬度分析等测试方法对湖北十字垭隧道工程混凝土进行了分析.结果表明:混凝土部分粗骨料含有石膏,在粗骨料中石膏与砂浆界面过渡区生成了钙矾石和碳硫硅钙石,导致混凝土开裂、界面过渡区疏松多孔,混凝土内部受到硫酸盐侵蚀破坏.
将混凝土损伤力学理论研究方法与B3徐变模型相结合,采用应力级别、硫酸盐溶液质量分数、混凝土构件截面有效尺寸、混凝土经受应力腐蚀的时间等参数对压应力状态与硫酸盐侵蚀共同作用下的混凝土B3徐变模型进行了修正,通过非线性回归建立了硫酸盐侵蚀下混凝土轴心受压构件的修正B3徐变预测模型.与不同的试验资料对比表明,采用该修正徐变模型得到的预测值与试验数据吻合较好.应用该修正徐变模型,分析了水灰比、骨料水泥比、构件截面尺寸以及应力级别、硫酸盐溶液质量分数等因素对混凝土徐变的影响.
通过碳-芳混杂纤维布加固圆木柱(杉木和松木)的轴心抗压性能试验,研究了不同层数的碳-芳混杂纤维布加固圆木柱的破坏形式、轴心抗压强度、峰值压应变和荷载-应变曲线.结果表明:用碳-芳混杂纤维布加固后,圆木柱的轴心抗压强度和峰值压应变有了明显的提高,轴心抗压强度提高幅度约为6.6%～16.8%(松木)和5.0%～16.9%(杉木),峰值压应变提高幅度约为8.9%～60.2%(松木)和11.5%～56.8%(杉木).基于试验数据拟合,提出了碳-芳混杂纤维布加固圆木柱轴心抗压承载力的计算公式.
参考建筑员协会ICBO标准,采用平板约束试验、自制的混凝土塑性应力测试装置以及压法,分析了再生细骨料粒径、取代率以及混凝土水灰比、砂率等对再生细骨料混凝土塑性应力、孔结构及塑性收缩开裂性能的影响.结果表明:随着再生细骨料粒径范围的减小,再生细骨料混凝土塑性收缩开裂风险逐渐降低;再生细骨料取代率的增加,使得再生混凝土塑性收缩开裂风险增大;再生细骨料混凝土水灰比对其抗塑性收缩开裂性能至关重要,过大或过小均会提高其塑性收缩开裂风险;选择适当的砂率可以控制再生细骨料混凝土的塑性收缩开裂程度.

根据水泥基材料的多孔介质特点和内部孔隙尺寸分布特征,结合多孔介质中的湿传输机理,认为水泥基材料的湿传输研究必须考虑Knudsen扩散的影响.根据中、微孔体积的等效直径理论以及气体分子运动论相关原理,推导建立了Knudsen扩散影响系数的理论计算公式,在此基础上,探讨了水泥基材料湿扩散系数的确定方法,并通过实际问题的分析进行了验证.
以赤泥、粉煤灰、石英砂等为主要原材料,经掺加物理泡沫、浇注、煅烧等工艺制备了赤泥轻质保温材料,研究了煅烧温度及升温速率对其性能的影响;利用扫描电子显微镜观察其微观形貌,并探讨其烧结机理.结果表明:在煅烧温度1 150℃,升温速率6℃/min条件下制备的赤泥轻质保温材料,其堆积密度为527kg/m3,收缩率为5.7%,抗压强度和抗折强度分别为3.4MPa和2.2MPa,导热系数为0.105W/(m·K),孔隙率(体积分数)为33.61%.