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对经过不同碳化时间的混凝土进行冻融循环试验,测试其力学性能和微观孔隙特征参数,并提出混凝土内部"孔隙曲折度"概念.结果表明:碳化对提高混凝土抗冻性具有恒定的促进作用,碳化3~14d可使混凝土因冻融造成的动性模量下降量减少3%~12%;碳化使混凝土内部孔隙曲折度增大;掺加粉煤灰可增大混凝土内部孔隙曲折度,使侵蚀介质的渗透路径变长,进而提高其抗冻性;引气虽然也可提高混凝土抗冻性,但与其内部孔隙曲折度的相关性较低,表明引气和使用矿物掺和料对提高混凝土抗冻性的机理不同.
采用防护热板法和瞬态平面热源法测试了粗骨料、水泥砂浆和混凝土的导热系数,考察了砂率、骨料种类及其体积分数、水灰比和饱和度对混凝土导热系数的影响;利用复合材料导热系数模型,分析了饱和/干燥状态下混凝土内水泥砂浆与粗骨料间界面热阻的影响.结果表明:混凝土导热系数随饱和度、骨料体积分数、骨料导热系数的增大而增加,随水灰比的增大而减小;对干燥混凝土导热系数的预测需考虑界面热阻的影响.在定混凝土固相导热系数随着饱和度线性增大的基础上,提出了基于饱和度影响的混凝土导热系数计算模型.

将再生ABS/PC塑料颗粒掺入混凝土中制成塑料改性混凝土,对该改性混凝土进行立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度试验,研究了不同掺量再生ABS/PC塑料颗粒对混凝土力学性能的影响.基于二维圆形随机骨料模型,运用有限元方法进行单轴压缩细观数值模拟,得到了不同掺量下再生塑料改性混凝土的应力-应变曲线;将单轴压缩强度计算值与实验值进行了对比,结果表明:该方法能很好地模拟计算再生塑料改性混凝土的单轴抗压强度.
为了研究影响聚合物颗粒在水泥表面附行为的因素,测试了掺液前后新拌浆体zeta电位随时间的变化,并研究了液类型及聚灰比(mL/mC)对水泥粒子附液中聚合物颗粒(简称液颗粒)的影响.结果表明:水泥粒子会附液颗粒,阴离子型液颗粒较非离子型液颗粒更易被水泥粒子附;随聚灰比的增加,水泥粒子对液颗粒的附量有一个值,且液颗粒在水泥表面的附是单层的.
选择了有代表性的5种长江口细砂进行级配、压实特征、湿度特征、回模量的室内和现场试验.结果表明:长江口细砂粒径较为单一,多在0.075～0.300mm之间,不均匀系数小于5;采用小型试筒重型击实试验可减小击实对周边压实砂粒的扰动,且干密度测试结果高于大型试筒;击实曲线呈现多峰特征,含泥量越低,驼峰数越多,对现场施工压实控制更为有利;低填细砂路基在运营过程中受地下水影响较小,CBR强度和回模量与压实度、含泥量相关性显著,能满足设计要求,且经100万次加载后无显著衰减.
研究了SAP(水树脂)内养护剂对膨胀混凝土力学性能、变形开裂性能和耐久性能的影响,然后通过MIP,SEM,XRD等手段对其养护机理进行了微观分析.结果表明:掺加SAP可显著提高膨胀混凝土的早期膨胀值和限制膨胀率,降低膨胀与收缩变形的差值,且对强度、渗透性无不利影响.由于SAP具有水-释水功能,因此掺加SAP将有利于钙矾石的生成和水泥水化程度的提高,并能有效改善膨胀混凝土的孔结构分布.
针对传统混凝土管片中存在的问题,为推动新型隧道管片的发展以及为慕尼黑-维罗纳铁路隧道采用钢纤维混凝土管片提供设计依据,参照德新近提出的对称倾角梁试验模型,研究了不同钢纤维掺量、钢筋配筋率对自密实混凝土管片力学性能的影响.结果表明:钢纤维可明显提高混凝土构件的承载力和韧性,将钢纤维自密实混凝土应用于地下工程,并用钢纤维部分替代钢筋切实可行.
分别对不同水灰比的砂浆改变温度、湿度、光照及风速,模拟计算出平板砂浆水分蒸发速度,研究了水分蒸发速度对砂浆抗裂指数的影响,建立了砂浆抗裂指数与水分蒸发速度的一元本构方程以及砂浆抗裂指数关于水灰比和水分蒸发速度的二元本构方程,并利用该本构方程指导预测砂浆的开裂趋势.

研究了不同细度和不同掺量的矿渣和粉煤灰对粉煤灰-矿渣-水泥(FSC)复合胶凝材料强度的影响.借助激光衍射粒度仪测定了矿渣和粉煤灰的粒径.测定了FSC复合胶凝材料的水化热,分析了其水化进程.结果表明:矿渣细度对FSC复合胶凝材料强度影响较大,矿渣越细,FSC复合胶凝材料强度越高;通过优化矿渣、粉煤灰的颗粒级配,可发挥出它们的"叠加效应";当粉煤灰和矿渣总掺量(质量分数)为50%,而矿渣掺量在33%以上时,可配置出52.5R复合水泥.
选取C20,C30,0,C50共4种强度等级、尺寸均为100mm×100mm×300mm的混凝土试件,在5,10,15,20,25,30,40kN共7个压力等级下测量其回值,并通过比较回值与压力之间的关系,得出混凝土试件回值趋于稳定时的压强临界值约为0.25kN/cm2.将试验结果与原混凝土无损检测规程比对后发现,原无损检测规程在制定测强公式时规定的试件承受压力并不能确保回值的正确读取.所得结果可为混凝土无损检测规程的再版修订提供新的依据.
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.
通过自行设计研制的试验装置,对隧道力环境下防水膜防水性能的损伤进行了模拟试验研究.结果表明:防水膜厚度是决定其防水效果的主要因素;3mm厚的防水膜在工程实际中既能保证正常衬砌压力下的不渗水,又能保证其具有优越的力学性能;在衬砌压力作用下,防水膜受损程度较无衬砌压力作用时严重;基面有裂缝或凹凸不平时,防水膜防水性能没有受到太大影响,但当基面上出现易压碎尖点时,防水膜则严重受损;受拉及受剪状况下防水膜的防水性能均遭受损伤.
采用煤矸石炉渣等量替代天然细集料,制备了掺煤矸石炉渣的水泥混凝土.结果表明:在混凝土中用一定量的煤矸石炉渣替代天然砂,可配制出强度等级为50MPa以上的混凝土,其28d抗压强度和耐久性能均高于同配合比的基准混凝土;随着煤矸石炉渣掺量的增加,混凝土坍落度降低;掺煤矸石炉渣水泥混凝土的体积性满足家标准.
将2种普通混凝土破碎加工成再生粗骨料(RA),经620℃高温处理,剔除RA上的附着砂浆,得到再生粗骨料H-RA,然后配制再生骨料混凝土(RAC),测定其抗压强度、劈裂抗拉强度和断裂能.结果表明:RAC的力学性能显著下降,这归因于RA破碎加工导致的石子损伤及其表面的附着砂浆;在低水胶比条件下,RA中的石子损伤是导致RAC力学性能下降的主要因素,而在高水胶比条件下,导致RAC力学性能下降的主要因素则是石子表面的附着砂浆;水率与断裂能可敏锐反映RA的缺陷特征.
通过试验模拟海洋环境下氯离子对在役混凝土柱的侵蚀,探究了干湿交替环境下应力水平及试验周期对氯离子在混凝土中传输特性的影响规律.采用干湿时间比为2∶1的干湿循环制度,试验历时1a,研究了不同应力水平下混凝土内的氯离子含量分布特性.通过数据分析得到应力水平和试验周期对混凝土内氯离子传输进程、表面氯离子含量、对流区深度及峰值氯离子含量的影响规律;建立了同时考虑应力水平和试验周期影响的氯离子扩散系数预测公式;阐释了应力水平对干湿交替环境下混凝土中氯离子不同传输机制的影响机理.

采用气候箱模拟室内环境,测试了中密度纤维板(MDF)的甲醛散发量,分析了MDF厚度和封闭方式及气候箱温度、相对湿度和空气交换率对MDF甲醛散发量的影响,探讨了MDF甲醛散发机理.结果表明:MDF甲醛散发的主要通道是板材四周端面,其甲醛初始散发量是板材上、下表面甲醛初始散发量的1倍以上;MDF越薄,其甲醛散发量越大;随着气候箱温度和相对湿度的升高,MDF甲醛散发量增大;随气候箱空气交换率提高,MDF甲醛散发量降低.MDF甲醛散发过程可分为3个阶段,即短期快速散发阶段、中期缓慢散发阶段和长期稳定散发阶段.
用低酸度磷酸盐(NH42)HPO4和K2HPO4制备了凝结时间可控、强度高的新型磷酸镁水泥(MPC).结果表明:由低酸度磷酸盐制备的MPC,在水料比和缓凝剂用量一定的情况下,随着n((NH4)2HPO4)/n(K2HPO4)的降低,其浆体的流动性增强,凝结时间延长;添加K2HPO4后,MPC的早期抗压强度略有降低,但其28d抗压强度高达70 MPa以上;MPC的水化产物为NH4MgPO4·6H2O和KMgPO4·6H2O.