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采用工业CT获取沥青混合料断面扫描图像,利用数字图像处理方法将粗集料从图像中分离,并解决了颗粒粘连问题,使粗集料颗粒成为单独个体.确立了粗集料颗粒之间接触的判定准则,并设计5像素×5像素大小的窗格沿颗粒边缘进行接触搜索.对640张断面图像遍历处理后获得的数据进行定性分析,尝试建立了接触度指标C.采用4种概率密度分布函数对C数据进行拟合,并通过Kolmogorov-Smirnov及Chi-square 2种方法复合检验,终选定了对数正态分布来描述沥青混合料内部粗集料颗粒接触特性.

通过对铜川自燃煤矸石进行分拣、粉碎、过筛,利用X射线荧光光谱仪、等离子体发射光谱仪、X射线衍射(XRD)仪、同步热分析仪对铜川自燃煤矸石进行检测.研究了不同矿物以及成分对煤矸石活化性能的影响,并通过抗压强度法对自燃煤矸石活性进行了验证.结果表明:铜川煤矸石在自燃过程中形成的活性物为无定形SiO2,κ-Al2O3和无定形Al2O3,其结晶度的高低决定了自燃煤矸石活性的高低,同时自燃过程中煤矸石的疏松程度也会影响其活性.通过测定Si 4+,Al 3+溶出量及利用XRD分析结晶度可以快速测定自燃煤矸石的活性.
研究了黏细菌对砂浆渗透性和砂浆表面微观结构的影响.砂浆试件分别浸泡于海水、2216E液体培养基和接入的黏细菌2216E液体培养基浸泡液中154d.利用测试距砂浆表面不同深度处的氯离子含量和浸泡液的pH值来评价微生物对砂浆渗透性的影响.结果表明:黏细菌对氯离子渗入砂浆有阻碍作用并能减少砂浆内部OH-的溶出;经接入黏细菌的2216E液体培养基浸泡后,砂浆表面覆盖有一层布满杆状细菌的膜层,该生物膜层可能是浸泡液中氯离子渗入砂浆内部和阻碍砂浆内部OH-层渗漏的主要因素.

通过试验,就可再分散胶粉(简称"胶粉")掺量对钢渣砂砂浆的流动性、抗压强度、抗折强度、拉伸黏结强度和柔韧性的影响进行了研究.结果表明:随着胶粉掺量的增加,钢渣砂砂浆的流动性提高,抗压强度下降,早期抗折强度降低,28d抗折强度提高,拉伸黏结强度大幅增加,柔韧性得到改善.由此可知,对于钢渣砂砂浆,可掺入一定量胶粉来提高其抗折强度,改善柔韧性,并大幅增加拉伸黏结强度.
采用钢筋开槽内贴片试验方法,完成6组钢筋再生混凝土试件的拉拔试验,获得不同强度、不同再生骨料取代率下混凝土与钢筋的荷载-滑移曲线以及不同锚固位置处钢筋应变.基于试验结果,研究了再生骨料取代率对钢筋-再生混凝土黏结锚固强度及黏结滑移曲线的影响,并采用二次分布矩阵插值函数法及沿锚长积分法分别计算不同锚固位置处钢筋与再生混凝土的黏结应力和相对滑移,得到不同锚固位置处黏结滑移关系及位置函数.后建立再生混凝土与钢筋考虑黏结滑移位置函数的τ-s本构关系,为再生混凝土的工程应用提供参考依据.
在蒸压加气混凝土中掺含18%(质量分数)Al2O3的陶瓷生产尾泥替代一部分含94%(质量分数)SiO2的石英砂,研究不同替代率下蒸压加气混凝土力学性能的变化,并采用X射线衍射、扫描电镜对蒸压加气混凝土的矿物组成和微观结构进行了研究.结果表明:使用陶瓷生产尾泥替代40%(质量分数)石英砂制备的高铝质蒸压加气混凝土各项性能均优于未使用陶瓷生产尾泥的混凝土试块.陶瓷生产尾泥能促进蒸压加气混凝土水化产物的结晶,优化其各项力学性能.

研究分析了较大偏高岭土(MK)掺量下偏高岭土-水泥(MK-OPC)硬化浆体的强度、化学结合水量、MK反应量、Ca(OH)2含量、微观形貌和孔径分布.结果表明:在50%MK掺量(质量分数)范围内,随着MK掺量增加,MK-OPC砂浆的强度增长速度加快;MK-OPC砂浆长期强度基本高于纯水泥砂浆.随着MK掺量增加,MK-OPC净浆的MK反应量增加、Ca(OH)2含量大幅减少、微观结构致密、孔结构细化.MK反应量和增应因子与d≤10nm孔体积增量均呈正比关系.
为研究温拌再生沥青混合料黏附特性,根据表面自由能理论,通过测定温拌再生沥青和集料的表面能参数,计算了温拌再生沥青与集料的黏附功.结果表明:温拌剂的添加改善了再生沥青中的极性分量以及Lewis酸、碱作用力,改善了再生沥青的表面自由能,提高了沥青与石料的裹附能力;有水存在时温拌再生沥青-集料黏附功比较大,说明温拌条件下再生沥青混合料的水稳定性可以得到一定改善.
利用显微硬度仪、扫描电镜、能谱分析等微观测试手段,采取对比方法研究了普通碎石混凝土和钢渣粗骨料混凝土界面过渡区的结构和形态.结果表明:钢渣表面粗糙多孔,水泥浆体能够紧密包裹钢渣;钢渣-水泥石界面过渡区约为40μm,略小于普通碎石-水泥石界面过渡区(50μm),其界面过渡区结构较为致密,因而可形成较强的界面黏结力,配制的钢渣粗骨料混凝土整体强度较高.
为了了解纤维土的路用特性,采用室内试验分析了影响纤维土黏聚力的主要因素,研究了素土、石灰土和水泥土掺加纤维后所表现出来的基本力学性能.结果表明:纤维掺量对纤维土黏聚力影响显著;在素土、石灰土和水泥土中掺加纤维均能明显提高土体的黏聚力,但内摩擦角变化不大;素土的初始性模量随纤维掺量的增大而增大,而石灰土和水泥土的初始性模量随纤维掺量的增大而减小;素土和石灰土掺加纤维后可应用在需要提高抗变形能力的实际工程中,水泥土掺加纤维后可应用在需要提高强度的实际工程中.