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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.
选择适合路面光热环境的有机相变材料,分3种导入模式制备相变改性沥青、硅藻土粉末状复合相变材料和陶砂粒状复合相变材料,根据制备材料的性能进行取舍,确定所用的复合相变材料.采用复合相变材料等体积替代矿粉和细集料制备潜热沥青混合料,并用温度测系统测定其调温效果.结果表明:所制备的路面用潜热沥青混合料相比于基质沥青混合料,可降温8～10℃,因而料具有良好的调温效果.

研究了发泡剂掺量对泡沫混凝土的孔径、抗压强度、密度、导热系数以及发泡剂利用率等性能的影响.结果表明:发泡剂掺量(质量分数)为5%~6%时,泡沫混凝土孔径均匀,其抗压强度、密度及导热系数,发泡剂利用率.发泡剂利用率和发泡剂掺量的提出对泡沫混凝土的生产具有一定的理论指导意义.
利用数字图像处理技术,对再生混凝土弯折试件的疲劳破坏断裂面进行了统计研究,得到了其统计特征,分析了再生混凝土疲劳应力水平与骨料脱黏面积比例的相互关系.对骨料与砂浆的边界进行提取,建立了能够真实反映再生混凝土粗骨料分布的二维细观数值模型,为分析再生混凝土的性能提供了重要依据.
综合利用X射线衍射及扫描电镜,分析了钢筋腐蚀产物和钢筋/混凝土界面微观性能.结果发现:未经阴极保护处理的试样更多地生成了主要腐蚀产物Fe3O4,并且在Cl-大量存在的情况下,还进一步生成了Fe3+(O,OH,Cl);阴极保护有助于钢筋/混凝土界面处Ca(OH)2晶体的存在,从而能保持界面处的高碱性,而且阴极电流能使Cl-迁移而远离钢筋,使钢筋受到有效保护.
以普通硅酸盐水泥为结合剂,用粉煤灰和微硅粉取代砂和部分水泥制备泡沫混凝土.探讨了微硅粉和聚丙烯纤维对表观密度为800~1 500 kg/m3的泡沫混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、收缩率的影响.结果表明:采用掺加微硅粉和聚丙烯纤维技术,可以制备出表观密度在800~1 500kg/m3,抗压强度达到10~50 MPa的高强泡沫混凝土;微硅粉和聚丙烯纤维能显著提高泡沫混凝土的抗压强度,且泡沫掺量越大,其增果越显著;掺入聚丙烯纤维后,泡沫混凝土的劈裂抗拉强度显著提高,干缩率明显下降.
为研究沥青性能对应力收层沥青混合料路用性能的影响,通过室内试验测定了齐鲁70#道路石油沥青、复合改性沥青、橡胶沥青这3种沥青的技术指标,对设计的应力收层沥青混合料进行了高低温性能、水稳定性和疲劳性能评价,并得到了相应的动态模量主曲线和相位角主曲线.结果表明,复合改性沥青和橡胶沥青用于应力收层具有良好的路用性能和力学性能,建议在实际应用中结合经济因素选用.
研究了利用油页岩渣-矿渣制备碱胶凝材料的方法,讨论了油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的强度、强度增进率和凝结时间及其主要影响因素,同时测试了油页岩渣的组成结构和活性指标,并对油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物与作用机理进行了分析.结果表明:油页岩渣-矿渣碱胶凝材料的硬化产物主要为无定形硅铝酸盐物质形成的网络结构,成分以Si,O为主,Ca,Al,Na次之;利用油页岩渣与矿渣复合可合理调整碱胶凝材料组成中Ca与(Si+Al)的比值(摩尔比),使之具有优良的抗压强度且减少碱激发剂用量.

研究了钠基膨润土和钙基膨润土对水泥基材料抗低温硫酸盐侵蚀性能的影响.将水泥-石灰石粉试件浸泡在5℃,5%(质量分数)硫酸钠溶液中,用红外光谱(IR)和XRD分析了腐蚀产物.结果表明:水泥-石灰石粉试件腐蚀程度随浸泡时间延长而增加,未掺膨润土的试件棱角发生明显脱落,腐蚀产物以碳硫硅钙石为主;在试件的腐蚀产物中,碳硫硅钙石的生成量随膨润土掺量增加逐渐减小,试件的腐蚀程度也逐渐减小;膨润土掺量相同时,钠基膨润土比钙基膨润土改善水泥-石灰石粉胶凝材料低温下抗硫酸盐腐蚀性能的效果更好.
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.
通过室内加速碳化试验,研究了混凝土内部温湿度变化对钢筋锈蚀的影响,并使用温湿度影响函数进行描述,建立了考虑混凝土内部温湿度影响的钢筋锈蚀速率模型.研究表明:不同配比混凝土试块中钢筋锈蚀的温度影响函数差别较大,但对于同一配比试块,即使钢筋处于不同的锈蚀程度,其温度影响函数仍相近;对于湿度影响而言,无论是对于不同配比试块还是同一配比中锈蚀程度不同的试块,其受湿度影响的相对变化规律几乎一致,因此可用统一的湿度影响函数进行描述.基于上述研究成果,探讨了可用于实际工程的钢筋锈蚀速率实时动态预测方法.
选择SBS改性剂与C9石油树脂对辽河90#基质沥青进行改性,通过常规试验、梁弯曲流变(BBR)试验考察了该改性沥青的感温性能、高温稳定性能、低温抗裂性能和抗老化性能,并利用电子显微镜对其结构进行了观察.结果表明:当SBS-C9石油树脂的质量分数为5%时,SBS-C9石油树脂改性沥青的感温性能、高温性能均优于SBS改性沥青,而低温性能、抗老化性能与之相差不大;C9石油树脂可提高SBS改性剂与基质沥青之间的结合力及SBS改性剂对基质沥青的约束力,使之形成新的交联网络结构.
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UTM系统对不同硫磺掺量(质量比)的沥青混合料进行动态模量试验,分析了温度、加载频率和硫磺掺量对沥青混合料黏特性的影响.结果表明:温度和加载频率对硫磺改性沥青混合料和普通沥青混合料动态模量的影响规律基本相同;不同硫磺掺量对沥青混合料黏性能的影响有所不同,硫磺掺量较小时,沥青混合料的黏性增加,温度敏感性增大;硫磺掺量较大时,沥青混合料的性增加,温度敏感性降低.
利用天然石膏模拟钛石膏的物理形态和化学组成,对比研究天然石膏、钛石膏以及模拟钛石膏的物理性能.控制粉磨时间使天然石膏与钛石膏的比表面积、平均粒径以及颗粒级配情况基本相同,掺加Fe(OH)3等杂质使两者化学组成基本相同,通过系列性能研究寻求影响形态模拟钛石膏物理性能的主要因素.结果表明:比表面积对形态模拟钛石膏物理性能有一定影响,随着比表面积增大,其标稠用水量增大,力学强度降低;Fe(OH)3对钛石膏物理性能影响显著,随着Fe(OH)3含量的增加,其标稠用水量显著增大,力学强度急剧降低.

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.
测试了不同侧压下蓄水型模板衬里的持水能力、水泥净浆及砂浆的养护用水量以及不同龄期混凝土的表面硬度,探讨了模板衬里改善表层混凝土质量的作用机理.结果表明:采用蓄水型模板衬里可实现混凝土的持续保湿养护;模板衬里对早龄期混凝土表面硬度的提高明显高于较长龄期混凝土表面硬度.模板衬里促使排水排气过程中胶凝材料细微颗粒向混凝土表层富集,使得表层混凝土中胶凝材料的早期水化程度高,同时又不间断地保湿养护表层混凝土,从而改善了表层混凝土的质量.