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从粗糙度、压碎值和岩性的角度研究了影响机制砂混凝土路用性能的敏感性因素,并与河砂混凝土进行了比较.结果表明:混凝土的抗压强度与机制砂的粗糙度正相关,抗折强度与机制砂的压碎值负相关;混凝土的耐磨性随机制砂粗糙度的增大、压碎值的减小而提高,与砂中SiO2含量的相关性不大;在压碎值不大于17.3%(质量分数)的情况下,利用石灰岩机制砂配制耐磨路面混凝土是完全可行的;在同等强度下,掺入适量粉煤灰不会影响机制砂混凝土路面的耐磨性.
基于混凝土电阻率与含水率的关系,提出了一种定量评价混凝土养护效果的方法,即将设定接触面积的铜片电极以不同深度埋入混凝土试件内部,用恒电位计测试不同养护条件下混凝土试件内部电阻随深度的变化,根据计算出的混凝土内外层电阻率差值来判定养护的充分性.结果表明:可建立一条充分养护和不良养护之间的定量分界线,即当内外电阻率差值Δρ≤10kΩ.cm时可判定混凝土得到了充分养护,当Δρ≥50kΩ.cm时则可判定混凝土养护不良.

以碳化深度为评价指标,结合压测试技术,研究了静养时间、升温速率和恒温时间等蒸养参数对高强混凝土抗碳化性能的影响.结果表明,延长静养时间可明显改善高强混凝土的抗碳化性能,而过快的升温速率、较长的恒温时间及较高的恒温温度均对混凝土抗碳化性能不利.
探究了微胶囊掺量、试件预破坏程度、侵蚀溶液pH值以及试件养护龄期对试件修复行为的影响.利用抗压强度回复率和损伤变量来评价试件的自修复效果.结果表明:掺入微胶囊后试件的抗压强度回复率得到提高,不同龄期试件的修复效果均随侵蚀溶液pH值的提高而提高.相同情况下,当微胶囊质量分数为2%时,养护28d的试件修复效果较好,而微胶囊质量分数为4%时,养护180d的试件抗压强度回复率较高.
向土体中灌注营养液可生成新的化合物,由此降低土体的渗透系数,以达到防渗封堵的效果.在实验室中向粉土和回填土中灌注马铃薯液,土壤的渗透性均有显著降低:粉土的渗透系数降低了95%,回填土的渗透系数降低了88%.试验在低于20℃的环境下进行,但微生物仍能保持足够的活性,可达到封堵效果.向出现渗漏的地下车库墙外回填土内灌注马铃薯液,回填土的渗透系数降低了95%.现场试验气温达到30℃,更有利于微生物的生长和繁殖,封堵时间短,效果更好.
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.
以垃圾焚烧飞灰(MSWIFA)为主要原料,在实验室成功烧制了硫铝酸钙(calcium sulphoaluminate,CSA)水泥熟料,试验研究了CSA水泥基材料的抗压强度和耐久性.结果表明:CSA水泥试样各龄期抗压强度与试验用对照水泥Ⅰ的抗压强度发展规律相近,早期强度发展较快,7d后强度增长趋缓;CSA水泥基材料有较好的防收缩、抗碳化、抗渗性及抗硫酸盐侵蚀能力;垃圾灰引入的大部分氯离子是以固定氯的形式存在于水泥熟料矿物和水化产物中的,而且随着水化程度深入进行,部分游离氯也能被固化在新生成的水化产物中.
提出一种由玻璃纤维增强复合材料(GFRP)外壳和轻木芯材组成的新型GFRP-轻木组合梁及其拉挤成型工艺,并选用无碱玻璃纤维、泡桐木和不饱和聚酯树脂为原料制备组合梁构件.通过三点弯曲试验,获得了组合梁构件弯曲力学特性及破坏模式.结果表明:GFRP-泡桐木组合梁具有良好的性性能和承载能力,其承载力和抗弯刚度分别为泡桐木扁梁的17.4,12.8倍,是GFRP空心管的4.1,1.7倍,具有良好的组合效应,可使GFRP和泡桐木2种材料得到充分利用.

采用低温弯曲试验,以弯拉应变比、弯曲劲度模量和应变能密度等指标分析了盐冻融循环条件下沥青混合料低温性能的衰变规律,研究了掺加纤维等添加剂后,在盐冻融循环条件下沥青混合料低温性能的改善效果.结果表明:沥青混合料经盐冻融循环后,其弯拉应变比、应变能密度显著减小,弯曲劲度模量增大;随着盐冻融循环次数的增加,各指标变化幅度逐渐减小;盐溶液质量分数越高、冻融温度越低,对沥青混合料的低温性能影响也越大;应变能密度与盐冻融循环次数呈指数函数变化;玄武岩纤维对盐冻融循环条件下沥青混合料低温性能的改善效果较好.
对埋置钢筋的砂浆试样施加不同大小的拉应力和压应力,通过测量承载钢筋的开路电位、腐蚀电流密度和交流阻抗等,对比了拉应力和压应力对砂浆中钢筋腐蚀的影响.结果表明:钢筋腐蚀随着应力增加而明显加剧;相同荷载作用下,承受压应力钢筋的开路电位和交流阻抗值更低、腐蚀电流密度更高,表明压应力对砂浆中钢筋的腐蚀影响更为明显.通过交流阻抗解析表明,应力破坏钢筋/混凝土界面、降低钢筋极化电阻是其加剧钢筋腐蚀的主要原因,而压应力降低钢筋/混凝土界面的极化电阻较拉应力更为明显,因而它能更为显著地加剧钢筋腐蚀.
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.
对核磁共振冷冻测孔法(NMRC法)在水泥基材料中的应用进行了试验探索.通过使用介孔分子筛确定了熔点下降值与多孔材料孔径关系,获得熔点下降常数,并以此测定了不同龄期、不同水灰比白水泥样品的孔径分布,对其可能的误差来源作了分析.初步研究结果表明,核磁共振冷冻法测得的白水泥样品孔径分布信息可能比其方法更为丰富,对封闭微孔的分辨更为其所特有.
从多尺度综合研究了纳米SiO2对混凝土界面过渡区早期力学性能的影响.在宏观尺度上,主要测试了纳米改性混凝土的性模量及抗压、抗折强度,在微观尺度上,采用纳米压痕对其界面过渡区进行了压痕模量及其频数分布分析.结果表明:掺入纳米SiO2后,无论水泥石还是混凝土,其早期强度及性模量均有所提高,且混凝土强度的提高尤为明显;纳米改性混凝土界面区的孔隙和缺陷显著减少,且形成了更高密度的C-S-H凝胶相,使其压痕模量与水泥石的压痕模量接近.
采用丙基纤维素醚(HPMC)溶液来模拟蒸压加气混凝土料浆,并测试了HPMC溶液黏度,研究了溶液黏度和NaOH质量分数对铝粉气泡稳定性的影响.结果表明:HPMC溶液黏度与HPMC质量分数呈幂函数关系;溶液黏度增加,有利于铝粉气泡的生成和稳定,直到达到溶液黏度临界值;增加NaOH质量分数将提高铝粉发气速度,但过高的NaOH质量分数会加速气泡的合并和破裂,因此NaOH质量分数存在一个值.
采用单轴贯入试验,测定了泡沫沥青再生混合料在不同条件下的抗剪强度.研究表明:集料级配在规定范围内时,泡沫沥青冷再生混合料抗剪强度;加入1.5%(质量分数)的水泥可以使泡沫沥青冷再生混合料抗剪强度提高5倍左右;沥青的发泡效果决定了对应抗剪强度的沥青用量,发泡效果越好,对应抗剪强度的沥青用量越小;沥青黏度越高,相同沥青含量下泡沫沥青冷再生混合料的抗剪强度就越高;采用40℃烘箱养生3 d的试件其抗剪强度与自然养生10 d的试件相当;温度从40℃升至60℃,泡沫沥青冷再生混合料抗剪强度则下降一半.

聚合物泡沫材料由于具有质量轻、比强度高、隔热保温、隔音、抗震等优点,被广泛应用于建筑隔热保温、冷冻储藏、交通运输、航天等领域.其中的聚氨酯泡沫和聚苯泡沫虽然具有很好的隔热保温效果,但是它们都是易燃材料;酚醛泡沫具有难燃、耐火焰穿透、燃烧时低烟低等优点,但是酚醛泡沫也具有脆性大、易粉化等缺陷,从而限制了其在一些领域中的应用.石墨烯(graphene)具有独特的结构和优异的性能,常用来改善聚合物材料力学性能、热性能和电性能
采用沥青混合料轮碾成型机,运用等体积参数原则,研究了Evotherm温拌沥青混合料的集料加热温度、混合料成型温度下限值.结果表明:运用马歇尔-轮碾分步设计法设计的温拌沥青混合料水稳定性及疲劳性能试验结果均优于热拌沥青混合料,其指标与热拌沥青混合料相当;在材料组成、成型方式相同的情况下,借助热拌沥青混合料成熟的油石比设计方法以及马歇尔-轮碾分步设计法可以较为准确地确定温拌沥青混合料集料加热温度和混合料成型温度,使设计的温拌沥青混合料降温环保效果显著.