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提出了混凝土氯离子扩散系数预测的格构模型;应用能量等效原理,导出了格构梁和连续体氯离子扩散系数之间的解析关系式.基于模拟所得的骨料分布和格构梁与骨料之间的相对位置,确定了每一个格构梁单元的刚度矩阵.通过有限单元分析,获得了混凝土氯离子扩散系数;定量评价了骨料直径、界面氯离子扩散系数和骨料级配对混凝土氯离子扩散系数的影响.基于数值结果,发现混凝土氯离子扩散系数随着骨料直径的增大而减小;随着界面氯离子扩散系数的增大而增大;骨料级配对混凝土氯离子扩散系数有较大影响.
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.

采用混凝土早期自收缩测量系统研究了粉煤灰掺量及水胶比对自密实混凝土早期自收缩的影响,并通过硬化混凝土孔隙结构测定仪和压仪研究了自密实混凝土的微观孔结构.结果表明:粉煤灰的掺入能降低自密实混凝土早期的自收缩,且随粉煤灰掺量的增加,减缩效果更为显著;随着水胶比的降低,自密实混凝土的自收缩逐渐增大;自密实混凝土早期自收缩与其微观孔结构关系密切,自密实混凝土自收缩主要是因孔径为0~50 nm的孔隙量的增加而造成的.
先分析现有污泥处理处置技术的局限性,从土地利用、热能利用和建材利用角度分析了污泥可能的资源化途径.依据脱水污泥、干化污泥和污泥焚烧灰渣3种形态重点介绍了污泥建材利用方面的进展,同时分析了污泥建材利用的难点和问题,认为直接利用脱水污泥与页岩、粉煤灰等混合烧制烧土制品是污泥建材利用为可行的技术途径,但需注意烧制过程中污泥重金属和气味挥发污染的控制以及混合工艺技术的改进.
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.
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.
采用宏观性能与微观分析相结合的方法研究了粉煤灰在磷酸镁水泥体系中的多种效应,包括活性效应、微集料效应和形貌效应,并通过试验设计与分析,确认粉煤灰在磷酸镁水泥体系中还存在着附效应.
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.

采用混凝土的Kelvin阻尼模型和复阻尼模型,对钢筋混凝土阻尼参数进行了分析,推导得到了性阶段弯曲振动时钢筋混凝土阻尼性能的理论折减系数.研究了弯曲振动时钢筋混凝土损耗因子与配筋率、激励频率间的关系.结果表明:钢筋混凝土损耗因子随配筋率的增加和激励频率的提高而下降,且初始下降较快,而后渐趋平缓.将试验数据与理论折减系数进行对比分析,发现在配筋率较高时,理论折减系数与实测阻尼变化趋势接近,而在配筋率较低时,由于未考虑素混凝土的阻尼性能与激励频率的关系,两者间存在一定的偏差.
选用碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)和高强玻璃纤维(SGF)为增强材料,制作CF,CF/GF和CF/SGF层间组合混杂纤维增强木梁,并对其受弯性能进行了试验研究,同时分析了该木梁的破坏形态和破坏机理,讨论了其荷载-位移特征、极限承载力和延性.结果表明:与单一CF增强相比,合理匹配混杂纤维增强复合材料(HFRP)可显著提高木梁的承载力和延性.提出了HFRP增强木梁的极限承载力计算方法.
采用SEM和XRD等技术手段,探讨了石灰陈化过程机理及其在文物保护中应用的可行性.结果表明,石灰在陈化过程中,随着陈化时间的增加,氢氧化钙的粒径呈现逐渐减小的趋势,形成了直径约50nm、长度约200nm的针状氢氧化钙,以及粒径为100～200nm的板状氢氧化钙;陈化石灰的纳米粒径和高反应活性较好地改善了陈化石灰糯米灰浆的抗压强度、表面硬度等物理性能,并使陈化石灰-乙醇分散液具有良好的渗透性,可较好地解决传统石灰水加固剂溶解度较小和渗透性较差的问题,为其在砖、石、土质文物保护中的应用奠定科学基础.
在对比分析再生剂ZZ,RA-2,DN100,DN101红外光谱的基础上,将这4种再生剂按相同比例分别加入老化SBS改性沥青中,通过红外光谱分析、美SHRP试验研究了再生SBS改性沥青性能及微观结构,并运用界面活性理论解释了SBS改性沥青再生机理.结果表明:再生剂加入后,在沥青质与软沥青之间形成一层界面膜,促进聚合物大分子间或链段间的运动,起到润滑和增溶作用,从而使老化沥青黏度减小,流变性能恢复,低温变形能力增强.
为实现撒布型应力收层的技术性能评价和设计时沥青类型与设计参数的合理选择,对该收层技术性能的试验方法进行了研究.基于撒布型应力收层使用功能的要求,设计了评价其抗反射裂缝能力、抗剪性能和抗拉性能的试验方法,并以橡胶沥青应力收层和SBS改性沥青应力收层检验了所设计试验方法的适用性.结果表明:所设计的试验方法可操作性强、结果合理且规律性明显,从而为撒布型应力收层的技术性能评价及设计参数确定提供了一种途径.
利用制盐卤水和石灰合成低(水化)碱性MgO粉体,再与秸杆、卤水复合制成秸杆胶凝复合材料,研究碱性环境对这种复合材料结构与性能的影响.结果表明:控制沉淀反应终点pH10.0,可保证MgO粉体具有较低的水化碱性;强碱性环境(pH12.0)对秸杆纤维有较强的侵蚀作用,对其复合材料的凝结和力学性能有较大的影响;低碱性(pH10.0)镁氯胶凝材料与秸杆纤维有良好的适应性;随着秸杆纤维掺量的增加,复合材料的孔隙率增加,抗折、抗压强度下降,尺寸较小、较大的秸杆纤维分别对复合材料抗折、抗压强度的影响较为明显.
采用干湿循环法将钢纤维进行加速锈蚀,在分析其表观锈蚀特征的基础上,通过轴向拉伸试验和有限元分析研究了锈蚀程度对其力学性能退化的影响.结果表明:干湿循环处理后钢纤维表面出现了较多的锈坑,截面损失和锈坑处应力集中使其力学性能退化,而应力集中程度又取决于锈坑深度、宽度和钢纤维直径.建立了考虑锈坑深度、宽度和钢纤维直径影响的锈蚀钢纤维极限拉伸荷载退化模型,经试验验证,该模型也适用于计算锈蚀钢筋的极限拉伸荷载.

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.
选取CO2体积分数为3%和20%进行加速碳化试验,比较分析了2种情况下单掺粉煤灰、矿粉混凝土及二者复掺混凝土碳化深度及碳化速率系数随碳化龄期的变化规律.结果表明:在3%CO2体积分数下进行加速碳化试验,不但能较好地反映普通混凝土的自然碳化规律,而且能对水胶比相同矿物掺合料不同的混凝土碳化性能进行有效区分,但试验时需要适当延长碳化龄期;采用20%CO2体积分数进行加速碳化试验,并不能有效区分水胶比相同矿物掺合料不同的混凝土的碳化性能.