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骨料级配特征对透水混凝土配合比优化设计方法及其基本性能有较大影响.采用A,B,C3种粒径的骨料进行混料设计试验,通过对大量的试验数据拟合与方差分析,建立了透水混凝土有效孔隙率、单位体积骨料颗粒数量、骨料比表面积、不同龄期抗压强度与骨料级配的关系式.研究结果对透水混凝土配合比设计方法优化和基本性能的预测具有重要的指导意义.

通过电化学阻抗谱(EIS)、背散射电子(BSE)图像与能谱分析(EDS)研究了大气预锈对低合金钢筋和普通低碳钢筋在混凝土模拟液中氯盐腐蚀行为的影响.结果表明:大气预锈作用影响2种钢筋钝化膜的生成;氯盐侵蚀后,大气预锈作用降低了低碳钢筋的耐蚀性,但低合金钢筋的耐蚀性不受预锈作用影响,原因是低合金钢筋基体与氧化皮间的缝隙内形成了致密的富Cr锈层,了氯盐对钢筋基体的进一步侵蚀.
提出了一种反映混凝土孔结构特征的毛细管束几何模型,并运用分形维数表征了孔数目、孔隙率和曲折度等参数.通过水饱和度与气体有效扩散空间的关系,建立了考虑水饱和度影响的混凝土气体扩散模型,并运用该模型分析了水饱和度、水灰比和环境温度等对气体扩散系数的影响.结果表明:水饱和度是影响混凝土中气体扩散性能的一个主要参数,当水饱和度达到85%(质量分数)时,对气体扩散系数的影响为显著.

根据氯离子在混凝土中的传输机制,从交变荷载作用下混凝土的疲劳损伤入手,基于裂纹面积来表征氯离子扩散系数,从微观角度定量分析了疲劳损伤对混凝土裂纹面积扩展值的影响;根据Fick 定律建立了交变荷载作用下损伤混凝土中的氯离子传输模型,并给出了其解析解.结果表明:所建模型计算结果与室内试验结果吻合良好,说明交变荷载作用下损伤混凝土中氯离子传输模型所应用的理论和提出的设具有一定的合理性和科学性.
制备了不同级配的玻璃砂透明土,对其进行了三轴固结不排水剪切试验和直接剪切试验,并与同等条件下的标准砂土试验结果进行了对比分析.结果表明:玻璃砂透明土的抗剪强度随相对密度的增大而增大;标准级配玻璃砂透明土的抗剪强度比0.5~1.0mm粒径玻璃砂透明土大;相同级配下,玻璃砂透明土与标准砂土的抗剪强度相近,可用玻璃砂透明土模拟天然砂土.

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.
利用水相悬浮法在聚丙烯纤维表面接枝 ,对聚丙烯纤维表面进行了改性.研究了改性聚丙烯纤维对水泥砂浆力学性能的影响.利用扫描电镜(SEM),Nicolet傅里叶变换红外光谱仪(IR)对改性聚丙烯纤维表面形貌、表面活性能团和水泥砂浆试样断口形貌进行了分析.结果表明:经过改性处理的聚丙烯纤维表面接枝上了 ;与普通聚丙烯纤维增强水泥砂浆试样相比,改性聚丙烯纤维增强水泥砂浆试样的抗折强度明显提高.
研究了多因素(掺合料种类、水胶比、养护龄期、加速腐蚀制度)作用对钢筋混凝土握裹力的影响,确定了各因素对钢筋混凝土握裹力变化的影响程度,并加以定量化表征,提出了多因素共同作用影响钢筋混凝土握裹力变化的多元非线性回归分析模型.结果表明:在试验拟定的影响因素中,钢筋混凝土握裹力存在值;各因素对钢筋混凝土握裹力的影响程度以水胶比和掺合料种类,养护龄期次之,加速腐蚀制度;水胶比增大对钢筋混凝土握裹力产生负效应,养护龄期增加对钢筋混凝土握裹力产生正效应.
针对南方高原潮湿路面,采用沥青路面上面层常用密级配AC-16混合料,先根据实际情况制定了反复凝的试验条件,然后对经历不同凝次数的试件进行体积指标、力学性能、高低温性能以及水稳定性等各项性能的试验研究,分析反复凝对混合料各项性能的影响.结果表明:混合料的初始空隙率对反复凝过程中的混合料空隙率有重大影响;高温稳定性随着凝次数的增加而衰减;力学性能、水稳定性以及低温性能在反复凝后都有不同程度的衰减,约前8次衰减较快,之后趋于平缓.
CECS 21:2000规程的超声波平测算法在受火后混凝土损伤深度评估应用中误差较大,为此进行了改进.采用双曲线模型模拟混凝土损伤沿混凝土深度方向的变化,采用抛物线模型模拟不同混凝土深度处超声波的传播路径,导出了改进算法公式并使用Matlab软件进行了编程和计算.将改进算法的计算结果与超声波实测数据进行对比,结果表明改进算法的计算结果具有较高的精度.改进算法可更合理、更地评估受火后混凝土的损伤深度.
基于对流传质理论分析了沥青路面热再生过程中老化沥青与新沥青、再生剂的混溶机理,认为老化沥青预热温度、再生剂扩散能力以及再生沥青混合料拌和时间是影响老化沥青有效再生率的重要因素.设计提出了能够良好模拟实际热再生工艺条件的老化沥青有效再生率检测方法,试验分析了老化沥青预热温度、再生剂添加与否、再生沥青混合料拌和时间对老化沥青有效再生率的影响.试验结果验证了所设计检测方法的可行性,据此可为老化沥青再生效果的评价以及老化沥青热再生工艺条件的设计提供有利依据.
盾构隧道密封垫的压缩性能直接关系到其防水性能以及管片是否可以顺利拼装,在以往有关盾构密封垫的相关数值分析中均无法模拟封闭在密闭孔洞中的空气所引发的"气囊效应".为此专门编制了计算程序,采用有限元方法模拟了密封垫在压缩过程中孔洞的压力变化,并分析了其对于密封垫压缩过程的影响.研究表明:由于孔洞内气体压力的存在,密封垫的孔壁失稳过程明显滞后,闭合压缩力指标提高了10%以上,气囊效应不容忽视.
对钢纤维掺量(体积分数)为0%,1%,2%,4%的混凝土劈裂强度与变形特性进行了分析.结果表明:4种钢纤维掺量混凝土屈服时拉伸变形量约为0.12mm,峰值时压缩(拉伸)变形量随着钢纤维掺量增加而增大;钢纤维掺量增加,混凝土的阻裂性能增强,其屈服、峰值抗拉强度明显提高,屈服、峰值前韧度增强,而且对混凝土峰值抗拉强度的贡献明显大于屈服抗拉强度;当钢纤维掺量大于2%时,混凝土不易形成贯通裂纹,基体开裂后,钢纤维继续承受拉应力,其韧性随着钢纤维掺量增加而增大.
用粉煤灰等质量替代20%,30%,50%水泥后,将水泥-石灰石粉-粉煤灰净浆样品置于(5±2)℃的10%(质量分数)硫酸镁溶液中15个月,加速碳硫 石型硫酸盐侵蚀(TSA).对腐蚀产物进行了红外光谱定性分析和X射线衍射定量分析,通过灰色关联分析研究了粉煤灰对TSA的影响.结果表明:粉煤灰对水泥基材料的TSA影响与其组成、掺量及细度等因素有关;粉煤灰活性指数对碳硫 石形成影响,可作为筛选粉煤灰预防TSA破坏的指标;活性指数大于80%的粉煤灰,其掺量达到50%时可显著改善水泥基材料的抗TSA性能.
采用低温小梁弯曲(BBR)试验,同时结合Burgers模型对不同老化状态下的SBS改性沥青进行低温性能分析,验证了PG低温分级和黏性指标间的相适应性,发现短期老化对星型SBS改性沥青的低温性能有利以及SBS改性沥青存在蠕变速率不足的问题.利用傅里叶红外光谱FTIR技术定量分析了老化对SBS改性沥青能团的影响,并对沥青各项物理化学指标间的相关关系进行了研究,结果表明:SBS改性沥青的低温性能与脂肪长链指数有关,脂肪长链指数越小,SBS改性沥青的低温性能越好.
以木炭模拟研究了残余碳对掺萘系减水剂水泥浆体流变性的影响,测试了水泥颗粒对萘系减水剂的附量以及浆体的流动度、Marsh时间、饱和掺量、表观黏度及剪切应力,同时观察了浆体絮凝情况.结果表明:随着残余碳含量的增加,萘系减水剂的表观附量逐渐增大;掺萘系减水剂水泥浆体的流动性随着残余碳含量的增加而下降,表现为浆体流动度下降、Marsh时间增大、饱和掺量增大、分散性下降、浆体絮凝结构数量及强度增大、剪切应力及表观黏度增大;浆体流动性与萘系减水剂的表观附量存在反向对应关系.