- 秦永鉴;黄凯健;王元纲;王爱国;吴建生;
选取钢纤维和玄武岩纤维进行试验,研究了两种纤维掺量以及硅灰掺量对超高强水泥基复合材料抗压抗折强度、疲劳性能以及体积收缩率的影响。结果表明,纤维和硅灰的加入能有效改善水泥基材料的力学及收缩性能,钢纤维对水泥基材料强度提升较大,但玄武岩纤维表现出与材料更好的相容性,1.5%钢纤维、0.1%玄武岩纤维改善效果最明显,抗折、抗压强度分别提高了12.6%、3.0%和21.2%、2.7%,体积收缩率降低了12.2%、5.4%,且1.5%钢纤维的疲劳寿命是不掺纤维的近4倍,最大跨中挠度曲线呈现明显的阶段性特征;8%硅灰改善效果最大,抗折、抗压强度分别提高了13.3%、10.4%,体积收缩率降低了28.8%。
2020年03期 No.287 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 867K] - 赵学涛;杨鼎宜;杜保聪;朱从香;杨俊;刘淼;
研究了不同石粉含量对超高性能混凝土工作性、力学性能以及抗冻性能的影响。结果表明,随着石粉含量的增加,超高性能混凝土的流动性、抗压、抗折强度均呈现出先上升后下降的趋势;石粉含量对超声波速和动弹性模量变化趋势与强度变化趋势一致;随着石粉含量的增加,抗冻性能先增加后减小;UHPC的最优石粉含量为3%～5%。
2020年03期 No.287 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 967K] - 钱文勋;贺传卿;何旸;韦华;
采用普通硅酸盐水泥、磨细矿渣和粉煤灰等原材料配制了水胶比和矿物掺合料掺量不同的4种砂浆试件,并使用环氧防护涂层对其中1种砂浆进行表面防腐涂刷。将成型的砂浆试件分别浸泡于不同pH值的硫酸溶液中。对比研究了各龄期砂浆的质量变化率和强度变化率以及不同砂浆在侵蚀试验后的表面微观形貌。结果表明,硫酸溶液对水泥砂浆有严重的腐蚀作用,在pH值较低的强酸溶液中,通过降低水胶比的方式并不能显著提升砂浆的抗酸侵蚀能力;含大掺量矿物掺合料的砂浆,其耐酸腐蚀性能有明显提升;pH≥3的中强酸和弱酸环境对水泥基材料的侵蚀作用会有明显减弱;采用环氧涂层可较大幅度提升水泥砂浆的耐酸腐蚀性。
2020年03期 No.287 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K] - 张勇;李明;刘永胜;徐文;田倩;
温度收缩和自收缩是导致侧墙结构混凝土在约束条件下早期收缩开裂的主要原因,考虑夏季施工混凝土高温入模时会极大提高侧墙开裂风险的现状,评估了入温度为35℃时功能材料对混凝土温度与变形的影响。结果表明,通过掺加具有温升抑制及微膨胀效果的功能材料可显著降低混凝土早期绝热温升发展速率来降低实体结构温峰,同时能够在温升和温降阶段发挥全过程补偿收缩作用,从驱动力层面上降低了侧墙结构混凝土早期收缩开裂风险。
2020年03期 No.287 15-18+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1238K] - 杨宁;韩圣铭;
为探究HCSA膨胀剂掺量对水泥砂浆的影响,试验设计制作了6种HCSA膨胀剂掺量的水泥砂浆试块。对水泥砂浆的工作性、力学性能和收缩性能进行了测试,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察其微观结构。研究结果表明:掺入膨胀剂能够减少水泥砂浆的初凝时间和流动度;掺入8%～10%的膨胀剂可以有效补偿水泥砂浆的自收缩;随膨胀剂掺量的增加,其抗压强度和抗折强度均呈先增加后减小的趋势;SEM结果表明,掺量4%的HCSA膨胀剂可以使水泥砂浆的微观结构得到优化。
2020年03期 No.287 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K] - 张东方;方翔;范志宏;陈龙;王毅;
通过掺入LiBr制备了高活性导电砂浆,研究了LiBr掺量与砂浆电阻率及阳极活性之间的关系。结果表明:LiBr能显著降低砂浆的电阻率,并随掺量增加电阻率降低。当掺量为160 g时,砂浆的电阻率小于100Ω·cm。LiBr的掺入能够活化阳极及促进溶解产物扩散,使阳极具备可持续发出保护电流的能力。
2020年03期 No.287 24-26+30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1377K] - 张平;古龙龙;李凯;王子萌;卢霄;
以28 d活性指数为85%的再生微粉按胶凝材料10%、20%、30%加入混凝土中,进行了再生微粉混凝土冻融循环试验及抗硫酸盐侵蚀性能研究。试验结果表明,再生微粉掺量低于20%时,掺量越高,混凝土的抗冻性能越好;通过SEM结果发现,混凝土冻融损坏是因水分子受冻膨胀导致钙矾石结晶裂缝和骨料与晶体间裂缝;再生微粉掺量越高混凝土抗硫酸盐侵蚀性能越低,且随着侵蚀时间的增加,该效果更加显著;EDS结果表明,干湿循环破坏的混凝土内部S元素急剧增加,形成的碳硫硅钙石膨胀导致混凝土内部产生结构裂缝是混凝土损伤的主要原因。
2020年03期 No.287 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1240K]
- 张鹏;王磊;王娟;焦美菊;
基于坍落度、坍落扩展度、抗压强度和抗压弹性模量试验,研究了体积掺量分别为0.05%、0.1%、0.15%、0.2%的PVA纤维和质量掺量分别为1%、2%、3%、4%的纳米CaCO_3颗粒对掺粉煤灰混凝土工作性和力学性能的影响。结果表明,在一定的掺量范围内,随着纳米CaCO_3掺量的增加,混凝土的抗压强度和抗压弹性模量先增大后减小,当纳米CaCO_3掺量为3%时,抗压强度和抗压弹性模量达到最大值;随着PVA纤维体积掺量的增加,混凝土抗压强度先增大后减小,而抗压弹性模量整体上呈逐渐减小的趋势,当纤维体积掺量为0.15%和0.05%时,抗压强度和抗压弹性模量分别达到最大值;新拌混凝土的工作性随着纳米CaCO_3和PVA纤维掺量的增加而逐渐降低。
2020年03期 No.287 42-45+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1459K] - 吴庆;史文浩;邹彦;许耀;游艺林;王刚;王石林;李薛忠;
研究了不同短切纤维(改性聚丙烯纤维MPPF、仿钢纤维ISF、玄武岩纤维BF)及掺量对珊瑚混凝土力学性能的影响,并对其破坏形态进行了分析。结果表明,纤维珊瑚混凝土早期抗压强度增长速率快而后期强度增长速率缓慢;当珊瑚混凝土中分别掺入1 kg/m~3、2 kg/m~3和3 kg/m~3的MPPF与ISF时,珊瑚混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度与抗折强度较空白组均有所增加;相比于ISF,MPPF对珊瑚混凝土力学性能的改善效果更为显著,且最佳MPPF掺量为2 kg/m~3;当珊瑚混凝土中掺入BF时,珊瑚混凝土的力学性能有所降低;掺加纤维可以改善混凝土的脆性,使其破坏时表现出良好的延性。
2020年03期 No.287 46-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1558K] - 林海威;谢建斌;吕龙;郝志云;
采用体积掺量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的聚丙烯束状纤维和0.5%、1.0%、1.5%的聚丙烯塑钢纤维制备的透水混凝土,以孔隙率、透水系数、抗拉强度和临界体积率为评价指标,结合扫描电镜(SEM)法,探究了聚丙烯纤维类型对透水混凝土抗拉性能的改善作用。结果表明,透水混凝土的孔隙率和透水系数随纤维掺量的增加而减小;当聚丙烯束状纤维掺量超过0.3%时,纤维极易发生缠绕和成团现象,而三种掺量下的聚丙烯塑钢纤维仍能较好地分散于骨料间;聚丙烯塑钢纤维对透水混凝土抗拉强度的提升效果优于聚丙烯束状纤维。
2020年03期 No.287 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1952K] - 苏红艳;宋平新;
制备了强度等级为C30、C50和C70的海水海砂钢纤维混凝土试件,通过180个标准立方体和72个棱柱体试件,完成了工作性、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量试验,得到了基于两种规范模式下海水海砂钢纤维混凝土的弹性模量与立方体抗压强度的关系公式。结果表明,海水海砂能够配置成工作性良好的高强混凝土,钢纤维有利于提升混凝土拌合物的流动性。对于混凝土抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量四个指标,海水海砂混凝土均略低于普通混凝土,且随着混凝土强度等级的提高,差距逐渐减小,此外,随着钢纤维体积掺量的增加,上述指标值均逐渐增大。海水海砂混凝土的弹性模量与抗压强度关系模型与试验数据吻合较好,且具有一定安全储备,可供沿海、海岛土木加固工程借鉴。
2020年03期 No.287 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K]
- 李肖;张元植;
针对搜集的38根设肋试件的轴压试验结果,采用ABAQUS进行了有限元计算。计算结果表明,轴压承载力与试验轴压承载力误差在7%以内,破坏模式与试验破坏模式吻合较好。根据相关试验数据,对加劲肋的工作机理及受力状态进行了分析。分析结果表明,平板加劲肋截面抗弯刚度对试件承载力有明显的影响,应选取合适加劲肋抗弯刚度及截面尺寸,才能既使组合构件的承载性能得到有效发挥,同时用钢量得到合理优化;钢管屈曲模式受加劲肋刚度的影响较大,随着加劲肋刚度的增大,钢管板件逐渐由在板件横向的一个半波转变为两个半波;当加劲肋刚度达到临界刚度后,加劲肋截面面积不再影响钢管屈曲模式,但试件的轴压承载力随加劲肋面积的增大而增大。
2020年03期 No.287 60-64+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1656K] - 王永伟;李文丽;
为制备性能优异的相变蓄热混凝土,试验确定了定形PEG/SiO_2/石墨复合相变蓄热骨料中相变材料的组成比例和制备工艺,并研究了相变蓄热骨料对混凝土力学性能和热工性能的影响。结果表明,相变材料中PEG含量为80%,石墨掺量为6%时,相变材料在具有合适相变温度和相变焓的同时,有良好的导热性能;相变蓄热骨料的合适吸附时间和温度分别为3 h和80℃,经表面封装后的相变蓄热骨料具有优异的稳定性。相变蓄热骨料虽然降低了混凝土的抗压强度和导热系数,但延缓了水泥水化热造成的温度升高,延缓了放热速率,能防止温度应力造成的混凝土开裂,且能明显改善混凝土的储热性能,综合考虑相变蓄热骨料替代率不宜大于80%。
2020年03期 No.287 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1548K] - 侯景鹏;刘俊龙;史巍;张腾;
试验研究了粉煤灰、矿渣粉复合掺合料对LC30页岩陶粒轻骨料混凝土坍落度、抗压强度、抗冻融性能、抗碳化性能和自由收缩性能的影响规律。结果表明:总掺量不变时随着粉煤灰相对掺量的增加,坍落度逐渐增加;矿物掺合料提高了混凝土后期抗压强度,总掺量为30%、粉煤灰矿渣粉掺入比例2∶3时28 d抗压强度高于基准试验组14.3%;总掺量一定时掺入比例为2∶3的试验组,混凝土抗冻性能、抗碳化性能和抗自由收缩性能最佳;掺入比例一定时,掺量为30%的试验组的力学性能和耐久性能更优。
2020年03期 No.287 70-72+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1565K] - 凌苛苛;曹宝珠;董金爽;宋文涛;
提出了采用耐碱GFRP编织网替代传统钢筋在混凝土梁中作为受力骨架的新型结构形式。为研究该类型结构的力学性能,设计了3根试件,对其进行三分点加载,观察其受力全过程及破坏特征,分析其破坏模式。在试验研究的基础上,采用ABAQUS有限元软件进行了混凝土强度参数对其力学性能影响的参数分析。试验及数值模拟结果表明:配筋率对耐碱GFRP混凝土梁的受弯性能影响较大;随着混凝土强度的提升,梁的承载力虽有所提升,但挠度降低。
2020年03期 No.287 73-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1603K] - 韩瑞杰;程忠庆;高屹;薛子刚;
研究了不同掺入工艺下多层石墨烯和钢纤维在水泥基中的分散效果,并对单掺、复掺两种填料下砂浆的抗压、抗折强度和压折比进行了试验研究。结果表明:采用干拌法分散钢纤维和高速离心法分散多层石墨烯的工艺更佳;钢纤维和多层石墨烯的协同作用提高了高掺量多层石墨烯砂浆的抗压和抗折强度,其中复掺钢纤维和多层石墨烯砂浆的28 d抗压强度比单掺多层石墨烯提高32.82%～43.96%,抗折强度提高18.33%～31.08%,且提高程度随着钢纤维掺量的增加而上升。
2020年03期 No.287 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1604K]