- 黎宝山;姚一鸣;鲁聪;
介绍了3D打印混凝土的特点与前景,综述了挤出型工艺的3D打印混凝土的压、拉、折、剪基本力学性能以及增强措施。研究表明:打印层在喷嘴的挤压作用下密实度有所提高,但同时层间易形成薄弱界面,造成性能的各向异性,通过调整胶凝材料、掺入纤维、优化工艺、水浴养护、布筋等措施能有效改善。此外,提出了还需进一步研究的问题。
2021年03期 No.299 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 921K] - 张瑜都;孔文琼;赵建昌;张晴;
研究了不同制备工艺及掺量的石墨相氮化碳(g-C_3N_4)对混凝土的力学性能及对NO气体光催化降解性能的影响及变化规律。通过TEM、SEM、XRD分别对材料的物相及微观结构进行了表征,利用微机控制全自动压力试验机和氮氧化物分析仪分别研究了掺g-C_3N_4后混凝土的抗压强度及对NO的降解性能。结果表明,四种不同种类的g-C_3N_4掺入后混凝土都具有对NO的降解作用,其中,少层g-C_3N_4的降解率最高,且在紫外线等照射24 h后其仍能保持较高的降解率;g-C_3N_4掺量不超过0.8%时混凝土的抗压强度不会有太大影响,在此范围内尽可能提高g-C_3N_4的掺量来提高其对NO的降解作用。
2021年03期 No.299 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 3374K] - 高玉军;李亚隆;毛锦波;王文荣;
针对天山胜利隧道TBM压注式超高性能混凝土(UHPC)的性能要求,基于紧密堆积理论,优化了混凝土中胶凝材料各组分的比例。通过掺入钢渣粉、纳米早强剂和塑性膨胀剂配制出了大流动度、超长保坍、超早强、低收缩的UHPC,并研究了胶凝材料体系紧密堆积孔隙率、钢纤维掺量、混凝土流动性三者之间的关系。结果表明:采用复合掺合料、钢渣粉优化胶凝体系、骨料体系可制备出工作性良好、各项性能指标均能满足要求的UHPC,初始流动度大于700 mm,4 h流动度经时损失小于5%,1 d拆模且抗压强度大于设计要求51.6 MPa,28 d干燥收缩仅为200×10~(-6)。纳米早强剂的掺入不但保证了混凝土早期强度的增长,而且不影响混凝土流动性的长时间保持和后期强度的增长。
2021年03期 No.299 11-14+19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1073K] - 王艺程;郑一峰;秦泳;于泽;
通过快速冻融试验,对不同强度等级的掺硅藻土混凝土的抗冻性进行了分析。在损伤理论的基础上构建了多次冻融后混凝土劣化失效的数学模型,使用Matlab程序模拟了混凝土内部各单元点的损伤失效与时间的函数关系,并生成了混凝土的截面损伤概率图。在冻融循环时间相同的条件下对不同硅藻土掺量的混凝土进行了对比分析。结果表明:硅藻土的加入使混凝土的抗冻性能得到了提高;模型模拟的混凝土损伤过程符合冻融破坏的变化规律。
2021年03期 No.299 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1262K] - 姜骞;于诚;
为了研究清水混凝土外观砂斑的形成原因,对某水下隧道工程敞开段侧墙清水混凝土进行了质量调研与试验分析。结果表明:砂斑主要与混凝土用水量增加有关;原材料中粉煤灰品质的波动增加了混凝土用水量;为了在相同减水剂掺量下满足混凝土拌合物的流动性要求,大幅增加用水量造成混凝土中自由水过多,析出带走混凝土表面的胶凝材料颗粒,由此导致砂斑缺陷;针对缺陷的成因,从原材料品质控制、拌合生产、浇筑施工和及时养护等角度,提出了提升清水混凝土外观质量的建议。
2021年03期 No.299 20-23+27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1634K] - 韩少渊;
寒区隧道混凝土衬砌结构易发生冻融循环作用下的耐久性问题。综述了冻融作用、冻融-碳化及冻融-侵蚀性盐耦合作用下的隧道混凝土衬砌结构耐久性的变化规律,并提出了目前研究所存在的问题及未来研究的建议和方向。
2021年03期 No.299 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K] - 陈红星;戴惠兰;贾志强;张守治;刘建新;徐文;
以高性能混凝土用胶凝材料为研究对象,研究了粉煤灰、矿粉在不同养护湿度和温度下对水泥浆体变形性能的影响规律。结果表明:饱水养护时,粉煤灰的掺入降低了水泥浆体的水养膨胀变形;养护温度升高、粉煤灰掺量增加,水泥浆体水养膨胀变形降低幅度增大,但不同水养温度下掺入矿粉对水泥浆体膨胀变形无明显影响;密封养护时,掺入粉煤灰可有效抑制水泥浆体的自收缩,但矿粉掺入会增大水泥浆体自收缩;干燥养护时,掺入粉煤灰对水泥浆体有一定的减缩作用,而矿粉的掺入会增大水泥浆体的干燥收缩。
2021年03期 No.299 28-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1064K]
- 马腾;张兆强;孟贵林;
以绵阳市预制装配式综合管廊为研究对象,利用有限元软件,建立了三维实体模型,考虑了不同分片形式、连接方式、实际受荷情况,分析了其正常使用情况下的弯矩分布变化,并从舱室尺寸排布、增设腋角及改变顶板结构形式三个方面进行了优化设计。研究结果表明:该预制装配式综合管廊设计满足规范要求,但其结构存在进一步优化的空间;当三舱室等间距排布时结构受力相对更合理;增设腋角可明显改善端部应力集中现象;采用叠合式顶板可有效降低结构最大弯矩值。
2021年03期 No.299 32-35+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1934K] - 崔东霞;付元坤;惠冰;王超;
制备了一种复合式防腐路缘石,其内部为C40混凝土,外包裹层分别为环氧砂浆与自乳化砂浆,并建立了相应复合结构的数值模拟模型,研究了外包裹层对复合式路缘石强度和耐久性的影响,并模拟了内外层结构线膨胀系数对体系应力的影响。结果表明:与环氧砂浆相比,自乳化砂浆的抗压、抗折强度值较低,且在经受盐冻破坏后,其抗压、抗折强度下降幅度较大;环氧砂浆复合式路缘石在降温荷载作用下,除约束处外,路缘石截面突变处达到最大拉应力9.41 MPa,易开裂;自乳化砂浆复合式路缘石在降温荷载作用下的拉应力为2.99 MPa,未开裂;基于研究结果,提出了复合式路缘石结构尺寸的优化设计方案。
2021年03期 No.299 36-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K] - 邓剑涛;袁涛;邓成河;
为提高预应力混凝土管桩的连接质量和施工速度,研制了一种新型预应力混凝土管桩用套珠式连接器,阐述了其结构原理,并通过力学试验,验证了其力学性能满足相关标准要求。此外,结合工程应用,介绍了该连接器的安装和施工工序,具有安全可靠、连接快捷等优点。
2021年03期 No.299 40-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1298K]
- 赵鹏辉;党玉栋;陈治君;李昕成;徐清;刘聪兴;钱觉时;
采用固定水胶比和固定流动度两种方案进行对比试验,研究了不同掺量的玄武岩纤维对复合磷酸镁水泥(MPC)砂浆流动度和力学性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察了微观形貌。结果表明:在固定水胶比的情况下,随着玄武岩纤维掺量的增加,MPC砂浆的流动度降低,但力学性能有所提高,且掺量为3.5 kg/m3时,力学性能最优,超过此掺量则增幅下降;在固定流动度而水胶比随纤维掺量增加而增大的情况下,MPC砂浆的力学性能整体呈下降趋势;SEM结果表明,在一定掺量范围内,玄武岩纤维在MPC砂浆中分散均匀,掺量过多则会产生纤维团聚现象;MPC砂浆与玄武岩纤维之间有一定的黏接力和摩擦力,但二者的黏结性或相容性不足;MPC砂浆的水化过程不会对玄武岩纤维造成损伤。
2021年03期 No.299 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 2630K] - 王威;宿利平;姜瑞双;
研究了不同掺量的玻璃纤维对高性能混凝土早期抗裂性能的影响,并以裂缝总条数、裂缝最大宽度以及总开裂面积评价其影响效果。同时,对比研究了纤维对高性能混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和拉压比的影响。结果表明:随着玻璃纤维掺量的增加,混凝土的裂缝总条数不断减少,总开裂面积明显降低,当纤维体积掺量达到0.11%时,能够显著抑制混凝土早期裂缝的产生。玻璃纤维的掺入对抗压强度影响不大,但提高了混凝土的劈裂抗拉强度、拉压比和韧性,改善了高性能混凝土的抗裂性能。
2021年03期 No.299 48-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] - 尹鹏;孙敏;董子硕;
研究了碳纳米管、钢纤维、碳纳米管+钢纤维对混凝土抗压强度和抗冲击性能的影响。结果表明:掺入碳纳米管和钢纤维均能提高混凝土的抗压强度;单掺钢纤维较单掺碳纳米管对混凝土抗冲击性能的提升效果更大;混掺碳纳米管与钢纤维混凝土的韧性和延性较单掺钢纤维混凝土得到再次提升;复掺1%钢纤维+0.30%碳纳米管对混凝土性能的增强效果最显著。
2021年03期 No.299 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K] - 霍俊芳;奇雨欣;王萧萧;曹雪;李海青;
以内蒙古地区的天然浮石为粗骨料配制天然浮石混凝土,采用?100分离式霍普金森压杆(SHPB)试验分析了不同聚乙烯醇(PVA)纤维体积掺量(0、0.15%、0.30%)天然浮石混凝土在冲击荷载下的动态力学性能。结果表明:随着PVA纤维掺量的增加,天然浮石混凝土的静态抗压强度增强,动态冲击压缩下破坏程度减弱;当应变率低于96 s~(-1)时,0.30%PVA纤维天然浮石混凝土的动态抗压强度最佳;当应变率高于127 s~(-1)时,0.30%PVA纤维天然浮石混凝土吸收的能量最多,相比于未掺纤维的天然浮石混凝土提高了11.0%。
2021年03期 No.299 56-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1623K] - 赵杨;孙海燕;龚爱民;王福来;陈晨;梅伟;
研究了不同掺量PVA纤维水泥胶砂经浓度为10 000 mg/L和30 000 mg/L的硫酸钠溶液侵蚀后的抗压强度和抗折强度变化规律,并以抗折抗蚀系数为指标评价了碱环境下PVA纤维对水泥胶砂抗侵蚀性能的影响。结果表明:随PVA纤维体积掺量的增加,水泥胶砂拌和物的流动度逐渐减小;经硫酸钠溶液侵蚀后,各组试件的力学性能和抗折抗蚀系数均有不同程度降低,高浓度和长侵蚀龄期对水泥胶砂的抗侵蚀性能影响较显著;对比基准组,掺入PVA纤维可有效提高水泥胶砂的力学性能和抗折抗蚀系数,且PVA纤维体积掺量为0.2%时效果最好。
2021年03期 No.299 62-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K]
- 郭健;吉成;金如元;董嘉林;
预应力混凝土钢管桁架叠合板是一种新型叠合板,具有质量轻、承载能力强、抗裂性能好以及生产效率高等优点。以江苏省企业标准设计图集《预应力混凝土钢管桁架叠合板》的编制为背景,介绍了该产品的计算、构造相关规定及生产、制作相关要求,分析了该产品的特点,并提出了下一步研究方向。
2021年03期 No.299 66-68+75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K] - 刘毅;潘清;张明亮;刘家彬;庞超明;秦鸿根;
整体装配式地下车站叠合式墙板存在大面积预制混凝土板与现浇混凝土如何有机结合、解决现浇混凝土裂缝和墙体渗漏的问题,这与传统现浇混凝土施工工艺存在较大差异,其具体实施过程中将面临很多新的结构、材料和施工技术方面的问题。针对某城市轨道交通地铁车站建设的需要,基于现有大面积混凝土收缩裂缝和新老混凝土约束裂缝现状和控制技术研究成果,从结构设计、混凝土材料、施工技术三方面,探讨并提出了地下车站整体装配式叠合墙板裂缝控制的有效措施。
2021年03期 No.299 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1523K] - 丁永刚;王浩然;赵金全;刘强;许启铿;
在已有试验基础上,进行了基于内聚力模型的密肋复合墙板静力加载全过程有限元分析,研究了密肋复合墙板结构在粮食侧压力作用下的受力机理。结果表明:黏结界面开裂后,基于内聚力模型的密肋复合墙板在协同受力作用下表现出"拱"破坏形式;黏结界面损伤主要分布在跨中板底及板顶与边肋梁、柱接触区域,损伤及位移模拟结果与试验结果一致;基于内聚力模型的密肋复合墙板具有与矩形双向板相似的塑性铰线破坏特征,验证了内聚力模型的合理性,为粮食平房仓密肋复合墙板的结构计算分析提供了参考。
2021年03期 No.299 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2305K] - 秦彦帅;曲艳东;李继野;张瑞雪;于跃;
钢板-混凝土组合结构(SPCCS)是一种具有自重轻、延性和抗力高、施工简便和经济效果显著等优点的新型混凝土组合结构。爆炸冲击载荷作用下SPCCS的力学性能与常规载荷作用下的结构性能相比,存在较大区别。论述了SPCCS的构成特性与分类,从理论、试验和数值模拟三个方面综述了爆炸冲击载荷作用下SPCCS的动力响应和损伤破坏的最新研究成果,并对其未来发展趋势进行了展望。
2021年03期 No.299 82-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1635K] - 马芸;杨鹏辉;
对6个带端柱高强混凝土剪力墙试件(DHPCW)和6个矩形截面型钢高强混凝土剪力墙试件(SHPCW)进行了拟静力试验,分析研究了二者的破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力。结果表明:带端柱高强混凝土剪力墙与矩形截面型钢高强混凝土剪力墙相比,前者的开裂荷载、屈服荷载、峰值荷载和极限荷载分别是后者的1.25～1.36倍、1.44～1.65倍、1.30～1.40倍和1.22～1.25倍,带端柱高强混凝土剪力墙具有较高的承载能力;带端柱高强混凝土剪力墙的位移延性系数是相同剪跨比矩形截面型钢高强混凝土剪力墙的1.31～1.60倍,总耗能值前者是后者的3.7～4.8倍,端柱作为约束边缘构件可以对剪力墙提供有效约束,显著提高剪力墙的变形能力和耗能能力。
2021年03期 No.299 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1649K]
- 高琦;肖建庄;赵艳娜;王浩通;王媛;
利用含红砖的再生细骨料100%替代天然砂,制备生态干混砂浆,研究了用水量、再生粉料掺量和外加剂掺量对干混砂浆力学性能的影响。结果表明:当再生粉料和外加剂掺量不变时,砂浆强度随着用水量的增大而降低,但56 d强度增长率反而增大;当再生粉料掺量和用水量不变时,外加剂掺量的增加对砂浆各龄期的强度均有负面影响;当外加剂掺量和用水量不变时,再生粉料掺量为20%时,对应的砂浆强度最大,低于或高于此掺量均会使砂浆强度降低;含红砖再生细骨料干混砂浆的后期强度(56 d)仍有较大提升空间。
2021年03期 No.299 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K] - 金宝宏;宋牧原;谢鑫;曹鑫铖;
研究了再生粗骨料替代率和骨料包浆对自密实再生混凝土力学性能和抗氯离子渗透性的影响。结果表明:当再生粗骨料替代率分别为30%、60%、100%时,与未包浆再生骨料混凝土相比,预包浆再生骨料混凝土的坍落扩展度分别提高了0.76%、3.33%、5.17%,抗压强度分别提高了5.9%、3.2%、6.1%,劈裂抗拉强度分别提高了5.2%、11.2%、18.2%;随着再生粗骨料替代率的增加,混凝土的电通量值增大,当再生粗骨料替代率分别为30%、60%、100%时,与未包浆再生骨料混凝土相比,预包浆再生骨料混凝土的电通量值分别下降了16.7%、22.9%、8.6%;骨料经过包浆处理后,改善了自密实再生混凝土的力学性能及抗氯离子渗透性。
2021年03期 No.299 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1596K] - 汪洪菊;
研究了纳米SiO_2对污泥焚烧灰-水泥复合胶凝体系性能的影响,并对其水化程度进行了分析。结果表明:随着污泥焚烧灰掺量的增加,复合胶凝体系的标准稠度用水量增加、凝结时间延长,水泥胶砂流动度降低、抗压和抗折强度降低;纳米SiO_2的掺入在一定程度上缩短了复合胶凝体系的凝结时间,提高了水泥胶砂的强度,但对工作性不利;掺入纳米SiO_2后,复合胶凝体系7 d内的化学结合水生成量和生成速率较高,纳米SiO_2对复合胶凝体系早期水化影响较大。
2021年03期 No.299 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1544K]