氯盐侵蚀-外加电流耦合作用下TRC抗拉限裂性能研究摘要:为提高氯盐侵蚀-外加电流耦合作用下纤维编织网增强混凝土(TRC)的抗拉限裂性能,首先,通过抗压和抗折试验研究了复掺碳纤维和石墨后TRC基体细粒混凝土的力学性能;然后,通过单轴拉伸试验研究了纤维编织网层数和试件厚度对TRC抗拉限裂性能的影响;最后,对碳纤维进行微观分析.结果表明:复掺碳纤维和石墨可有效提高细粒混凝土的抗拉强度;增加纤维编织网层数可显著提升TRC的抗拉性能并改善裂缝发展,增大试件厚度对其拉伸性能和裂缝形态影响不大;未直接外加电流的碳纤维单丝表面光滑完整,而直接外加电流的碳纤维单丝出现断裂.
氯盐侵蚀-外加电流纤维编织网增强混凝土碳纤维石墨抗拉限裂性能
基于MMA浸渍-聚合的再生粗骨料复合改性摘要:为了改善再生混凝土性能差、性能离散性较大的问题,采用水泥浆裹浆+甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)浸渍-聚合的方法对再生粗骨料进行改性,研究了水灰比和MMA聚合温度、聚合时间、聚合环境等对MMA复合改性效果的影响.结果表明:当水灰比为0.5,浸渍时间为24 h,聚合温度为70℃,密封环境下聚合时间为24 h时,再生粗骨料的改性效果最好;MMA复合改性后再生粗骨料的吸水率下降了70.3%,压碎指标下降了41.9%,孔隙率下降了83.1%,最可几孔径由62.50 nm降到了5.93 nm,有害孔和多害孔的含量下降了 74.9%;当再生粗骨料取代率为 33%、66%和 100%时,MMA复合改性再生粗骨料混凝土的28 d立方体抗压强度相较于普通再生粗骨料混凝土分别提高了5.9%、9.5%和12.7%,28 d轴心抗压强度分别提高了4.1%、9.1%和14.1%,MMA复合改性再生粗骨料显著提高了再生混凝土的力学性能.
再生粗骨料MMA复合改性再生粗骨料混凝土力学性能
改性橡胶增韧再生骨料混凝土高温后抗压性能摘要:探究了改性橡胶增韧再生骨料混凝土(MRRAC)在25~600℃下质量损失、抗压强度损失及韧性等力学性能的劣化规律.通过扫描电子显微镜(SEM),深入分析了MRRAC在微观尺度下的高温损伤机制.结果表明:采用质量分数为10%的氢氧化钠溶液对橡胶颗粒进行预处理可显著提升再生骨料混凝土的高温抗压强度和韧性,其中在450℃下加热后试件抗压强度较未处理组提升了58%.基于再生骨料替代率和橡胶掺量等关键参数,建立了MRRAC抗压强度残余率的预测模型;揭示了橡胶颗粒在高温下的作用机制,即橡胶的软化和分解在混凝土内部形成孔洞结构,有效拓宽了内部自由水和结合水的释放通道,通过降低混凝土内外压力梯度显著缓解了高温损伤.
再生骨料混凝土橡胶预处理高温损伤抗压性能微观形貌
污泥热处理产物对水泥水化和强度演化的影响摘要:探究了市政污泥生物炭(SBC)和污泥焚烧灰(ISSA)协同取代普通硅酸盐水泥时复合浆体的强度演化规律和水化机制.结果表明:2%SBC和10%ISSA的协同取代使复合净浆的28 d抗压强度提高了17.5%;在新拌净浆水化方面,生物炭能够促进高取代量焚烧灰的早期水化,而焚烧灰能够在水化中后期通过火山灰反应大幅提升体系强度;在水化产物方面,生物炭和焚烧灰能够促进复合净浆中碳铝酸盐和高聚合度水化硅(铝)酸钙凝胶的形成,有助于填充浆体中的纳米孔隙.
辅助胶凝材料市政污泥生物炭污泥焚烧灰复合胶凝体系
钢渣中Fe3O4含量及惰性矿物含量的测定摘要:采用稀硝酸溶解钢渣测定其Fe3O4含量时,残渣中非晶相和耐火材料杂质(FR)的物理分离较困难.本文提出将稀硝酸溶解后的残渣在NaOH溶液中于90℃下反应1 h以完全溶解非晶相,得到二次残渣S12.对S12有2种处理方式:用溶解法去除Fe3O4,拆分测定Fe3O4和FR的含量;或将测得的Fe含量换算成Fe3O4含量.采用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)-三乙醇胺(TEA)-二乙胺(DEA)法测定钢渣中惰性矿物含量时,残渣中铁酸二钙(C2F)残留率较高且FR分离困难;采用pH值为12.9的EDTA-TEA复合络合法时,残渣中无C2F残留,此时扣除已知FR含量即可得到惰性矿物含量.
钢渣Fe3O4含量惰性矿物含量RO相含量消除非晶相
氧化石墨烯涂层/钢基体系统界面结合性能摘要:采用试验和有限元模拟方法研究了不同氧化石墨烯(GO)含量的涂层/钢基体系统在海洋环境下的界面结合性能.结合数字图像相关法(DIC)的拉伸试验,分析氧化石墨烯涂层的断裂强度、断裂韧性和界面剪切强度,并使用有限元方法模拟涂层/钢基体系统的涂层表面与界面裂纹开裂过程.结果表明:随着GO含量的增加,GO对涂层/钢基体系统界面结合性能的提升效果先增强后减弱;含量为0.3%的氧化石墨烯涂层在腐蚀后具有最优的界面结合性能;GO的添加对系统界面结合性能中涂层韧性的提升最为显著.
氧化石墨烯涂层/钢基体系统界面结合性能数字图像相关法有限元模拟
热解炭黑/C9石油树脂复合改性沥青自愈合性能摘要:为改善热解炭黑(PCB)和C9石油树脂(C9PR)复合改性沥青的低温及自愈合性能,制备了废旧轮胎PCB与C9PR复合改性沥青;依托复数模量、相位角、车辙因子和疲劳因子分析了改性沥青的高、低温流变性能;采用响应面法优化了改性沥青的自愈合影响因素参数.结果表明:掺加PCB和C9PR增强了沥青的高温性能,其高温流变性能随着C9PR掺量的增加而增加;复合改性沥青的低温流变性能随着C9PR掺量的增加先增加后降低,且C9PR掺量为2%时的低温流变性能最好;复合改性沥青的最佳自愈参数为损伤程度65.49%、愈合温度47.64℃和愈合时间44.6 min.
道路工程沥青热解炭黑C9石油树脂自愈合响应曲面法
高强珊瑚砂水泥基灌浆材料的制备与早期膨胀性能摘要:研究了珊瑚砂最大粒径、水胶比及微珠掺量对高强珊瑚砂水泥基灌浆材料性能的影响,并探究了早强剂、塑性膨胀剂对其48 h内竖向膨胀率全曲线的影响.结果表明:高强珊瑚砂水泥基灌浆材料的强度随着珊瑚砂最大粒径的减小先增高后降低,超早期缓凝现象较明显;早强剂与塑性膨胀剂的组合可实现超早期竖向膨胀率的可控发展;在本研究范围内,当珊瑚砂最大粒径为1.25 mm,水胶比为0.24,微珠掺量为30.00%,早强剂、塑性膨胀剂掺量分别为1.00%、0.06%时,高强珊瑚砂水泥基灌浆材料性能表现相对最优.
珊瑚砂灌浆材料高强竖向膨胀率早强剂组合调控
协同3D打印砂浆层间结构的孔隙特性摘要:通过协同打印的方法制备了打印层层间增强的3D打印砂浆(3DPM)试件,采用X射线计算机断层扫描(X-CT)技术,研究了增强材料、界面类型(普通界面、增强界面、锯齿界面、增强-锯齿界面)和打印时间间隔对3DPM层间结构及其孔隙分布的影响.结果表明,同时引入自密实增强材料和增加锯齿界面的复合增强效果最显著,能够有效减少3DPM层间孔隙和打印冷缝,提高3DPM试件的均一性.
3D打印砂浆层间增强协同打印性能
砂浆表面自愈丙烯酸涂层的制备与性能研究摘要:通过正交试验法,探究丙烯酸酯单体配合比及功能基团对丙烯酸涂层性能及水泥基材料防护效果的影响.采用傅里叶红外光谱(FTIR)和拉曼光谱等表征手段,同时结合接触角、附着力及抗氯离子渗透等测试,评估不同配方丙烯酸涂层的综合性能.结果表明:引入脲基后丙烯酸涂层与砂浆表面形成氢键,附着力增强并赋予其自修复能力;在50℃下干燥20 min后丙烯酸涂层试样划痕完全愈合,接触角高达106.3°,附着力最大值为4.4 MPa;甲基丙烯酸亚乙基脲乙氧基酯和甲基丙烯酸甲酯协同作用可有效降低氯离子的渗透.
丙烯酸酯自修复涂层正交试验抗氯离子渗透
察尔汗盐湖腐蚀混凝土的长龄期损伤劣化规律摘要:针对青海察尔汗盐湖盐渍土地区混凝土的腐蚀问题,通过测定暴露 8 a后高性能混凝土(HPC)的动弹性模量和抗压强度,研究了相对动弹性模量、抗压腐蚀系数与28 d抗拉强度之间的相互关系,并结合水胶比、矿渣掺量对于HPC抗盐卤性能进行了二元相关性分析,最后分析了碳化深度和28 d抗压强度之间的相关性.结果表明:在盐卤环境中,HPC抗腐蚀性能随着28 d抗压强度的降低而减弱;HPC发生腐蚀破坏的相对动弹性模量临界值是0.80,并不是传统理论认为的0.60;水胶比低于0.33、矿渣掺量超过26%、且碳化深度控制在20 mm以下均能保证HPC较高的抗盐卤腐蚀能力.
混凝土盐渍土腐蚀相对动弹性模量抗压腐蚀系数碳化深度
CO2拌和钢渣-粉煤灰混凝土性能调控及微观机理摘要:采用单纯形质心设计方法研究了CO2拌和对钢渣-粉煤灰混凝土性能的影响规律.结果表明:CO2拌和降低了混凝土的坍落度,但通过优化钢渣和粉煤灰掺量可以改善其流动性;在早期水化阶段,CO2拌和加剧了粉煤灰对混凝土抗压强度的不利影响;在后期水化阶段,增加粉煤灰掺量导致混凝土的强度持续下降,而增加钢渣掺量则可以提高其强度;高钢渣掺量体系生成高密度方解石,改善了结构的致密性;高粉煤灰掺量体系生成了低密度文石.
混凝土CO2拌和单纯形质心法抗压强度固碳率
被引:3
玄武岩纤维混凝土和聚乙烯纤维混凝土静动态力学性能摘要:研究了不同纤维掺量下玄武岩纤维混凝土(BFRC)和聚乙烯纤维混凝土(PEFRC)的静动态力学性能.结果表明:试验参数范围内,PEFRC的静态力学性能优于BFRC;当玄武岩纤维(BF)和聚乙烯纤维(PEF)掺量分别为0.10%和0.20%时,相应纤维混凝土(FRC)的静态力学性能得到显著提升;当BF和PEF掺量均为0.20%时,相应FRC 的动态抗压强度提升效果最佳;当PEF掺量为0.15%时,PEFRC表现出最佳动态压缩韧性.基于ZWT(Zhu-Wang-Tang)本构模型构建的动态黏弹性损伤本构模型能较好预测FRC在冲击荷载下的动态力学性能.
玄武岩纤维混凝土聚乙烯纤维混凝土SHPB试验动态抗压强度动态本构模型
被引:2
无氟无氯无碱液体速凝剂的制备及机理研究摘要:考察了MgSO4和三乙醇胺(TEA)两种早强组分对含有二乙醇胺(DEA)的Al2(SO4)3溶液储存稳定性的影响,以及含不同早强组分的DEA-Al2(SO4)3 溶液(以下简称Al2(SO4)3 溶液)对水泥浆体凝结时间和水泥砂浆强度的作用.通过将Al2(SO4)3 溶液与MgSO4、TEA复配,制备了无氟无氯无碱液体速凝剂(LA),并测试其综合性能.同时采用水化热、氢质子低场核磁共振分析、X射线衍射、热重分析,以及扫描电镜等测试手段,揭示了LA的作用机理.结果表明:低LA用量下,MgSO4和TEA均能增强Al2(SO4)3溶液的早强效果;掺加LA能显著缩短水泥浆体凝结时间,提高水泥砂浆早期抗压强度;LA通过促进硬化浆体中早期钙矾石晶体的形成,加速液相中骨架形成,实现浆体快速凝结硬化与早期强度发展.
无氟无氯无碱液体速凝剂早强组分凝结时间抗压强度水化产物作用机理
被引:1
协同3D打印砂浆的层间增强方法及界面性能摘要:提出了一种用于3D打印砂浆层间增强的协同打印工艺,即伴随3D打印砂浆的挤出,层间增强材料能够沿上一打印层表面锯齿凹槽自动流平,可同时润湿界面并填充界面孔隙缺陷;比较了增强材料、界面类型(普通界面、增强界面、锯齿界面、增强-锯齿界面)以及打印时间间隔对3D打印砂浆层间黏结性能和孔隙率的影响.结果表明,引入自密实灌浆料和增加锯齿界面的复合增强效果最显著,相对基准试样层间黏结强度提高了72%,平均孔隙率降低了61%,并且在长打印时间间隔下依然具有较高的黏结强度.
3D打印砂浆层间增强协同打印性能
被引:1
基于OFDR的混凝土收缩与裂缝监测方法摘要:基于光频域反射(OFDR)技术,利用分布式光纤应变分析仪提出了一种精确测量混凝土收缩与裂缝发展的方法;通过室内试验研究在粉煤灰(FA)取代 30%水泥的基础上,单掺体积分数为0.2%的聚丙烯纤维(PPF)或1%钢纤维(SF)及其复掺对自密实混凝土(SCC)收缩行为和裂缝形态的影响.结果表明:该方法可以通过收缩与裂缝形成和扩展产生的应变场准确识别、定位、跟踪并量化裂缝演变过程;在FA取代30%水泥的基础上,单掺1%SF可以使SCC干缩应变从725 μm/m降低到314 μm/m,1%SF和0.2%PPF复掺可以使SCC收缩裂缝宽度从2.10 mm减小至0.07 mm.
自密实混凝土光频域反射技术钢纤维聚丙烯纤维干燥收缩
被引:1
凝灰岩机制骨料混凝土硫酸盐早期腐蚀研究摘要:采用核磁共振(NMR)技术对硫酸盐环境下机制骨料混凝土的早期劣化行为进行研究,并探究了水胶比、硫酸盐环境对凝灰岩机制骨料混凝土早期腐蚀的影响规律.结果表明:硫酸盐化学腐蚀和水化产物溶解是凝灰岩机制骨料混凝土早期性能劣化的主要原因,早期腐蚀产物以钙矾石和石膏为主;凝灰岩机制骨料混凝土初始孔隙率的降低可以抑制SO2-4 的侵入和传输;在腐蚀270 d时,硫酸盐溶液环境下混凝土多害孔和有害孔孔隙体积占比要比硫酸盐渍土环境下分别提高 2.42%、5.17%.
机制骨料混凝土核磁共振盐渍土硫酸盐腐蚀
被引:1
物理调和与氢化还原对老化沥青的性能修复与机理摘要:通过添加三乙氧基硅烷和异氰酸酯降低老化沥青中含氧官能团的极性,添加生物油再生剂补充沥青老化过程中流失的轻质组分,从物理调和与氢化还原的角度实现对老化沥青性能的修复,进而系统评价其修复效果,分析修复机理.结果表明:适量生物油对老化沥青具有显著的物理调和作用,可有效降低老化沥青的动力黏度,但对老化沥青抗疲劳性能、抗老化性能及其与集料黏附性的提升有限;氢化还原可以全方位地提升老化沥青的抗疲劳性能、低温抗裂性及其与集料的黏附性能;物理调和与氢化还原对于老化沥青性能的修复机制截然不同,但二者协同作用对老化沥青的性能修复效果更佳.
物理调和氢化还原老化沥青性能修复修复机理
砖混再生材料制备净水型透水混凝土摘要:为了实现砖混建筑垃圾的资源化利用,以砖混再生微粉和废砖再生骨料制备了净水型透水混凝土,研究了砖混再生微粉和壳聚糖掺量对浆体力学和吸附性能的影响,以及体积结构参数对净水型透水混凝土力学和透水性能的影响,并探讨了其对Pb2+的吸附能力.结果表明:砖混再生微粉或壳聚糖的掺入均可改善浆体的力学和吸附性能,但掺量过高时会削弱力学性能;随浆集比增加,净水型透水混凝土的力学性能提升,透水性能降低;随设计孔隙率增加,其力学性能降低,透水性能提升;净水型透水混凝土Pb2+去除率相比于普通透水混凝土最高可提升43.11%,废砖再生骨料对净水功能的改善作用优于壳聚糖改性水泥-砖混再生微粉浆体.
透水混凝土废砖再生骨料砖混再生微粉壳聚糖铅离子
纳米材料改性再生骨料自密实混凝土的多重界面性能摘要:将纳米CaCO3和纳米SiO2掺入再生骨料自密实混凝土(RASCC)中,通过纳米压痕技术研究其多重界面性能,并探讨RASCC宏观力学性能与微观性能之间的关系.结果表明:纳米CaCO3和纳米SiO2 可有效改善RASCC老骨料-新砂浆界面过渡区(ITZ2)及老砂浆-新砂浆界面过渡区(ITZ3)的微观结构与界面弹性模量,提升其抗压强度与弹性模量,其中纳米SiO2的改性效果更显著;当纳米CaCO3和纳米SiO2掺量为1.0%时,RASCC的宏观力学性能均达到最大值,进一步增加掺量则因颗粒团聚而出现性能下降;纳米SiO2改性RASCC的宏观力学性与界面弹性模量具有显著相关性,随ITZ3界面弹性模量的增加呈现先增大后减小的趋势.
再生骨料自密实混凝土纳米CaCO3纳米SiO2纳米压痕力学性能界面过渡区