高频振动对引气混凝土引气参数和抗冻能力的影响

针对两种引气混凝土施加不同时间的高频振动,采用硬化混凝土气孔结构分析仪定量地描述振动对引气混凝土含气量、气泡间距和气泡孔径分布等参数的影响,通过冻融循环试验反映高频振动与引气混凝土抗冻能力的关系。结果表明:振动施加初期混凝土含气量变化不大,随振动时间的延长(约60 s后),含气量开始大幅下降,约105s后,含气量下降放缓,最终趋于稳定;随高频振动时间的延长,混凝土气泡间距系数先增大再减小,气泡平均直径不断减小,比表面积不断增大;480～960μm的气泡对高频振动更为敏感,0～480μm的气泡在混凝土中较为稳定;长时间的高频振动会直接劣化引气性能,造成混凝土抗冻融能力下降。     

泡沫混凝土强度与孔结构相关性模拟研究

泡沫混凝土以其良好的特性,广泛的应用到建筑工程中,但因其内部具有较多的孔结构,使其抗压强度较低,限制了其在建筑材料领域的应用。本文将针对泡沫混凝土的孔隙率、孔径尺寸、孔的分布进行系统的模拟研究,准确的提出泡沫混凝土合理的孔结构,为泡沫混凝土的施工提供理论基础,促进泡沫混凝土的应用。     

基于骨料最紧密堆积的混凝土配合比设计

传统的混凝土配合比设计使用质量法,计算过于粗略,且没有考虑骨料的具体状况,有必要进行改进。提出并建立了骨料混合模型,并根据这一模型推导出两骨料最紧密堆积时的质量比例,并用相关试验验证了可行性。以此为基础提出了两种基于骨料最紧密堆积的混凝土配合比设计方法:浆体法和体积法,试验效果良好。研究成果符合现代的混凝土设计思路和要求,一定程度上可以提高混凝土的性能,应用起来更加方便。     

道路混凝土微观结构与抗冻性影响机理研究

道路混凝土抗冻性是影响水泥路面耐久性的重要因素之一,为了从本质上认识道路混凝土抗冻性变化规律,通过快冻法探寻了不同水灰比和含气量条件下道路混凝土抗冻性的变化规律,借助自主研发的SEM-IPP法及压汞试验计算分析道路混凝土的气孔结构和孔结构,基于宏观与微观试验结果分析,揭示微观结构对抗冻性的影响机理。结果表明:水灰比从0.44降至0.40,平均气孔孔径和气孔间距分别下降30%和22%,道路混凝土抗冻性提高15%;在水灰比为0.44条件下,掺入引气剂1/10 000,平均气孔孔径和气孔间距分别下降44%和51%,道路混凝土抗冻性提高35%;降低水灰比和增加含气量增大了混凝土内部50 nm孔所占百分比并降低平均孔径和气孔间距,从而改善了混凝土内部气孔结构和孔结构,同时使得混凝土微观结构中裂缝和大孔数量减少,整体趋于连续密实结构,降低了孔间连通性,有利于道路混凝土抗冻性的提高。     

高密度泡沫混凝土的性质研究

为了探索性质优良的高密度泡沫混凝土,进行了以普通硅酸盐水泥为主要原料,用水与泡沫混合制备泡沫混凝土的试验。测试了表观密度分别为800 kg/m3、1 000 kg/m3及1 200 kg/m3的泡沫混凝土3 d、7 d、28 d抗压强度、导热系数等性质。运用扫描电镜观测不同密度泡沫混凝土3 d、7 d、28 d的微观结构。结果表明:表观密度为1 200 kg/m3泡沫混凝土28 d抗压强度最高为6.5 MPa,表观密度为800 kg/m3泡沫混凝土28 d导热系数最低为0.125 7 W/(m·K);1 200 kg/m3的泡沫混凝土性质较为优良,可以作为承重墙体材料。     

混合砂对混凝土力学性能及孔隙结构的影响

通过低场核磁共振仪分析了3种不同细集料混凝土孔隙结构对力学性能的影响规律,并采用扫描电镜对这3种混凝土的微观形貌进行了观察。研究结果表明：利用机制砂取代部分天然砂可配置出满足力学性能要求的混合砂混凝土。在保证水胶比不变情况下,机制砂取代率为50%的混凝土力学性能指标最佳;混合砂混凝土总孔隙率为3.4%,微孔(r≤0.1μm)、小孔(0.1μm相似文献   

水泥混凝土抗盐冻性能影响因素研究

通过室内试验研究了气孔结构、表面性质以及荷载耦合作用对混凝土抗盐冻性能的影响规律.结果表明:气泡间距系数相比含气量对混凝土抗盐冻性能的影响更敏感;当新拌混凝土含气量＞6％、硬化混凝土气泡间距系数＜0.18 mm时,气泡结构参数对混凝土抗盐冻性能的影响钝化;表面泌水、抹面操作不当除了会引起混凝土表面水泥石强度降低以外,还可能会导致混凝土表面气泡结构参数劣化,降低混凝土的抗盐冻性能;重复荷载和盐冻循环的耦合作用会加剧混凝土的盐冻破坏,一般的室内盐冻试验可能会高估混凝土实体工程使用过程中的抗盐冻性能.     

水泥混凝土抗盐冻性能影响因素研究

通过室内试验研究了气孔结构、表面性质以及荷载耦合作用对混凝土抗盐冻性能的影响规律。结果表明:气泡间距系数相比含气量对混凝土抗盐冻性能的影响更敏感;当新拌混凝土含气量>6%、硬化混凝土气泡间距系数<0.18 mm时,气泡结构参数对混凝土抗盐冻性能的影响钝化;表面泌水、抹面操作不当除了会引起混凝土表面水泥石强度降低以外,还可能会导致混凝土表面气泡结构参数劣化,降低混凝土的抗盐冻性能;重复荷载和盐冻循环的耦合作用会加剧混凝土的盐冻破坏,一般的室内盐冻试验可能会高估混凝土实体工程使用过程中的抗盐冻性能。     

孔结构参数特性对高性能混凝土抗冻性影响研究

鉴于冻融破坏是影响我国北方地区混凝土耐久性的主要原因,利用Rapid Air 457硬化混凝土气孔结构分析仪(丹麦CXI)对高性能混凝土中孔结构进行可视化表征和定量计算,得到平均孔径大小、气泡间距系数及孔径分布情况,进而表征混凝土抗冻性能。研究表明：除混凝土含气量外,气泡间距系数、d≤100μm孔含量都是表征混凝土抗冻性能的重要指标。     

箱型梁在制作过程中的注意事项

整孔箱梁按100年使用寿命设计．梁体采用C60高性能混凝土,整孔33m箱梁梁体混凝土数量设计为315．5m^3,其中顶板175m^3．腹板70m^3,底板60m^3,对于这种特殊箱型结构的混凝土施工．在其模板的质量、混凝土的工作性能、浇筑顺序、振捣方法等必须有严格的要求。     

闭孔泡沫铝的孔隙结构及压缩变形过程研究

为研究压缩空气法制备的闭孔泡沫铝的孔隙结构对其力学性能的影响和压缩变形过程,测量了不同密度泡沫铝的孔隙结构参数,分析了孔径与密度关系,并通过单向压缩实验,分析了密度对破碎压力和杨氏模量的影响以及裂纹产生与扩展情况.研究结果表明：泡沫铝的孔径与密度的关系为ρ＊=0.108 5＋4.862 7exp（-0.608Φ）.在单向压缩时,随着压缩载荷的增加,孔壁在弹性变形后产生弯曲,裂纹首先在应力集中的缺陷处和孔壁强度低的位置产生向次薄弱的孔壁扩展.应力水平越高,裂纹扩展越快;当孔的壁面上存在强度差异时产生褶皱;裂纹贯穿孔壁后发生失稳断裂并可能发生转动,并导致塑性坍塌;应变继续增加,孔穴破碎进入致密化过程.     

单组分地聚物砂浆的力学性能和微观结构分析

为了研究不同NaOH浓度、胶砂比及溶胶比在多种固化温度下粉煤灰地聚物砂浆的强度发展规律及其微观机理，进行了力学性能试验，并用扫描电镜（SEM）和压汞试验（MIP）分析了其微观形貌、孔径分布. 分析结果表明: 对浓度为10%的NaOH溶液制备的地聚物砂浆试件，即使在很高的温度下固化也没有观察到明显的强度发展；随着NaOH浓度增加或固化温度上升，单组分地聚物砂浆的抗压和抗弯强度均可获得最佳值，该值出现位置由热固化温度和NaOH浓度的共同决定；地聚物的孔径分布微分曲线为单峰分布，控制NaOH的浓度可以大幅减小孔径微分曲线的峰值，显著降低地聚物的孔隙率；粉煤灰颗粒在NaOH的作用下逐渐溶解，并在其表面形成胶凝物质，当Na+ 浓度较低时，地聚物较少，通过控制NaOH浓度可以使得地聚物变得密实，提高其抗压强度；基于热力学关系的分形模型描述地聚物孔结构形态的效果最好，其次为孔轴线模型，空间填充模型和海绵体模型只能较好地描述胶凝孔隙和过渡孔隙的孔结构分形维数；基于热力学关系与基于海绵模型分形维数计算值均在2.0～3.0之间，与一般水泥基材料的结果相近；适当调整NaOH的浓度可以改善地聚物的孔隙结构.      

机场拦阻系统泡沫混凝土海水侵蚀性能劣化规律

为评价工程材料拦阻系统(EMAS)在海岛机场的适应性,研究了拦阻系统中泡沫混凝土在高温、高湿和高盐环境中的性能劣化规律;研制了可自动控温、鼓风与补水的全(半)浸泡一体试验装置,分别研究了泡沫混凝土浸泡在30℃清水、30℃与60℃模拟海水中吸水率、变形、压溃强度与半溃缩能等宏观性能的衰变规律;借助X射线断层扫描技术获取了...     

SAP内养生水泥混凝土综述

分析了超吸水性聚合物(SAP)的材料性能和SAP内养生混凝土配合比设计的关键参数，提出了内养生混凝土组成设计方法；从SAP吸释水行为和内养生混凝土水化特征角度，探讨了SAP内养生混凝土水分传输机制，综述了SAP内养生混凝土的收缩阻裂性能、力学性能和耐久性能；通过界面过渡区特征、水化产物和孔结构特征，探究了SAP内养生混凝土性能增强机理；总结了SAP内养生混凝土国内外工程应用情况，并展望了其未来的研究方向和应用前景。分析结果表明:SAP内养生原理为其本身的吸释水特性，但因SAP性能的差异和混凝土配合比等因素的不同，内养生水泥混凝土的各项性能有一定的差异性；SAP在渗透压和离子浓度的驱动下及时释水，补充混凝土内部水分丧失，降低早期水化热，并提升后期水化程度；SAP内养生混凝土的各项性能均受到其粒径、掺量和额外引水量的影响，在各参数均合适的条件下，SAP能够有效抑制混凝土的自收缩和干燥收缩，并增强混凝土的力学性能；SAP能够促进水化反应，生成更多的水化产物，填充混凝土的孔隙，增强混凝土的密实性，细化孔结构，切断连通孔隙，从而改善混凝土的抗冻、抗渗等耐久性能；SAP的再溶胀能力可阻塞混凝土裂缝，生成的CaCO₃等水化产物可使混凝土裂缝自愈合；SAP内养生作用能够增强水泥石与集料之间的黏结性，减少甚至消除界面过渡区微裂缝，提高界面过渡区强度；SAP内养生水泥混凝土在桥梁桥面整体化层、横隔梁、湿接缝、桥墩及隧道二次衬砌等部位已成功应用，抗裂效果优良。      

粉末冶金多孔钛的研究

采用粉末冶金法在10-3Pa的真空度下烧结多孔钛,获得开孔隙度<50%,孔径分布在5～50μm之间的多孔钛 借助金相显微观察孔隙形貌、利用数理统计方法确定孔径分布、进行压缩试验测定压缩性能 分析了原始粉末的粒度、成型压力、烧结制度对多孔钛的孔隙度、孔径及压缩性能的影响规律 实验结果表明:多孔钛的孔隙度及开孔隙度都随成型压力的增大、烧结温度的升高和烧结时间的延长而降低;孔隙的尺寸随粉末粒度的增大、烧结温度的降低而增大;成型压力增大和烧结时间的延长对孔隙尺寸的影响表现在小孔径孔隙的比例增大,而大孔径孔隙的比例降低;但是粉末粒度变化对多孔钛孔隙度、孔隙尺寸的影响要比成型压力、烧结温度和烧结时间变化的影响强烈的多;多孔钛的开孔隙度越大,其压缩强度越低;当多孔钛的开孔隙度由16%增大至44%时,其断裂强度由0.75GPa降至0.18Gpa     

承重型3D板墙体抗震性能数值模拟

为研究承重型3D板墙体的抗震性能,同时考虑单纯采用拟静力等抗震性能试验存在试验周期较长、成本较高等问题,采用有限元分析方法对承重型3D板墙体的抗震性能进行模拟计算,并将计算结果与试验结果进行对比,在验证数值模型准确合理的基础上,进一步分析高宽比、混凝土层厚度及强度对其抗震性能的影响,以此节约试验时间和成本. 研究结果表明:随着高宽比的增大,构件趋于弯曲破坏,有利于增加构件的延性及耗能能力. 增加混凝土层厚度对墙体极限承载力具有一定的提高作用,当单侧混凝土层厚度由30 mm增加至40、50 mm时,墙体极限承载能力由208 kN增加至253、279 kN;墙体的极限承载能力随着混凝土层强度的提高略有提升,当混凝土层强度由C25增加至C30、C35时,构件的极限承载力由236 kN增加至253、260 kN.      

高性能轻质注浆材料制备与微观结构分析

隧道工程长期处于潮湿环境,对壁后注浆材料要求较高.针对隧道工程的特点,采用阴离子表面活性剂改性动物蛋白母液,通过添加醇类稳泡剂,制备新型发泡剂;通过掺入不同极性大分子物质的方式逐步提升母液的起泡及稳泡能力,最终确定最佳配比.研究表明,掺适宜的发泡剂和稳泡剂,可提高泡沫的强度、韧性和黏度,减少沉降和泌水;当起泡组分为0....     

粉煤灰矿渣掺量对劣级配砂配制混凝土性能的影响

为生产优质的劣级配砂配制混凝土,通过调节粉煤灰矿渣掺量配制了6组劣级配砂配制混凝土,用Andreasen方程评价砂石堆积效应,并测试混凝土坍落度和抗压强度,研究粉煤灰矿渣掺量差异对劣级配砂配制混凝土工作性和抗压强度的影响. 研究结果发现,劣级配砂与石混合仍可获得较紧密堆积,复掺40%粉煤灰、矿渣的混凝土及单掺30%粉煤灰的混凝土工作性满足泵送要求;各组混凝土56 d抗压强度均满足强度等级要求,且随粉煤灰含量增加混凝土抗压强度减小. 可推断矿渣粉煤灰掺量对虽为劣级配砂配制但具有较紧密堆积混凝土工作性和抗压强度的影响,与对正常级配砂配制混凝土工作性和抗压强度的影响一致.      

沥青路面抗滑表层抗滑性能与密水性的研究

通过大量室内试验研究了沥青混凝土矿料级配、沥青用量等因素对其体积性能(空隙率)和表面特性(构造深度)的影响。通过研究,分析了沥青混凝土的抗滑性能与密水性之间的关系,并找出了级配组成中对混合料性质的主要影响因素,试图寻求最佳的级配形式,以指导实际沥青路面工程的材料设计。     

双层钢筋混凝土路面有限元应力分析

本文对双层钢筋混凝土路面结构进行有限元应力分析,结合具体实体工程,建立有限元模型,对参数敏感性进行分析。研究结果表明:结构层模量、厚度等参数对钢筋混凝土面层受力有较大的影响,在满足保护层厚度的前提下,增大钢筋网纵向间距会明显降低板底的最大弯拉应力。温度应力和干缩应力对双层钢筋混凝土面层影响较大,设置双层钢筋可以有效限制混凝土裂缝宽度,减小面层开裂,并防止雨水下渗。