考虑矿物各向异性的地聚物/集料界面静动态交互特征模拟

地聚物作为一种低碳环保、应用潜力广阔的无机结合料，其与不同表面构造集料的界面交互作用直接影响地聚物混凝土的力学性能和耐久性。充分考虑集料矿物晶向的各向异性，采用分子动力学模拟(Molecular Dynamics， MD)从原子分子层次的作用模式和强度分析，模拟了地聚物主要水化成分N-A-S-H、C-A-S-H和集料矿物化学成分SiO₂、CaCO₃不同晶面的静态界面相互作用，并采用单轴拉伸方法从纳米尺度下讨论了不同界面交互的动态力学行为。模拟结果表明：CaCO₃各晶面表现出比SiO₂更强的表面能和表面浸润性，并与C-A-S-H、N-A-S-H的界面相互作用势和拉伸应力更强，但CaCO₃晶面各向异性明显，性能稳定性不及SiO₂。地聚物与集料矿物的相互作用势主要由静电势提供，由于矿物界面静电作用及浸润特征，交互区水分子聚集，氢键作用明显，同时水分子与Ca²⁺、Na⁺进行配位形成水合离子，有助于离子在矿物表面迁移、沉淀与成核生长，增强界面空间位阻效应。在单轴拉伸模拟中，地聚物与集料矿物界面拉伸失效机制包括2个阶段：第1阶段(0 nm＜界面位移d＜0.15 nm)主要克服界面交互的静电作用，第2阶段(0.15 nm≤d≤0.3 nm)主要克服氢键作用。MD模拟有助于从分子尺度揭示地聚物与集料界面作用机制，为进一步研究地聚物混凝土材料优化、交互界面强化及损伤等提供了新方法和理论依据。     

隧道内水泥混凝土路面微铣刨后摩擦系数衰减规律研究

基于实体工程检测数据,统计分析了隧道内水泥混凝土路面微铣刨后的摩擦系数衰减情况。结果表明:不同车道类型、行车方向、平曲线半径对应的摩擦系数衰减值差异不显著;不同纵坡对应的摩擦系数衰减值差异显著;摩擦系数初始值与24个月后的衰减值大致呈正相关,但线性相关系数较小;采用摩擦系数衰减值的平均值95%单侧置信区间上限+使用期的要求值,确定的隧道内水泥混凝土路面微铣刨后摩擦系数初始值应不小于69 BPN。     

流场能量牵引在铁路桥梁防风设计中的应用

南疆铁路至兰新高铁枢纽位于新疆著名的三十里风区,当地多次发生大风导致列车倾覆事件。本段桥梁是高铁与普铁联络线,针对高铁及普速铁路梁的特点综合分析,选用适宜梁型,结合挡风结构受力特点,运用流场数值计算、风洞试验、动力学仿真等方法展开研究,对梁体局部改造加强。通过分析强风场中列车受力特点,以及挡风屏结构高度等对风场影响的规律,在挡风屏设圆形及椭圆形交错开孔,通过紊乱气流自身损耗风能。人行道步板改用透风结构,减弱桥面顶板气流反冲力,改变列车附近的局部风场,降低横向风力对列车的冲击作用,对列车的安全运营提供了有力的保障。研究结论:(1)挡风结构制造紊流消耗有害风向,防护作用明显好于靠加强结构自身强度来抵抗风害;(2)对于气流进行疏导,对风场势能进行牵引,改变风荷载影响作用显著;(3)铁路桥梁结构防风设计,应该以风场势能的研究为主方向,局限于平面的受力关系研究势必会影响防风设计的思路。     

海水循环侵蚀下路用泡沫混凝土的试验研究

为解决泡沫混凝土在海水侵蚀下的破裂损伤问题,采用室内浸烘试验研究了不同浸烘循环次数和浸泡时间下的混凝土特性,揭示了海水侵蚀泡沫混凝土的机理.结果表明:海水浸烘循环试验前期对泡沫混凝土影响较小,在经过20次海水浸烘循环后,试块抗压强度快速下降,25次后降至0.2 MPa左右;盐渣和部分混凝土渣的残留在分界面形成较致密的结构,导致10次循环试验后混凝土强度短暂上升.     

预应力方桩混凝土施工质量的控制要点

结合黄骅港泰地液体化工码头工程的先张法预应力空心方桩施工，从混凝土原材料进场质量、混凝土含气量、拌合站计量偏差控制等环节，分析预应力高性能混凝土自身质量的控制要点。针对先张法预应力预制方桩混凝土施工过程出现的坍落度损失大、浮浆厚、钢筋保护层偏大、桩表面出现裂纹等一系列质量问题进行原因分析，提出有效保证混凝土施工质量的控制措施，从而确保后续预应力混凝土方桩的实体质量。     

长沙综合枢纽船闸闸首大体积混凝土施工温控 技术及温度场数值模拟

长沙综合枢纽双线船闸为大体积混凝土结构,混凝土浇筑量大。在保证工程质量的前提下,不埋设冷却管及其支架,优化混凝土施工配合比,研制和使用超缓凝材料与低热干性高掺低胶混凝土。经温度场仿真模拟与采用经验公式计算,混凝土可能出现的最大内外温差为5.8℃,内部最大温度峰值位于闸墩内部以及与基础接触部位,其他部位在35～50℃之间,计算成果与监测结果接近。温控措施的优化节省了大量的材料及劳动力资源和能源,加快了混凝土的施工进度,可为同类工程大体积混凝土施工提供参考。     

混凝土连续箱梁裂缝成因及治理研究

从设计、施工方面分析了混凝土连续箱梁裂缝的成因,并从理论分析、预防措施、构造措施、化学方法、工程施工要求等方面探讨了有效合理的治理措施。结合工程实例在部分位置设置监测点,实时监测并处理,进而对重点部位加固处理,使箱梁结构更加稳定。通过结果分析,验证了治理措施效果良好。     

硅灰改性透水混凝土配合比设计及性能试验研究

采用硅灰对透水混凝土进行改性,研究不同硅灰掺量对透水混凝土的抗压强度、抗折强度和透水系数的影响。研究结果表明:(1)硅灰的掺入可以提高透水混凝土的抗压强度但是对于透水混凝土的弹性模量影响较小,当硅灰掺量为20%时抗压强度增幅最大;(2)硅灰的掺入对于透水混凝土的抗折强度影响较小,并不能很好的改善透水混凝土的抗折强度;(3)随着硅灰的掺量增加,透水混凝土的透水系数也逐渐增加,硅灰掺量较小时,透水系数增长幅度较大,随着掺量不断增加,增长幅度逐渐变小。     

钢纤维增强再生混凝土力学及收缩性能试验研究

以钢纤维掺量(0%、0.5%、1%、1.5%、2%)和再生粗骨料替代率(0、30%、40%、50%)为控制变量,以立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及干燥收缩变形为指标,研究了钢纤维掺量对不同再生粗骨料取代率混凝土的力学及收缩性能影响规律。研究结果表明:①再生混凝土的力学强度整体上随着再生粗骨料的增加逐渐降低,而干燥收缩则随之逐渐增大;②适量的钢纤维可提升再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度,还能抑制再生混凝土的干燥收缩;③钢纤维过量会导致再生混凝土的强度及收缩性能下降;④钢纤维的合理掺量为1.5%左右,在再生粗骨料取代率低于40%的混凝土中掺入钢纤维,能够得到大致与普通混凝土相似的强度及收缩水平。