非饱和混凝土氯离子传输模型及参数分析

实体工程中大多数混凝土结构由于干湿交替作用处于非饱和状态,研究非饱和混凝土中的氯盐侵蚀对混凝土耐久性具有重要的意义.根据氯离子在混凝土中的传输机制,考虑干湿交替过程中水分传输的差异,推导得出氯离子在非饱和混凝土中传输的对流-扩散控制方程.采用精度高的Crank-Nicolson格式对水分扩散方程、氯离子对流-扩散方程进行差分,并用MATLAB软件编程进行数值求解.试验结果与模型计算结果吻合良好,通过参数敏感性分析结果可知,氯离子浓度随着混凝土表层孔隙饱和度和干湿比的增加而减小,当混凝土初始饱和度为0.3时氯离子浓度最高.     

交变荷载作用下损伤混凝土中氯离子传输行为

根据氯离子在混凝土中的传输机制,从交变荷载作用下混凝土的疲劳损伤入手,基于裂纹面积来表征氯离子扩散系数,从微观角度定量分析了疲劳损伤对混凝土裂纹面积扩展值的影响;根据Fick第二定律建立了交变荷载作用下损伤混凝土中的氯离子传输模型,并给出了其解析解.结果表明:所建模型计算结果与室内试验结果吻合良好,说明交变荷载作用下损伤混凝土中氯离子传输模型所应用的理论和提出的假设具有一定的合理性和科学性.     

机制砂岩性与级配对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为了探究不同岩性、不同级配机制砂对混凝土性能的影响,对三种不同岩性机制砂混凝土及天然河砂混凝土的工作性和抗压强度进行研究。此外,对比分析了四种混凝土在干湿循环制度下的抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明,天然河砂混凝土的工作性优于机制砂混凝土,钙质机制砂混凝土的工作性略好于硅质机制砂混凝土。机制砂混凝土的抗压强度优于天然河砂混凝土,在硫酸盐侵蚀循环作用下的力学性能变化趋势与天然河砂混凝土基本一致。在相同级配条件下,机制砂混凝土的抗蚀系数高于天然河砂混凝土;机制砂岩性并不会对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能带来负面影响。级配良好的机制砂可以增强混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能。     

煤矸石资源化再利用研究

介绍了硅质煤矸石和高岭质煤矸石在陶瓷、耐火材料和水泥中的应用.硅质煤矸石用于制备β-SiC和莫来石,高岭质煤矸石也应用于SiC,Al2O3-SiC,Sialon系列粉末、多孔质材料、堇青石和其他耐火材料.煅烧过的煤矸石具有火山灰活性,可用作水泥的掺混料.热活化和化学活化相结合是提高煤矸石基水泥的强度的一种有效方法.     

基于层间功能层的水泥混凝土路面动态响应灰关联分析

通过动态分析有限元方法揭示了设置功能层的半刚性基层水泥混凝土路面结构在车辆动态荷载作用下各因素(面层厚度与模量、功能层厚度与模量、基层厚度与模量、地基模量以及行车速度)对力学响应的影响程度,采用灰色关联分析,对各因素的影响程度进行了定量分析,并通过回归分析得到了路面结构力学响应(面层弯沉差、面层底部拉应力、功能层顶部剪应力和基层底部拉应力)的计算公式,为设置功能层的水泥混凝土路面的结构设计和施工提供理论指导.     

乳化沥青混合料强度影响因素的灰关联熵分析

在修正的高温马歇尔试验基础上,运用灰关联熵分析法对影响乳化沥青混合料强度的各主要因素:水泥掺量、集料级配(采用分形维数表征)、沥青用量、乳化沥青混合料空隙率、密度和沥青饱和度等进行了分析.研究表明,水泥掺量、空隙率对乳化沥青混合料强度有重要影响.在乳化沥青混合料配合比设计和施工时,应对这两个因素进行严格控制.     

湿度对氯氧镁水泥二氧化碳吸附能力影响研究

氯氧镁水泥(MOC)是一种可以大量吸附二氧化碳的生态水泥,以单位面积质量变化作为碳化能力指标,研究了不同湿度条件下MOC的碳化过程.试验结果表明,低湿度下碳化缓慢,随着湿度的升高MOC碳化过程明显加速.XRD结果表明在不同湿度下MOC碳化反应和碳化产物不尽相同:低湿度下的反应物主要是Mg(OH)2,碳化产物为MgCO3;而高湿度下的反应物主要是Mg(OH)2和MgO,碳化产物为MgCO3·3H2O和少量Mg2CO3ClOH·2H2 O.碳化后MOC耐水性明显改善,SEM图像证实碳化后MOC表面被碳酸镁或碳酸镁三水合物覆盖,阻隔了外部水分和MOC接触.灰度分析表明碳化行为降低了水分对骨料-砂浆界面的破坏,进而提高MOC的耐水性.     

硫酸盐-干湿循环侵蚀环境下水镁石纤维沥青混合料抗疲劳性能

采用多次干湿循环作用下15%Na2SO4溶液加速劣化试验及四点弯曲疲劳寿命试验,研究了硫酸盐-干湿循环侵蚀作用下水镁石纤维沥青混合料抗疲劳性能,并与聚酯纤维和玄武岩纤维沥青混合料进行对比。在此基础上,探索了硫酸盐侵蚀作用下沥青混合料损伤机理及纤维改善沥青混合料疲劳性能效果。结果表明:与纯净水环境相比,沥青混合料在盐蚀环境下的疲劳性能劣化程度更为严重,Na2SO4的结晶型侵蚀是主要诱因;水镁石纤维能够较好地吸附和稳定沥青,且具有优良的增强增韧效应,可以有效提高沥青混合料的抗硫酸盐侵蚀疲劳性能。     

疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力分析

目前对混凝土腐蚀疲劳问题主要集中在试验研究,难以揭示其变形和破坏的物理机制。针对这一问题,根据扩散理论及损伤力学理论建立了疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力的数值求解方法。主要推导出受疲劳荷载作用的混凝土扩散系数公式,建立了硫酸盐腐蚀与疲劳荷载耦合关系,分析不同外界环境条件对疲劳荷载与硫酸盐耦合作用下水泥混凝土内部应力的影响,为疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土构件损伤演化与寿命预测奠定基础。     

基于精密星历的长春站激光测距数据评价及改善

为提升长春站卫星激光测距数据稳定性,从卫星激光测距物理机制及评价指标出发,建立了基于精密星历的数据评价系统,分析了长春站数据的稳定性及外符合精度。根据分析结果,采用前沿半峰（LEHM）剪切算法改进数据预处理方法,降低了卫星形状效应对数据精度和稳定性的影响。分析表明,基于精密星历的数据评价系统与国际卫星激光测距组织（ILRS）数据中心评价结果一致。采用LEHM剪切算法进行数据处理后,长春站Lageos-1卫星数据的标准点精度由4.9 mm提高至3.9 mm,短期稳定性由19.8 mm提高至18.1 mm,长期稳定性由6.2 mm提高至5.4 mm,外符合精度由79.6 mm提高至68.2 mm。改进的数据预处理算法可有效提升数据稳定性及外符合精度,为长春站数据稳定性与精度的进一步提升指出了方向。