废瓷砖再生骨料与水泥石的界面特征

以废瓷砖再生骨料(CRA)100%替代原生碎石骨料(NCA),制备了废瓷砖再生骨料混凝土(CRAC),测试了其工作性及力学强度.采用化学结合水法、扫描电子显微镜(SEM)及比表面积测试法(BET)等,研究了废瓷砖再生骨料-水泥石界面黏结强度、水化程度及显微结构,探讨其界面特征,并将其与原生碎石骨料(NCA)-水泥石界面相比较.结果表明:与原生碎石骨料相比,废瓷砖再生骨料具有表观密度较小、压碎指标较高及吸水率较大等特点;在相同配合比条件下,废瓷砖再生骨料混凝土具有更好的工作性和力学强度;在相同水灰比、相同龄期条件下,废瓷砖再生骨料-水泥石界面黏结强度较高,其界面区生成的水化产物较多、孔隙率更低、显微结构更加致密.     

骨料中的针片状、石粉含量对自密实混凝土性能的影响

研究了石子针片状含量和人工砂中石粉含量对自密实混凝土工作性及强度的影响。研究结果表明:石子针片状含量在4%~8%,拌合物的坍落扩展度、J型环流动度、静态离析百分率随着针片状含量的提高而降低,针片状含量对抗压强度值的影响不明显;人工砂中石粉含量在15%以下有益于提高拌合物的抗压强度,在减水剂用量和用水量一定的情况下,石粉含量增加会降低拌合物的坍落扩展度、J型环流动度和静态离析百分率。     

粗骨料级配对混凝土单轴受压影响

利用离散元软件编写了任意多边形粗骨料的自由生成机制。在此基础上,建立了混凝土单轴受压数值模型;进而分析了粗骨料的级配对混凝土单轴压缩过程中宏观力学和细观裂纹等方面的影响。通过对比可得:良好的粗骨料级配一方面对混凝土裂缝的开展起到良好的阻碍作用,另一方面也能提高混凝土的强度和弹性模量。     

钢管再生混凝土支架在巷道支护中的应用

针对软岩巷道围岩变形量大、支护困难、围岩具有膨胀性等特点,采用理论计算与现场实测相结合的方法。首先较为准确地计算了巷道所需支护反力;其次考虑到节约资源和经济性,设计了钢管再生混凝土支护为主、金属网支护和混凝喷层支护为辅的支护方案;最后对粗骨料替代率为0、20%、40%、60%、80%、100%的钢管再生混凝土支架进行监测分析。     

基于PFC3D的不同级配尾矿颗粒堆积体孔隙率模拟研究

矿山充填骨料级配对充填料浆的流动性和充填体强度有显著影响,若充填骨料级配良好,则可以改善充填料浆的流动性,提高充填体的强度。利用PFC3D研究不同泰波指数下尾矿颗粒级配对颗粒堆积体系孔隙率的影响。结果表明,在泰波指数n=0.6时,颗粒堆积体孔隙率小,密实度高,级配良好。通过PFC3D虚拟颗粒堆积试验和骨料颗粒自然堆积试验相结合,探究了充填骨料中溢流细砂含量对骨料堆积体系孔隙率的影响,随着溢流细砂含量增大,骨料颗粒堆积体的孔隙率变大,级配变差。     

不同骨料含量胶结充填体的应力—应变关系研究

为研究粗骨料对充填体应力—应变关系的影响,在RMT-150C岩石力学试验系统上对4组不同粗骨料取代率充填体试件进行单轴压缩试验。结果表明:粗骨料对充填体应力应变、弹性模量等物理参数均有较大影响;适量骨料可显著提升充填体强度,同时保证了充填体对变形能的吸收能力,表明其内部结构是材料及配比之外对峰值强度产生较大影响的又一关键性因素,可为矿山充填料制备与充填方案选取提供参考;4组试件峰值点损伤值分别为0.28,0.33,0.26,0.30,骨料含量为20%的充填体峰值强度最大,损伤程度也最大;对比理论与试验曲线,发现基于损伤力学的本构模型对含骨料充填体峰前阶段应力应变及损伤的描述是准确的。     

考虑侵蚀效应的卵形弹丸侵彻混凝土介质模型研究

建立同时考虑弹丸质量损失和头部钝化的迭代计算模型,在弹体和靶体参数已知的条件下可以预测侵彻深度、质量损失、头部形状变化以及过载等侵彻相关物理量。通过对侵彻实验数据的验证分析,提出了一种考虑混凝土骨料硬度与弹体材料硬度比值的侵蚀修正系数,修正后的模型对侵蚀的计算精度增加明显。在修正后的模型基础上,对常用的Forrestal经验阻力公式中的静态阻力项进行修正,新的静态阻力项更加精确地反映了有侵蚀效应的弹丸侵彻混凝土的静态阻力。实验和模型对比发现:骨料硬度和弹体硬度的比值与弹丸质量损失率呈线性关系。     

塑钢纤维轻骨料混凝土与钢筋粘结锚固试验研究

通过对内贴应变片钢筋的直接拔出试验,分析钢筋直径、相对锚固长度（l_a/d）及混凝土相对保护层厚度（c/d）对塑钢纤维轻骨料混凝土与钢筋间粘结性能的影响,得出不同钢筋直径、锚固长度及相对保护层厚度对试件粘结锚固性能的影响规律,并提出塑钢纤维轻骨料混凝土钢筋锚固长度计算公式。试验结果表明:随钢筋直径的增大,试件粘结刚度增强,极限粘结强度先提高后降低;增加钢筋锚固长度会降低试件极限平均粘结强度,同时极限粘结强度对应钢筋自由端滑移量减小,试件粘结韧性则随锚固长度的增加而减小;混凝土相对保护层厚度增加会使试件极限粘结强度先提高然后趋于平稳。根据试验结果得到的钢筋锚固长度计算公式与规范给出的计算公式进行比较,从极限粘结强度的角度看,规范中的钢筋锚固长度计算公式偏于保守。     

核壳结构免烧轻骨料的制备与性能研究

针对核壳结构免烧轻骨料的制备技术,研究采用单颗承载力来表征人造轻骨料的力学性能,研究了石灰掺量、水泥掺量、不同养护方式下成熟度模数对免烧轻骨科性能的影响,同时研究了核壳结构免烧轻骨料的耐高温性能.结果表明,单颗承载力与筒压强度具有良好的相关性,石灰掺量对粉煤灰掺量为50％的轻骨料力学性能影响较小,水泥掺量对轻骨料力学性能影响较大.成熟度模数对早期力学性能影响较大,随着成熟度模数的增加,7d承载力几乎成线性增加,但对28 d力学性能影响不大.所制备的核壳免烧型骨料,承载力与烧结陶粒相比存在明显优势,具有良好的耐高温性能,400℃时强度不下降,600℃时颗粒仍保持完整,承载力降低约35％,可用于结构自保温材料.     

切缝深度对聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土弯曲韧性的影响

为了研究预切缝深度对聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土弯曲韧性指标的影响,对25组5种聚丙烯纤维掺量和5种切缝深度的自密实轻骨料混凝土小梁进行弯曲试验,缝深分别为10 mm、20 mm、30 mm、40 mm、50 mm.弯曲韧性试验及评价方法参照我国《纤维混凝土试验方法标准》(CECS 13-2009)中建议的切口梁法.结果表明,随着纤维掺量的增加,弯曲韧性有显著的提高,切缝深度对聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土弯曲韧性指标的影响呈现一定的规律性,缝深每增加截面高度的10％,弯曲韧性指标feq1、feq2相应的增加10％左右.