高强混凝土的早龄期特性试验研究

通过实验，得到了高强混凝土在龄期为13h到28d的抗压强度和劈拉强度；通过控制试件在单轴压力下的环向应变以一定的速率增长，从而得到高强混凝土各龄期的应力一应变全曲线；使用压汞仪测定了混凝土试块在不同龄期的内部孔结构分布情况。从实验结果可发现，早龄期混凝土内部水化过程进行得很快，表现在宏观上就是混凝土的强度迅速增长和脆性的提高，而在微观上则是孔隙率及孔结构的变化。     

2-2型水泥基压电机敏复合材料的研制

在土木工程领域中，智能结构系统越来越受到人们的重视，而在智能结构系统中机敏材料是不可缺的元素，它是构成智能结构中的传感器和驱动器的关键材料。针对目前土木工程领域智能结构中存在的结构材料与机敏材料相容性差问题，采用水泥基材料作为压电机敏复合材料的基体，通过调节水泥基材料组分和比例，克服水泥基材料与压电陶瓷在密度上的悬殊差异为材料准备带来的困难，制备出2－2型水泥基压电机敏6复合材料。同时，采用集成了微型计算机、MTS自动伺服试验机、示波器、信号发生器、线性放大器和HP－IB界面的测试系统测量2－2型水泥基压电复合材料的弹性性能、传感性能和驱动性能。实验结果表明，在实验范围里，该材料具有线弹性性能；传感性能和驱动性能具有明显的频率依赖性；在超低频范围内，2－2型水泥基压电复合材料的压电电压系数的模值随频率线性增大，相角随频率增大开始时增大较快，随后趋于一常数；2－2型水泥基压电复合材料的压电性能与聚合物基压电复合材料相似。     

电阻率法研究水泥早期行为

测定了水泥水化电阻率变化,根据浆体电阻率和Ca(OH)2含量的变化规律可将水泥水化分为初始期、诱导期、加速期、减速期4个阶段.诱导期开始时,浆体电阻率突然增大,热重/差示扫描量热综合分析表明此时可能生成了中间反应物水化铝酸钙.水化物包裹在水泥颗粒表面,形成保护层,阻止水泥进一步水化,水化进入诱导期,这与诱导期的"保护层理论"相符.电阻率微分曲线在加速中期有极大值,X射线衍射分析表明该极大值的出现与钙矾石(AFt)转化为单硫型铝酸钙水化物(AFm)有关.研究发现电阻率微分曲线与放热速率曲线的对应性较好,诱导期结束后浆体电阻率与其Ca(OH)2质量分数成线性关系,电阻率变化可反映水化程度变化.     

基于水泥基压电传感器的车辆监测研究

车辆监测在公路管理养护系统中有着重要的作用。开发了一种基于新型水泥基压电传感器车辆监测方法,并通过现场试验对其可行性及有效性进行验证。首先介绍该传感器的制作及其基本性能,之后将两个水泥基压电传感器埋置于一段混凝土梁中,以该梁作为埋入路面以下的传感单元。在车辆监测的现场试验中,将四根测试好的混凝土梁埋入一条车道的两道沟槽内,每道槽内放入两根并通过已知重量的卡车进行传感器的现场标定。车辆通过时以测试信号中的峰值组个数计算车辆数,以传感器的响应之和计算车重并以两道沟槽内传感器响应的时间差及距离计算车速。最后,通过与视频监测结果的对照发现,该水泥基压电传感器能够准确的测得车流量、车辆速度而且能够进行动态称重及车辆分类。由此可见,使用水泥基压电传感器进行车辆监测是可行、有效的。     

0-3型水泥基压电机敏复合材料的制备和性能

智能结构体系正逐渐被引入土木工程领域，它对于解决土木工程结构的安全性、耐久性、灵活性以及自适应性课题提供了更强的支持，在智能结构中较为突出的问题是机敏材料与母体结构材料的相容性，由于土木工程中主要结构材料－－混凝土的特性，在其它智能结构中具有良好相容性的机敏材料，在混凝土智能结构中有可能存在相容性问题，针对这 一情况，提出以水泥基材料作为压电机敏复合材料的基体，期望解决机敏材料与混凝土结构材料之间的相容性问题，研究结果显示：0－3型水泥基压电机敏复合材料在制备上是可行的，而形成的0－3型水泥基压电机敏复合材料内部结构均匀，压电性能优于同条件下聚合物基压电复合材料的性能，而极化电压却大大降低，在性能上满足了作为机敏材料在智能结构中的使用条件。     

Mutual Interaction Relationship in Polymer Modified Cementitious System

Polymer modification in the field of construction engineering has a history nearly 90 years. Mechanical properties, water resistance, chemical resistance and durability to some extent have been improved by different polymer modification although those modifications are classified into physical modification. To obtain better performance of cementitious materials, chemical modifications have been tested. In this study, epoxy has been designed as a predominant modifier in the modified system with its corresponding hardener. Amino sulfonate, the additive, has been used to improve the system’s workability. Functional silane, as it has special functional groups, was used to set up the connections among epoxy, cement moiety and amino sulfonate. The investigation carried out by IR, Raman spectroscopy, DSC and NMR reveals that the chemical connections have been set up among all the components in the modified system. Flexural tests results present the good effect of the chemical modification as the flexural strength and strain have been improved substantially.     

新型水泥基压电传感器的基本性能研究

开发一种可用于土木工程监测的水泥基压电传感器。该传感器是采用特制的封装材料将压电陶瓷片粘结在两个水泥立方体间而制成的。通过频率扫描及幅值扫描两种加载制度对传感器的频率独立性、线性度等基本性能进行测试,并通过复杂荷载、随机荷载及方波荷载对该传感器的性能进行进一步验证。试验结果表明本文提出的水泥基压电传感器在土木工程结构的自振频率范围内具有很好的频率独立性,同时在传感器输出幅值和输入荷载幅值间存在高度的线性关系,能够准确反映各种复杂荷载。由此可知,本文开发的水泥基压电传感器适用于土木工程结构的性能监测。     

聚丙烯酸酯乳液改性砂浆微观结构与改性机理

为了研究聚丙烯酸酯乳液(PA)改性砂浆硬化过程中微观结构的形成过程及改性机理,分析PA聚合物乳液在新拌水泥砂浆中的吸附特性,并模拟孔隙溶液和PA乳液之间相互作用.同时采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)法表征了PA改性砂浆微观结构的演化过程.试验结果表明,PA颗粒将与孔隙溶液中的钙离子发生化学反应,PA聚合物将以不同的形态吸附在水泥砂浆的局部部位.在此基础上,考虑PA聚合物改性乳液与水泥基材料的反应,提出一种改进的聚合物改性与微观结构形成模型.这对研究聚合物改性水泥基材料的力学性能与推广聚合物改性水泥基材料在工程中的应用具有重要意义.     

连续碳纤维织布-氯氧镁水泥浆加固贴层的直剪研究

对连续碳纤维织布-氯氧镁水泥浆加固贴层进行了直剪测试,探讨了延长养护龄期、增加用水量、掺加硅灰和掺加有机胶材等方法对氟氧镁水泥浆黏结性能的改性效果,并分析了改性机理.结果表明:延长养护龄期、掺加硅灰和掺加有机胶材能够有效提高氯氧镁水泥浆的黏结性能,但增加用水量却降低该性能.硅灰是一种极为细微的粉末,当其掺量为10%(质量分数)时,其可在氯氧镁水泥浆中分散,并在向碳纤维间隙填充时把水泥浆带入,从而增加了水泥浆对碳纤维的包裹,增强了水泥浆的黏结性能.有机胶材在氯氧镁水泥浆中能很好分散,这使其能充分发挥作用,提高水泥浆的黏结性能.氯氧镁水泥浆作为胶材较有机胶材性能差,这主要是因其对连续碳纤维织布浸润性较弱所致.     

土木工程中的无损检测技术及其应用

土木工程中无损检测（简称ＮＤＴ－ＣＥ）有着广泛的应用和广阔的前景,ＮＤＴ－ＣＥ不仅用来对新建的建筑物进行质量监测,而且可对已有的建筑物结构的寿命进行评估,保养和修理。从应用的角度对ＮＤＴ－ＣＥ中常用的振动分析、冲击回波法、超声脉冲回波法、声发射、雷达、激光干涉以及红外线成像等技术的原理、应用局限性和发展前景作了简要介绍。