超高性能混凝土的冲击压缩性能及损伤演变规律EI北大核心CSCD

掺2种不同形状的超细镀铜钢纤维,制备出性能优异的超高性能混凝土材料(UHPC),采用分离式Hopkinson压杆装置对UHPC材料进行了多次高速冲击压缩实验,研究了应变率、冲击次数、纤维种类及其混杂对该材料抗多次冲击性能的影响规律,采用X射线CT测试技术研究UHPC在多次冲击荷载作用下的动态损伤演变规律并对材料的损伤程度进行定量分析。结果表明:端勾型钢纤维对UHPC材料的增强、增韧效果略优于平直型钢纤维,掺加1%的平直型和2%端勾型钢纤维的材料具有最优异的静态和动态力学性能,提出了改进的动态增长因子模型解析式,与实验结果具有很好的吻合度。     

青岛地区大气环境下混凝土内部温湿度响应

滨海严酷环境下,混凝土内部微环境直接影响到混凝土的碳化、氯盐侵蚀和钢筋锈蚀等耐久性能。混凝土内部微环境温湿度受自然环境温湿度影响而又与自然环境温湿度有所差异。为了研究沿海环境下混凝土内部微环境温湿度响应与自然环境温湿度变化之间的关系,对沿海城市-青岛遮挡与暴露两种大气环境温湿度作用和混凝土内部不同深度处的温湿度响应进行了为期一年的现场监测。结果表明:大气环境温湿度均以24小时为周期表现出明显的简谐性周期性波动,温度峰值与相对湿度峰值出现的时间相反。暴露环境的日温湿度变化幅值均大于遮挡环境,夏季暴露与遮挡两环境最大温差达9℃,最大相对湿度差达20%。混凝土内部不同深度处温度响应规律一致,数值差距很小;混凝土内部相对湿度随着深度的增加逐渐增加,短时间内,混凝土内部的相对湿度响应值波动变化不大。经过理论分析,建立了大气环境温湿度作用谱和混凝土内部温湿度响应谱,现场实测结果验证了所建模型可以较好地表征环境温湿度作用及混凝土内部的温湿度响应规律,为准确评估和预测混凝土结构耐久性能提供了依据。     

关于混凝土保护层厚度合理性的相关研究

对欧美及我国规范中保护层厚度相关要求作了对比,并分别按照碳化寿命准则、锈胀开裂寿命准则对保护层厚度合理值进行了计算。结果表明,我国规范中保护层厚度取值与锈胀开裂准则计算值接近,与欧美规范值相比偏小,在恶劣环境下尤其明显,最大差值达到30%以上,并且规范中未考虑施工允许偏差的影响;按碳化准则计算时,现行规范要求的保护层厚度值远达不到相应耐久年限的可靠指标要求。在设计和施工阶段,关于保护层厚度的要求应进一步加强。这将使结构更安全耐久,并减少使用期内的维护及大修次数,降低能耗。     

高碳铬铁渣基尖晶石-镁橄榄石高强陶瓷骨料的制备及性能

西部地区的交通运输工程面临着极为复杂的工程地质挑战，而对适合西部深地环境使用的高性能混凝土骨料却鲜有研究。本文以高碳铬铁渣为主要原料，针对西部地区深地高温环境制备尖晶石-镁橄榄石高强陶瓷骨料，研究烧结温度、保温时间对尖晶石-镁橄榄高强陶瓷骨料物理性能、微观结构与晶体相对含量的影响。结果表明，提高烧结温度和保温时间可促进晶体生长发育，有效增强试样的物理性能。在烧结温度为1 500℃、保温时间为3 h条件下制备的尖晶石-镁橄榄高强陶瓷骨料的综合性能最优，表观密度为3 100 kg/m³,吸水率为1.4%,抗压强度为281.1 MPa,高碳铬铁渣的利用率达77.6%(质量分数)。将高强陶瓷骨料混凝土在80℃下养护28 d,其微观结构相比于高碳铬铁渣混凝土和普通骨料混凝土更为密实，界面过渡区得到显著改善，适用于深地高温环境。