玻璃粉-粉煤灰基地聚合物混凝土力学及微观性能研究

研究了玻璃粉的粒径和取代率、复合碱激发剂的模数和浓度对玻璃粉-粉煤灰基地聚合物混凝土（GAGC）力学性能和微观结构的影响。结果表明：随着玻璃粉取代率的增加,GAGC的抗压强度呈先增大后减小的趋势,最佳取代率为40%;随着玻璃粉粒径的增大,GAGC体系中的凝胶体和团簇结构减少,微观结构由密实转为松散,力学性能降低,最优粒径为（10±2）μm;随着复合碱激发剂模数和浓度的增大,GAGC的抗压强度呈先增大后减小的趋势,最佳模数和浓度分别为1.5和1.4 mol/kg。     

陶瓷抛光粉改性沥青的制备与性能研究

文中研究了陶瓷抛光粉作为改性剂对基质沥青性能的影响,通过常规性能试验测试了不同配方改性沥青的性能。结果表明,掺入陶瓷抛光粉和矿粉后,基质沥青针入度均有小幅度降低,软化点略微升高。     

镍渣对超高性能混凝土力学性能的影响研究

利用球磨与气流磨对镍渣进行细化处理,制得镍渣粉QFS和LFS,分别采用QFS等质量取代粉煤灰、LFS等质量取代硅灰制备超高性能混凝土,研究了细化镍渣对超高性能混凝土工作性能、力学性能、干燥收缩、孔结构及微观结构的影响。结果表明:LFS取代硅灰在一定程度上改善了混凝土工作性能,但不利于力学性能;相比LFS体系,QFS取代粉煤灰表现出相反的性能趋势;LFS和QFS复合使用全部取代硅灰和粉煤灰的情况下,超高性能混凝土的28 d抗压强度可达148.8 MPa,表现出优良的性能。     

拌合工艺对粉煤灰基纤维增强复合材料流动性与力学性能的影响

以粉煤灰、水泥和硅灰为三元胶凝材料体系,混杂PVA纤维、改性PP纤维和碳酸钙晶须为纤维增韧媒介,制备了粉煤灰基纤维增强复合材料,研究了拌合工艺(包括投料顺序和搅拌时间)对复合材料的流动性和力学性能的影响。结果表明:相比于“湿拌+纤维后掺法”,“干拌+纤维先掺法”更有利于胶凝材料粉末与纤维的均匀分散,且拌合过程中阻力小,基体流动度高,早期抗折强度(7 d)最高提高了28.5%;充分的干拌时间为复合材料基体提供了良好的分散环境,可显著提高粉煤灰基纤维增强材料的早期抗折强度,但过长的搅拌时间会削弱纤维在基体中的密实填充效应和桥连效应,导致试件的早期抗折强度有所降低;最佳的拌合时间为干拌5 min、湿拌5 min、最后全拌6 min。     

低收缩高模量超高强混凝土制备技术研究

针对超高性能混凝土(UHPC)胶凝材料收缩大,弹性模量低等问题,通过添加玄武岩粗骨料和高强细骨料制备出具有高弹性模量(>54 GPa)、低收缩(<300με)和超高强(>150 MPa)的UHPC,并研究粗骨料掺量与细骨料种类对UHPC力学性能及收缩的影响。结果表明:随着粗骨料掺量的增加(0~800 kg/m3),UHPC抗压强度先提高后降低,静力受压弹性模量几乎呈线性提高;粗骨料掺量为0~200 kg/m3时,UHPC的抗弯拉强度变化较小,粗骨料掺量在200~800 kg/m3增加时,UHPC的抗弯拉强度明显降低;随粗骨料掺量的增加(0~800 kg/m3),UHPC的收缩逐渐减小,粗骨料掺量为600 kg/m3时,180 d收缩值为292με,仅为无粗骨料时的72.7%。     

粗骨料种类和品质对C60混凝土徐变性能的影响

对比研究了粗骨料种类、最大粒径、针片状颗粒含量及空隙率对C60混凝土徐变性能的影响规律.结果表明,分别采用花岗岩及石灰岩取代砂岩,C60混凝土的90 d徐变度分别降低了47％及53％;公称粒径由5～20 mm分别调整为5～31.5 mm及5～25 mm,C60混凝土的90 d徐变度分别降低了40％及70％;针片状颗粒含...     

玄武岩纤维-木纤维复合碱式硫酸镁水泥性能的改性机理

以碱式硫酸镁水泥（BMSC）为基质,以生物基循环木纤维（RWF）为轻质填料,并掺入玄武岩纤维（BF）为增强改性材料,开发出一种轻质高强、高韧性的碱式硫酸镁复合材料。从RWF填料和不同体积占比、不同长度的BF纤维出发,讨论其对改性后BMSC复合材料的流动性、分散系数（纤维）、密度、抗压强度和抗折强度的影响;通过SEM、EDS、XRD微观表征分析对复合材料微观结构的形成进行研究。结果表明：RWF的加入虽然显著降低了BMSC的材料密度,但RWF与BF结合形成复合纤维体系能明显提升BMSC复合材料的力学性能,尤其是抗折强度,较未添加RWF和BF的原生BMSC材料提升比例最高达80%以上;通过微观表征分析发现,RWF在BMSC中拥有良好的界面黏结性能,RWF与BF的共同存在使BMSC材料形成镁水泥基质-循环木纤维-玄武岩纤维体系,提升了复合材料的强度;采用基于图像识别技术的半定量化方法对碱式硫酸镁水泥5·1·7相晶体的发展程度进行辅助量化分析,为材料制备过程中BMSC产品性能的控制提供可能。     

带开孔板剪力键的钢-UHPC组合板受弯性能试验研究及数值模拟

研究了一种采用开孔板(PBL)剪力键的钢-超高性能混凝土(UHPC)组合板,可用作大跨度桥面板或楼板。基于某特大跨度组合梁斜拉桥的桥面板设计,完成了3块钢-UHPC组合板和1块钢-C60组合板的足尺模型试验,探究剪力连接件种类、数量和混凝土材料对组合板受力性能的影响。试验结果表明：在集中荷载作用下,钢-UHPC组合板发生典型的弯曲破坏,而钢-C60组合板发生冲切破坏;钢-UHPC组合板的承载力、刚度和延性均远优于相同厚度的钢-C60组合板;在3块钢-UHPC组合板试件中,含较多开孔板剪力键的试件表现出最佳的受力性能。基于ABAQUS建立钢-UHPC组合板的精细有限元模型,模型的预测结果与试验得到的荷载-位移曲线吻合良好,进一步利用有限元模型开展了参数分析。     

环氧沥青固化反应机理及施工控制性能研究

采用扫描电子显微镜和荧光显微镜观察环氧沥青(N-EA)的微观形貌,探索分析N-EA的固化反应特性及热塑性-热固性转变机理,研究最佳混合树脂(环氧树脂与固化剂的混合物)掺量N-EA混合料的容留温度、容留时间和强度发展规律等施工控制性能.结果表明:37%混合树脂掺量为N-EA热塑性-热固性转变临界点;38%混合树脂掺量N-EA形成交联网络结构,环氧树脂为连续相,表现为热固性;50%混合树脂掺量N-EA形成均匀、密实的三维交联网络结构,沥青在环氧树脂中起增韧作用;N-EA混合料的容留温度和容留时间控制范围较宽,在165～185℃容留温度下最长容留时间可达3.0h;N-EA混合料具有较高的弯拉模量和变形性能,175℃容留温度下综合性能较佳;在N-EA混合料未完全固化前,40℃下养生4d,其马歇尔稳定度高于50kN,达到开放交通的强度要求.