库布齐风积沙对各分级河砂的填充效应

为探究风积沙部分取代河砂带来的填充效应对细骨料空隙率的影响规律,采用库布齐沙漠边缘的风积沙,以不同取代率取代粗、中、细3级共9种细度模数的河砂,测试其对细骨料空隙率的影响;同时采用PFC3D离散元软件进行相应细骨料的堆积模拟,确定了库布其风积沙对不同分级、不同细度模数河砂的最优取代率.另外,采用与库布其风积沙级配一致的河砂进行了相似的试验与模拟探究,通过对比前期的试验结果,确定了库布齐风积沙对不同细度模数河砂、不同取代率情况下的细骨料空隙率粒形影响因子.     

钢管混凝土边框带斜筋柱式配筋剪力墙地震损伤试验研究

为研究钢管混凝土边框带斜筋柱式配筋剪力墙的地震损伤规律,设计、制作了4片不同构造形式的剪力墙试件,进行了低周反复加载试验,并分析了试件地震损伤演化过程;对各试件进行基于能量法的地震损伤分析,研究了钢管混凝土边框和带斜筋柱式配筋形式对试件地震损伤的影响。结果表明:钢管混凝土边框和带斜筋柱式配筋的构造组合显著减小了试件地震损伤指数,提高了试件抗震性能,其中柱式配筋形式可以大幅提高试件延性性能,斜筋能够加强试件抗侧刚度,钢管混凝土边框在加载后期可以为试件提供良好的承载力、刚度和变形储备;所建立的地震损伤评定模型,较好地体现了钢管混凝土边框带斜筋柱式配筋剪力墙损伤指数与试验损伤形态之间的关系。     

风积沙混凝土与钢筋的黏结性能试验研究

为研究风积沙混凝土与钢筋之间的黏结性能,制作了28个试块进行中心拉拔试验,研究了风积沙掺量、钢筋形状、钢筋直径和龄期对黏结性能的影响规律,并基于试验结果拟合出风积沙混凝土与带肋钢筋之间的黏结强度-滑移本构关系曲线。研究结果表明,风积沙掺量小于30%时,极限黏结强度随着风积沙掺量、钢筋直径、龄期的提高而提高;风积沙掺量分别为10%、20%和30%时,带肋钢筋对应的极限黏结强度分别比光圆钢筋提高了61.2%、58.5%、56.1%。     

矿渣风积沙混凝土力学性能试验研究

为了研究矿渣和风积沙对混凝土强度的影响,设计制作了一批单掺矿渣(取代率为0%～30%)替代等质量的水泥、单掺风积沙(取代率为0%～30%)替代等质量的河沙和复掺矿渣(取代率为30%)、风积沙(取代率为0%～30%)替代等质量的水泥和河沙的混凝土试块,对其进行抗压强度、劈裂强度、抗折强度试验研究,以及通过拉拔试验对不同风积沙取代率的矿渣风积沙混凝土黏结强度进行对比研究,并采用扫描电镜(SEM)对混凝土微观结构形貌进行分析。结果表明：单掺矿渣和风积沙情况下,风积沙对混凝土抗压强度和劈裂强度提高的作用比矿渣更显著,但矿渣和风积沙取代率的提高会使混凝土抗折强度降低;复掺矿渣和风积沙能够有效提高混凝土的抗压强度、劈裂强度以及混凝土与钢筋间的黏结强度,其中,矿渣和风积沙的取代率均为30%时,混凝土的力学性能相对较好。     

风积砂玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究

为研究风积砂玄武岩纤维混凝土的力学性能，通过对一批试块的力学性能试验，研究不同风积砂取代率对玄武岩纤维混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗压弹性模量等力学性能的影响规律；并利用核磁共振（NMR）和单晶X-射线衍射（XRD）研究玄武岩纤维风积砂混凝土的孔隙结构和水化反应，分析了风积砂对玄武岩纤维混凝土力学性能的作用机理。试验结果表明：风积砂的适量掺入对玄武岩纤维混凝土的抗压强度影响明显，弹性模量、劈裂抗拉强度均有提升；在各试块中，玄武岩纤维掺量为0.15%，风积砂取代率为20%时试块的力学性能最优；当取代率适当时，风积砂的填充效应及其提供的碱性环境能够促进水化反应，优化混凝土的孔隙率，从而提高混凝土的强度。     

盐冻作用后风积沙混凝土孔结构对抗压强度影响的灰熵分析

为了研究盐冻环境下孔结构对风积沙混凝土抗压强度的影响，对不同风积沙掺量下的混凝土进行抗压强度和核磁共振孔结构试验。采用灰熵法分析孔结构特征参数对冻融循环后混凝土抗压强度的影响规律，在此基础上建立了不同冻融循环次数下孔结构参数和风积沙贡献率的复合型抗压强度模型。结果表明：混凝土的抗压强度和束缚流体饱和度随着冻融循环次数的增加逐渐降低，孔隙率和自由流体饱和度随着冻融循环次数的增加逐渐增大。30%以内风积沙掺入对混凝土的抗冻性能具有一定增强作用，20%的风积沙对混凝土抗盐冻后的抗压强度、孔隙率和束缚流体饱和度的抗损伤劣化提升效果最为明显。由灰熵分析可知，束缚流体饱和度和孔径小于10μm的孔体积占比与抗压强度的关联度较高。本研究建立了混凝土抗压强度与束缚流体饱和度、孔径小于10μm的孔体积占比和风积沙有效贡献率的抗压强度复合模型，模型拟合度较高。本研究可为风积沙混凝土在西北地区的推广提供理论基础。