CRTS Ⅱ型水泥乳化沥青砂浆力学性能的应变率效应及模型

研究了CRTS Ⅱ型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)应力--应变关系的应变率效应,利用统计损伤力学的方法建立了CA砂浆的应变率本构模型。结果表明:随着应变率的提高,CA砂浆通过增加应力和产生更多细小裂纹来抵消和耗散外部能量,CA砂浆的抗压强度增大,破坏时的贯通裂纹增多,碎裂程度增大;CRTS Ⅱ型CA砂浆力学性能的应变率效应低于CRTS I型CA砂浆的。用建立的应变率本构模型对CRTS Ⅱ型CA砂浆的应变率效应进行拟合,其结果与实验结果的相关系数均大于0.98,对CRTS I型CA砂浆的拟合结果与实验结果的相关系数均大于0.97,拟合结果与实验结果在峰值强度前的相关性较好,峰值强度后的相关性相对较差。     

沥青对水泥沥青砂浆力学性能的影响

采用微机控制电子万能试验机对水泥沥青砂浆(CA砂浆)进行了应力--应变压缩试验,分析了试验过程中CA砂浆的弹性能和耗散能随沥青含量的变化规律。结果表明:随着沥青含量的增加,CA砂浆的强度逐渐降低,脆性逐渐减弱,象征强度弱化区域的有机物--无机物界面的增多是强度降低的主要原因,沥青含量的增加使CA砂浆内释放的弹性能只有小部分用于缺陷的扩展,加之沥青网络结构的横向约束作用导致脆性逐渐减弱。外力功随应变的增加逐渐增大,随沥青含量的增加逐渐减小;弹性能开始向耗散能转化发生在屈服变形阶段,峰值应力后,弹性能向耗散能的转化速率加快,能量迅速释放。能量释放系数随应变的增加逐渐增大,能量释放加快;能量释放系数随沥青含量的增加逐渐增大,表明CA砂浆的阻尼性能提高,减振作用增强。     

墙体材料节能性能测试技术的研究

为解决对墙体材料节能性能的评价问题，设计出材料热工参数、砌体保温隔热性能以及建筑物节能效果的具体测试方案。材料热工参数测试可以得出材料的主要热工参数；砌体保温隔热性能测试，可以得出砌体的保温性能和隔热性能情况。建筑物的实际节能效果测试是对建筑物综合节能效果的评价．具体实例分析证明，对这三种测试结果的研究，可以实现对墙体材料节能效果的综合评价。     

矿物掺和料对混凝土疲劳性能的影响

测试了分别用30%,50%(质量分数,下同)粉煤灰,30%,50%,80%磨细矿渣等量替代水泥的混凝土抗弯疲劳性能,并结合混凝土疲劳破坏机制分析了矿物掺和料对混凝土疲劳性能的影响机理.结果表明,矿物掺和料改善了混凝土界面过渡区结构,从而提高了混凝土疲劳强度折减系数,改善了混凝土的高周疲劳性能;矿物掺和料对混凝土低周疲劳性能的影响取决于它们对混凝土强度的影响.     

钢纤维增强混凝土非线性疲劳方程及应用

根据混凝土疲劳破坏机制及钢纤维增强机理,建立了基于基体和界面过渡区性质的钢纤维增强混凝土非线性疲劳方程,并应用得到的方程分析了钢纤维长径比和体积掺量的影响.结果显示:钢纤维对基体的增强作用大于其对界面过渡区的增强作用,是钢纤维增强混凝土S-N曲线呈现明显非线性性质的原因;钢纤维提高基体初裂后的荷载承受能力及对界面过渡区的增强作用使其对高周疲劳性能有一定的改善作用;在讨论的纤维体积掺量、长径比范围内,纤维对基体、界面过渡区的增强作用随纤维特性参数的增大而增大.     

不同化学组成的熟料混合粉磨增强效应的非线性统计模型

应用活性矿物掺料增强效应模型,建立了定量分析不同化学组成熟料混合磨 水泥时质量较差的熟料在混磨水泥中的增强效应的非线性统计模型,并将该模型方法推广到不同窑型熟料混合粉磨制备水泥的情况,验证了该模型的合理性和有效性,在给定两种熟料的情况下,依据此模型可以快捷的判断这两种熟料的混合粉磨的可行性,并确定最佳增强效应时的混合比例,从而可以指导生产实践。     

高温缓凝剂对水泥水化的影响

本文采用结合水量法、定量X射线衍射法研究了高温缓凝剂对水泥水化程度和水泥熟料矿物水化的影响,并对水化后期水泥石断面微观结构进行了扫描电镜观察。试验结果表明,高温缓凝剂能有效延缓水泥早期的水化进程,而对后期水化程度、水泥石的微观结构并无明显影响。     

干湿循环作用下水泥乳化沥青砂浆质量变化与体积稳定性

为了了解服役过程中环境湿度变化对水泥乳化沥青(CA)砂浆体积稳定性及质量变化的影响,测试了CA砂浆干湿循环作用下质量与体积随时间的变化,并借助扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析及核磁共振等测试手段,以揭示其变化机理。结果表明:长期处于干燥或水中的CA砂浆,早期体积收缩或膨胀较大,200 d后趋于稳定。干湿循环下,质量与体积变化可分3个阶段,300 d后趋向稳定;浸水状态或干燥状态下的体积,均先随循环次数的增加而收缩,140 d后,再随循环次数的增加而增大,280 d后,变形规律与干燥环境的相对湿度相关。未水化水泥的持续水化、氢氧化钙溶析以及碳化等因素的综合作用是CA砂浆在干湿循环过程中质量与体积呈3阶段变化的原因。     

矿渣掺量对高水胶比水泥净浆水化产物及孔结构的影响

测定了水胶比为0．5、矿渣质量分数为30％～80％的硬化水泥浆体中Ca(OH)2和非蒸发水量、孔径分布及孔隙率,以确定矿渣在高水胶比条件下的合理掺量。结果表明：即使在矿渣为大掺量情况下也能够改善浆体孔结构,而非蒸发水量、孔隙率随矿渣掺量的变化而变化,并存在使水化产物含量最多、浆体孔隙率最低的矿渣最佳掺量。在矿渣为大掺量情况下,Ca(OH)2含量可降低到极低。在比较纯水泥浆体和掺矿渣浆体的非蒸发水量和孔隙率的基础上提出了矿渣最大有益掺量,矿渣的掺量低于此值时,可使材料的性能得到改善。     

磨细矿渣掺量对混凝土徐变性能的影响及其机理

为研究磨细矿渣对混凝土徐变性能的影响,在(20±1)℃,相对湿度为(60±5)%的条件下测试了33%载荷水平下磨细矿渣等量取代水泥量分别为0,30%,50%和80%4种情况下混凝土的徐变度.结果表明:磨细矿渣掺量(质量分数,下同)为30%和50%时,磨细矿渣对混凝士徐变性能的影响不明显,当磨细矿渣掺量增加为80%时,混凝土抵抗徐变的能力大大下降,其1 a的徐变度为不掺矿渣混凝土的1.74倍.通过扫描电镜二次电子成像观测,结合压汞法测试基体的孔隙率与孔径分布,对不同掺量下的磨细矿渣及水泥颗粒与基体的结合情况进行了分析研究.采用烧失量法测试水泥-矿渣体系中的非蒸发水量来表征水化产物数量,并基于纳米压痕技术测量了磨细矿渣与水泥颗粒的弹性模量,通过上述几种实验方法的联合观测分析,对磨细矿渣影响混凝土徐变性能的机理进行了详细研究.由于磨细矿渣颗粒的弹性模量略低于水泥颗粒,故不能通过"微集料效应"抑制混凝土的徐变.混凝土徐变性能受水泥及磨细矿渣颗粒与基体的界面结合状况的影响较大,当界面结合良好时,可忽略其对混凝土徐变的影响,混凝土的徐变度和体系的水化产物数量正相关;当界面结合不良时,其对抑制混凝土徐变的负面效应显著增强,徐变性能受到水化产物数量与界面结合情况的双重影响.