细骨料混凝土细观断裂试验研究

用带扫描电镜的电液伺服试验系统对细骨料混凝土进行了断裂试验,拍摄到了不同荷栽水平下裂纹扩展过程的SEM图像。对应于荷载水平,对这些断裂过程的细观图片进行了系统的分析,表明裂纹扩展路径具有明显分形性质。此外,从理论上分析得出断裂路径的分维数D与传统方法计算的断裂能GF之间存在着InGF∝D的关系,这一结论与试验结果吻合较好。     

基于细观力学的混凝土力学性能数值模拟研究

采用蒙特卡罗法建立基于瓦拉文公式与富勒级配曲线的随机骨料模型,运用ABAQUS模拟混凝土单轴受压与受拉的破坏过程,探讨尺寸与骨料粒径对连续级配混凝土试件的力学性能的影响。结果表明:同级配骨料粒径差异过大会降低试件强度;粒径差异相同情况下较大粒径搭配的试件的力学性能更接近真实情况;骨料粒径小且数目多使骨料分布更加均匀能够提高试件的抗拉强度。     

再生粗骨料对再生混凝土基本性能的影响

将废弃混凝土进行破碎得到再生骨料,根据再生粗、细骨料不同掺量配制C20、C25、C30、C35强度等级混凝土,试验得出再生骨料掺量对再生混凝土抗压强度、轴心抗压强度、劈裂强度、弹性模量的影响规律。基于对试验结果的分析得出的一些结论可为废弃混凝土的再利用提供研究依据。     

再生粗骨料取代率对混凝土力学性能的影响

系统研究在水灰比相同的情况下,再生粗骨料取代率不同混凝土的力学性能.试验结果表明,随着再生骨料掺入量的增加,混凝土的坍落度、回弹值、抗压强度、劈裂抗拉强度都有不同程度的降低.     

废弃混凝土粗骨料对充填膏体性能的影响

为解决废弃混凝土长期堆放占用土地资源,破坏周围生态环境的问题,利用废弃混凝土粗骨料替代煤矸石制备充填膏体,分别测定了其初始坍落度与扩展度、流变性能,以及静置2 h后的坍落度与扩展度、泌水率及单轴立方体抗压强度。结果表明：废弃混凝土粗骨料对初始流动性能的影响显著,随着废弃混凝土粗骨料替代率的增加,初始坍落度由25 cm逐渐减小到22 cm,而对充填膏体的静置流动性能影响较小;随着废弃混凝土粗骨料替代率的增加,屈服应力及塑性黏度均呈上升趋势;废弃混凝土粗骨料对充填膏体的泌水有很好的抑制作用,随废弃混凝土粗骨料替代率的增加,泌水率由5.56% 逐渐减小到4.61%;随着废弃混凝土粗骨料替代膏体矸石量的增加,废弃混凝土充填膏体试件的抗压强度先增大后减小,综合分析选取了废弃混凝土粗骨料替代矸石量的合理范围。     

冻结井壁高性能混凝土细观结构研究

针对冻结井壁施工环境条件,对比高性能混凝土材料掺合料水化反应前后材料细观特征,利用扫描电镜观察高性能混凝土细观结构,高性能混凝土在结构中的微裂隙和孔洞较普通混凝土相比数量较少。掺合料的水化反应更为充分,水泥凝胶随时间增加,与掺合料里面的活性成分进一步反应,将原始裂隙进行修补,水泥石更加致密。高性能混凝土强度进一步提高,减少了结构自重;高性能混凝土耐久性好,进而延长了井筒使用时间。     

铁尾矿骨料制备透水混凝土的试验研究

基于铁尾矿骨料性质研究了铁尾矿骨料单粒级配和双粒级配(4.75～9.5 mm与9.5～16 mm)对透水混凝土力学性能的影响以及铁尾矿透水混凝土的微细观特性。试验采用28∶100的水灰比制备孔隙率为20%的透水混凝土试件,对透水混凝土试件的抗压强度和连通孔隙率进行了测试,并通过光学显微镜和扫描电镜观察了其宏观胶结面和界面过渡区。结果表明：单粒级铁尾矿透水混凝土有其最佳粒径范围,与石灰岩骨料相比,当铁尾矿骨料粒径大于9.5 mm时,透水混凝土抗压强度较高;双粒级铁尾矿透水混凝土粒径之比为3∶7时性能最佳,抗压强度为18.1 MPa,孔隙率为22.2%;与对照组相比,铁尾矿透水混凝土界面过渡区密实度较差、微细裂缝较多,但与硬化水泥浆体机械咬合作用较好。     

大掺量非金属矿渣混凝土的力学行为试验研究

以钢渣替代普通碎石作粗骨料、磨细钢渣粉替代水泥作胶凝材料,制备大掺量钢渣双掺混凝土,对其稳定性、工作性及力学性能进行试验研究,并采用扫描电镜、能谱仪对其微观结构、成分进行测试。试验表明:以钢渣骨料稳定性为替代掺量的选择依据,可通过掺入钢渣粉,实现大掺量钢渣对混凝土力学性能改善的目的。     

再生粗骨料混凝土性能的试验分析

对再生粗骨料混凝土性能进行了试验研究,将再生混凝土与正常配制基准混凝土物理力学性能作了对比,其结果可供再生粗骨料混凝土研究者参考。     

钢纤维混凝土的增强机理与断裂力学模型研究

钢纤维因其能为基体裂纹提供桥联而经常被用于增强水泥基材料。为了更好地了解钢纤维混凝土这类复合材料的断裂行为，重点讨论了钢纤维混凝土的增强机理以及裂纹尖端微裂区的力学行为。在一系列理论分析与实验观察的基础上，提出了一个新的钢纤维混凝土材料断裂力学模型，给出了一些有工程实用价值的结论。     

用非连续级配粗集料配制混凝土的应用体会

通过工作中的一些体会，阐述了非连续级配粗集料在配制混凝土中的应用价值、以及对拌合物工作性和混凝土力学性能的影响，提出了对非连续级配粗集料的一般认识和应用时的一些改进建议，以利其在应用中更符合工程的实际需要。     

纳米二氧化硅对再生骨料混凝土性能影响的研究

再生骨料混凝土是一种环保材料,然而由于再生骨料的固有缺陷,导致其很难在结构工程中推广应用。纳米二氧化硅作为一种混凝土辅助胶凝材料,已经在普通混凝土中得到了充分的研究,但其用于改性再生骨料混凝土的研究较少。利用万能试验机、扫描电镜及X射线衍射仪,从工作性能、抗压性能、抗拉性能和微观形貌等方面,分析了不同掺量纳米二氧化硅对再生骨料混凝土改性的影响,深入探讨了利用纳米二氧化硅对再生骨料混凝土进行改性的可行性。试验结果表明：纳米二氧化硅具有高活性和填充效应,促进了水泥的水化反应,对再生骨料混凝土早龄期抗压性能提升明显;此外,纳米二氧化硅由于其颗粒尺寸较小,填充了再生骨料的微裂纹和孔隙,降低了再生骨料混凝土的脆性,对再生骨料混凝土后龄期抗拉性能提升显著。值得注意的是,纳米二氧化硅具有团聚效应,需要采用减水剂和预拌的方法提升其工作性能,从而推广其适用性。     

自燃煤矸石粗集料特性对混凝土拌合物工作性影响研究

利用自燃煤矸石取代天然石材作粗集料配制煤矸石砂轻混凝土,并实现预拌混凝土大流动性的目标。采用正交设计,选取代表粗集料特性的附加用水量、砂率及颗粒级配范围3个影响因素,研究三者对自燃煤矸石砂轻混凝土拌合物工作性的影响及变化规律。结果表明,附加用水量对自燃煤矸石砂轻混凝土拌合物工作性影响最大,其次是砂率及煤矸石级配。当粗集料附加用水量为吸水率的78%、砂率为44%及煤矸石颗粒级配范围为m(5~10mm)∶m(10~15mm)∶m(15~20mm)=7∶47∶46时,拌合物在保持粘聚性和保水性能良好的前提下,流动性最大,且满足C20强度等级的设计要求。     

现浇板裂缝的原因和防治

现浇板裂缝是建筑工程的通病，本文对它的原因进行分析，并提出防治措施，使其得以有效防治。     

铸态Ti-20Zr-20Al钛合金动态压缩力学性能与断裂机制研究

采用X射线衍射仪、金相显微镜、分离式霍普金森杆和扫描电镜等手段研究了Ti-20Zr-20Al钛合金在动态压缩条件下的微观结构、力学性能和断裂机制。结果表明,Ti-20Zr-20Al铸态合金由Zr基体相和TiAl/Ti₃Al针状相组成;随着应变率增加,合金的抗压强度增加,失效应变显著增加;Ti-20Zr-20Al合金的断裂机制为解理断裂;随着应变率增加,试验压缩断裂后碎片总数增大,平均粒径减小。采用DID模型模拟的材料碎片尺度与实验结果比较吻合,Grady模型与实验结果的偏差较大。     

不同热破裂温度下煤岩的孔裂隙演化特征研究

为了研究不同温度下煤页岩的细观孔隙结构,对经过20、100、300、500℃热破裂温度下的煤岩试样进行微米CT扫描试验,基于阈值分割算法得到了三维孔隙重构模型,并分析了孔隙率、孔喉尺寸参数和孔隙连通度的量化指标随温度变化的关系。结果表明,利用CT扫描技术获得煤岩的二维切片,经过重构可得到三维孔隙结构模型;表征孔隙含量的孔隙率与温度呈指数型函数关系;最大孔喉长度L和平均孔喉半径R随温度上升的增速呈先慢后快的特点;煤页岩的孔隙连通度随环境温度的升高保持初期迅速上升,在中期缓慢上升,到后期有所下降的变化。