干湿循环下高液限土力学特性研究

路基填料的承载比大小反映土体局部抵抗剪切破坏的能力,是评价路基填筑质量的重要检测标准之一。本文以实际工程高液限土改良方案确定为背景,通过一系列的室内试验研究了具体明显地区特征的掺砂高液限粉土和高液限黏土的承载比影响因素,获得了高液限土在不同掺砂量下,不同干湿循环次数后的吸水量、膨胀率、脱水量对土体的CBR值的影响规律,得出有益结论：水是引起土体膨胀、收缩及CBR值差异的主要原因;在干湿循环初期以“砂化作用”为主,后期以“裂缝作用”为主;高液限土应填筑在较深的93区;掺砂改良后,其可以填筑在相对较浅的94区。     

Effect of Mineral Admixture on Fracture Behavior of Concrete under Freeze-Thaw Cycles

According to GBJ82-85 test method for frost resistance of concrete,four-point bending tests were used to examine the effects of mineral admixture(silica fume and fly ash)on fracture toughness,fracture energy and dynamic elastic modulus of concrete subjected to rapid freeze-thaw cycles The microstructure of the concrete was also analyzed.The results show that with the increase of the number of freeze-thaw cycles,the fracture toughness of concrete,and the loss of fracture energy as well as the l0ss of relative dynamic elastic modulus showed a downward trend.The air content of fresh concrete is the most important parameter to improve frost resistance of concrete There existed distinct difference for silica fume and fly ash to enhance fracture performance and microstructure of the concrete under freeze-thaw cycles.The l0ss of fracture energy and the loss of relative dynamic elastic modulus kept a good linear relationship.     

湿排粉煤灰对混凝土性能的影响

通过实验室模拟研究不同湿法存放时间（1～60个月）的2种低钙粉煤灰的形貌、粒径和用于混凝土掺合料的性能变化。粉煤灰湿排后颗粒变粗,颗粒表面出现侵蚀,但颗粒形貌基本保持不变;湿排粉煤灰矿物减水效应明显降低,掺量为20％～40％的湿排粉煤灰混凝土坍落度比原状粉煤灰混凝土减少约20～40mm;掺加湿排粉煤灰的混凝土与外加剂适应性、抗渗和抗碳化无明显变化,坍落度经时损失有所降低;湿法存放3个月的粉煤灰掺量20％时混凝土28d和56d抗压强度比原状粉煤灰混凝土分别下降5．8％和3．7％,但掺量为20％的湿法存放36个月粉煤灰混凝土抗压强度比仍可以达到85％,湿法存放时间为3a和5a的粉煤灰混凝土强度无明显差别。研究结果表明,湿排低钙粉煤灰可以用作为混凝土掺合料。     

高强混凝土的干缩及自收缩性能研究

设计6种不同配合比及3种养护条件实验研究了水灰比、矿物掺合料和养护条件对混凝土干缩及自收缩性能的影响。结果表明,混凝土的自收缩率随水灰比（w/c）降低而提高,当w/c由0.50降低到0.23时,90 d自收缩率由64×10-6提高到441×10-6,提高了近7倍,显示出高强混凝土具有显著的自收缩特点。掺入硅灰将增大高强混凝土的自收缩率,密封养护和暴露养护时高强混凝土收缩率无明显区别。从整体干缩性能看,高强混凝土和普通混凝土之间无明显差别。     

重晶石粉对防辐射超高性能混凝土性能的影响

超高性能混凝土具有高密实度、超高强度和高韧性的特点,是建设超高强射线屏蔽建筑的理想材料,掺入少量重骨料后表观密度较小,且其胶凝材料用量高,水化放热大。因此,采用重晶石粉取代部分胶凝材料(替代粉煤灰微珠体积比例为0%、10%、20%、30%、40%)制备了防辐射超高性能混凝土。结果表明,随着重晶石粉取代粉煤灰微珠量的增加,混凝土工作性能和力学性能逐渐降低,表观密度逐渐增加,水化放热量先增加后逐渐降低,水化放热量在取代量为10%时达到最大,3d的水化热值为139.526J/g。综合考虑,推荐重晶石粉取代粉煤灰微珠量为20%,坍落度/扩展度达到255mm/620mm,表观密度为2 660kg/m~3,28d抗压强度135.4MPa,28d抗折强度25.9MPa,3d的水化放热量为121.650J/g,长期耐久性能良好,~(137) Cs放射源(0.662MeV)线性吸收系数为0.182cm-1,预湿高钛重矿渣砂的内养护作用促进了周围水泥浆体的水化,从而加强了界面过渡区,显著提高了多孔集料制备的UHPC的力学性能和耐久性能。     

Influence of Freeze-thaw Cycles on Properties of Integral Water Repellent Concrete

Service life of reinforced concrete structures usually was designed on the basis of one selected deteriorating mechanism as for instance carbonation,chloride penetration,and frost action.It could be shown in the meantime by numerous authors,however,that combined actions such as chloride penetration under mechanical load or chloride penetration in combination with freeze-thaw cycles may shorten the service life of reinforced concrete structures more than individual processes acting alone.We have found that chloride penetration is accelerated significantly by freeze-thaw cycles.Frost damage not only reduces mechanical strength and elastic modulus but migration of chloride is facilitated in the damaged pore structure.Chloride penetration can be retarded by the addition of silane emulsion to the fresh concrete.In this way Integral Water Repellent Concrete(IWRC) can be produced.Migration of water and ions dissolved in water can not be prevented by integral water repellent treatment but it is slowed down.The combination of damage mechanisms and the protective measures by integral water repellent treatment have to be taken into consideration in realistic service life prediction and design.     

免振捣高强高性能混凝土的试配研究

研究针对高强度高性能混凝土实现免振捣的关键——降低混凝土的屈服应力和粘度入手,优选高性能减水剂,试配了不同浆体体积、水灰比、砂率的免振捣高强高性能混凝土,并研究其工作性能及强度的主要影响因素,进而采用不同种掺和料配置出C80~C100级免振捣高强高性能混凝土,经耐久性实验,表明该种混凝土完全可以在实际工程中应用.     

不同PPF掺量的高性能混凝土高温后性能研究

高性能混凝土具有低渗透性,在火灾高温下不可避免地发生爆炸。试验设计了144个掺有不同聚丙烯纤维(PPF)掺量的高性能混凝土立方体试块,在经历了20~800℃的温度后,研究高性能混凝土在高温后的物理、力学性能变化规律。最后分析了聚丙烯纤维影响混凝土高温后性能的机理。     

高性能水下不分散混凝土研究

研制出性能优良的新型水下不分散剂NDA,并利用NDA配制出C40高性能水下不分散混凝土,分析了其作用机理．研究结果表明,NDA具有工作性好、强度损失低、抗分散性能好等优点;掺加NDA的新拌水下不分散混凝土抗分散性能好,能自流平、自密实,无泌水;硬化水下不分散混凝土强度高、抗分散,抗冲磨、抗渗、抗蚀等耐入性能良好．     

预应力钢绞线与超高性能混凝土黏结性能试验研究

超高性能混凝土(UHPC)是具有超高强度、高韧性、高耐久性的新型水泥基复合材料,UHPC与钢绞线的黏结性能也与普通混凝土存在差异,且缺乏关于超高性能混凝土与钢绞线黏结性能的设计标准。因此,通过对36个常温自然养护的UHPC与钢绞线中心拉拔试验进行研究,研究参数为黏结长度和保护层厚度,根据试验获取了其荷载滑移曲线、破坏形态、黏结强度。分析试验数据表明:UHPC与钢绞线的极限黏结应力为7.01～11.65 MPa,均值为8.78 MPa,明显优于普通混凝土的。当直径为15.2 mm钢绞线的保护层厚度大于30 mm后,保护层厚度对黏结强度的影响较小。相对于普通混凝土,UHPC中1×7钢绞线的传递长度和锚固长度均可减少50%,建议对于抗压强度大于150 MPa的UHPC,钢绞线传递长度取25d,锚固长度取35d。     

长期暴露的海工混凝土性能与显微结构分析

在青岛市黄岛区海边防波堤的潮差区和浪溅区钻取多个Φ100mm的混凝土试样.采用氯离子滴定仪、pH计、扫描电子显微镜、EDAX等仪器对氯离子分布、混凝土的碳化情况和微观结构形态进行了研究.结果表明:潮差区和浪溅区混凝土表层的总氯离子含量差不多,但相对于潮差区,浪溅区混凝土的总氯离子含量具有较陡的下降斜率和较大的部分碳化区及pH值变化范围.浪溅区混凝土表面细骨料裸露,潮差区混凝土表面细骨料部分裸露和混凝土结构疏松,且有絮状物覆盖在表面并含有大量的C,O以及N元素.浪溅区表层混凝土的氯离子扩散系数比潮差区混凝土的大,但距表面4.0cm时潮差区混凝土的氯离子扩散系数超过浪溅区.混凝土表面腐蚀严重,并有微生物或微生物代谢产物,覆盖在混凝土的表面.     

高温作用下预应力混凝土梁热力学性能的数值模拟与分析

根据热力学理论及有限元分析方法,对高温作用下9根无粘结预应力混凝土扁梁的热力学性能进行了数值模拟。将模拟结果与试验数据进行对比得出ANSYS软件在建筑结构的抗火分析方面具有一定的可行性,可为结构的抗火设计提供参考。利用同样的方法对实际工程中24米大跨度预应力混凝土梁进行数值模拟,得出了预应力梁在二维温度场中温度变化规律及跨中挠度随受火时间的变化。     

Accelerating Effect of Wetting-Drying Cycles on Steel Bar Corrosion in Concrete

1 IntroductionWetting-drying cycle is one of the normal phe-nomena in natural climate processes. Bridges, roadsand buildings are often weathered by sun shining andraining alternately in the atmosphere environment.Some investigations and studies have indicated thatwetting-drying cycle conditions often lead to seriousdurability deterioration of reinforced concrete struc-tures [1-5], in which the corrosion of steel bar is themost primary aspect of durability deterioration.Because the wetting and …     

ECC材料的抗冻融性能试验研究

采用快冻法试验研究高韧性纤维增强水泥基复合材料(ECC)的抗冻融耐久性能,并与混凝土和砂浆抗冻融性能进行对比,分析国产与进口聚乙烯醇(PVA)纤维对ECC抗冻融性能的影响规律,探讨砂灰比对ECC抗冻性的影响.结果表明:300次冻融循环后,掺入国产和进口PVA纤维的ECC质量损失率分别控制在2.5%和1.5%以内;ECC的纵向相对动弹性模量比混凝土和砂浆提高1.62～1.87倍;ECC的横向相对动弹性模量比混凝土和砂浆提高1.61～1.79倍.随着砂灰比的增加,ECC质量损失率逐渐增加;ECC纵向与横向相对动弹性模量稍有增加.ECC抗冻等级高于F300,完全可用于寒冷地区混凝土结构的加固与维护.     

海洋环境下腐蚀混凝土力学性能研究进展

针对海水的主要侵蚀介质(氯盐和硫酸盐),通过分析国内外关于侵蚀介质与混凝土材料化学反应和物理结晶作用的研究,总结了受腐蚀混凝土的劣化机理。重点介绍了受腐蚀混凝土力学性能(强度、弹性模量等)、本构关系的试验和理论模型研究现状,评述了掺入方式、溶液浓度、侵蚀龄期等对混凝土力学性能的影响,分析了各理论模型的理论基础和使用条件。最后提出了当前受腐蚀混凝土研究中存在的问题和下一步的展望。     

锰渣掺合料对海工混凝土耐久性的影响

研究了锰渣的组成、结构等基本性能及其对海工混凝土耐久性的影响.所用水淬锰渣碱度系数1.09、质量系数1.71,具有潜在水硬活性.含α′-C2S胶凝矿物,其玻璃体含量和活性指数均约为80％.从水胶比、浆集比、水泥用量等配合比设计参数优化出发,使用锰渣掺合料和萘磺酸甲醛高效减水剂配制了力学性能良好的C40海工混凝土.用5倍正常海水浓度的模拟海水溶液对掺锰渣混凝土进行了侵蚀试验,以考察其耐海水腐蚀性.研究发现,掺锰渣混凝土在人工海水侵蚀及50次冻融循环后质量损失、强度损失均较小,抗渗性有所改善.由于所用水淬锰渣对改善混凝土耐久性有重要作用,其可作为矿物掺合料应用于近海及海洋环境混凝土工程.     

Effect of Active Mineral Filler on Rutting Performance and Fatigue Properties of Granite Asphalt Concrete

Granite is well known as an acid aggregate. An active mineral filler produced in the laboratory is first used as an anti-stripping filler in the granite asphalt concrete. Four aggregate gradations were chosen in this study,and the effects of the active mineral filler and aggregates on the rutting resistance performance and fatigue properties of granite asphalt concrete were investigated by means of rutting test and four-point bending fatigue test. The results indicate that the dynamic stability of granite asphalt concrete increase significantly with the addition of active mineral filler and the fatigue properties can also be improved especially at lower strain level. Meanwhile,the results demonstrate that granite asphalt concrete has better rutting resistance performance and fatigue properties than limestone asphalt concrete.     

大掺量矿物掺合料混凝土的干燥收缩与数学模型

本文研究了矿物掺合料和膨胀剂对混凝土干燥收缩的影响。结果表明．在低水胶比等量取代55％水泥的情况下,单掺矿渣时混凝土的干燥收缩值最小,双掺矿渣和粉煤灰时混凝土干燥收缩值略有增加,复合掺加硅灰时将显著增大混凝土的干燥收缩,复合掺加膨胀剂有利于降低干燥收缩值。此外,建立了大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的复合指数函数模型,该模型与实测值非常吻合。     

引气高性能混凝土显微结构研究

为了研究引气剂对高性能混凝土显微结构的影响,采用压汞法(MIP)、光学显微镜法、显微硬度仪、扫描电子显微镜(SEM)的手段分别对引气高性能混凝土的孔结构和界面过渡区进行了测试.结果表明:适量引气剂的引入改善了高性能混凝土的孔结构,使孔径得到了细化;同时改善了高性能混凝土的界面过渡区,使界面过渡区宽度缩短和界面过渡区水泥石结构更加致密,并使得界面过渡区与水泥石本体性质趋于均匀.     

大掺量粉煤灰高性能混凝土的试验研究

在目前一些大掺量粉煤灰混凝土研究成果的基础上,阐述其社会经济意义并指出研究应用中存在的问题.通过试验,探讨了大掺量粉煤灰混凝土的工作性,力学、干缩和耐久性能.研究表明,大掺量粉煤灰高性能混凝土在道路桥梁、房屋建筑等工程中有广阔的应用前景,并且能获得环境与技术经济效益.