碱激发矿粉海水海砂混凝土与CFRP筋粘结性能研究

该文通过试验分析研究了碱激发矿粉海水海砂混凝土与碳纤维筋(Carbon Fiber Reinforced Polymer)筋的粘结性能。分别考虑了碱激发矿粉淡水河砂混凝土(FRASC)、碱激发矿粉淡水海砂混凝土(FSASC)、碱激发矿粉海水河砂混凝土(SRASC)和碱激发矿粉海水海砂混凝土(SSASC)四种碱激发矿粉混凝土(ASC),并与钢筋的粘结性能进行了对比。试验中分别采用直径为8 mm的CFRP筋和HRB400带肋钢筋,粘长分别为2.5 d、5 d、7.5 d、10 d和15 d(d为筋的直径)。结果表明:粘长为15 d的试件,CFRP筋的试件全部劈裂破坏,钢筋粘长为10 d、15 d的试件全部为钢筋拉断破坏;粘长为2.5 d的CFRP筋试件将筋表面的脱模带拉断而出现第二个峰值;粘结滑移曲线可分为微滑移阶段、滑移阶段、剥离阶段、软化阶段和残余阶段。     

海砂颗粒级配对UHPC性能的影响

针对海砂颗粒级配的优化,运用混料设计的方法,将A、B、C、D四个粒径段海砂分别作为四个变量进行了设计分析。建立了具有良好统计学意义的流动度模型、抗压强度模型及抗折强度模型,并利用响应面法系统分析了各粒径段海砂对超高性能混凝土(UHPC)的流动度、抗压强度及抗折强度作用规律。通过对所建模型进行多目标同步优化,得出了海砂各粒径段掺量的优化方案,制备出了流动度良好、28 d抗压强度超过130 MPa、抗折强度超过29 MPa的UHPC。     

海水海砂制备活性粉末混凝土的碳化机理

采用丰富的海砂资源制备海水海砂活性粉末混凝土并研究其抗碳化性。通过硬度计研究碳化不同阶段混凝土的表面硬度,用酸度计测试其pH变化规律,用XRD和SEM研究其微观成分和形貌变化。研究发现:(1)采用指示剂法测得所有混凝土28 d碳化深度为0,通过SEM扫描电镜测试发现实际碳化发生在混凝土表面(50～100μm)。(2)碳化28 d后混凝土孔隙液pH明显降低,沿CO_2侵蚀方向混凝土孔隙液pH降低幅度呈下降趋势。在距混凝土表面3 mm内,pH变化幅度较大,最终pH均大于10. 5,大于钝化膜完全破坏的临界值(9. 88);标准养护的混凝土孔隙液的pH均大于11. 50,大于钝化膜开始不稳定的临界值;使用海水海砂制备的混凝土孔隙液pH变化小于淡水河砂制备的混凝土。(3)碳化对混凝土的力学性能影响不大,但碳化腐蚀产物沉积在混凝土表面可以增加混凝土表面硬度;(4)海水海砂活性粉末海工混凝土的碳化实际上是CO_2与混凝土表层的Ca(OH)_2、C-S-H凝胶、C_3S、C_2S以及Friedel’s盐反应,生成CaCO_3和无定型的水化SiO_2覆盖于原始混凝土表面,增加混凝土的抗碳化性。     

基于水泥水化度的混凝土早期力学性能发展预测

实验测量了3个强度等级混凝土(28d抗压强度分别为30MPa,50MPa和80MPa左右)在不同养护条件下典型龄期的P-CMOD曲线,借助断裂力学方法,获得了相应的混凝土开裂强度、抗拉强度和抗弯强度及其随龄期的发展规律,分析了养护条件对混凝土力学性能发展的影响。考虑混凝土内部湿度对水泥水化度的影响,对干燥环境下水泥水化度进行了修正,建立了基于水泥水化度的混凝土开裂强度,抗拉强度和抗弯强度的预测模型。     

BFRP筋增强海水海砂混凝土梁的抗冲击性能EI北大核心CSCD

为研究玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋增强海水海砂混凝土(seawater sea-sand concrete,SSC)梁的抗冲击性能,利用落锤冲击装置研究了不同冲击能量(1818 J,2727 J,3636 J,4848 J)作用下,不同混凝土强度(30 MPa,50 MPa)和配筋率(0.23%,0.48%)的BSFP-SSC梁冲击响应,并测试了冲击后梁的残余承载力。结果表明,随着冲击能量的增加,BFRP-SSC梁的破坏模式由弯曲破坏转变为剪切破坏,梁的残余承载力系数逐渐降低。提高配筋率或海水海砂混凝土强度,均可有效降低梁的最大跨中位移,提升初始峰值冲击力和抗冲击性能。该研究可为BFRP筋增强海水海砂混凝土梁的抗冲击设计提供重要依据。     

广东汕尾地区淡化海砂性能研究

该文对汕尾09区块的海砂经淡化后的性能进行研究,进行了颗粒级配与细度模数试验、密度试验和抗折、抗压强度试验,通过试验得到了淡化海砂的细度模数、表观密度、堆积密度、抗折强度和抗压强度等物理性能参数。通过对比发现淡化海砂在抗折与抗压强度上略低于普通河沙,但各项指标均满足混凝土相关规范,得到汕尾09区块的海砂淡化后可以用于混凝土施工中的结论。之后针对海砂混凝土在施工中的注意事项进行描述。     

富氯海砂混凝土的应用可行性探讨

天然海砂已经成为我国部分沿海城市建筑用砂的重要来源,但因其较高的氯含量和夹杂细碎贝壳等特性,在工程应用中受到了一定的限制。本文比照分析了不同氯含量天然海、河砂混凝土的工作性、抗压强度以及抗氯离子渗透性能,探讨了掺合料与耐蚀剂对于内掺型富氯海砂混凝土的适用性与可行性。研究结果表明,混凝土的坍落度随砂中氯含量的增大而显著减小;砂中氯含量大小以及一定掺量掺合料与耐蚀剂的加入,基本不影响混凝土的抗压强度;掺合料与耐蚀剂还可改善混凝土的工作性及抗氯离子渗透性能,18%掺量的耐蚀剂与30%掺量的掺合料对提升混凝土抗氯离子渗透性能的能效相近。     

纤维早强混凝土不同龄期的动态力学性能

早强混凝土在抢修、抢建及特殊工况中应用较广,其早期动态力学性能对其正常使用、安全评估等具有重要意义。制备了纤维体积掺量为0%、0.1%、0.2%和0.3%的玄武岩纤维早强混凝土,利用Φ100mm分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对其1d、7d和28d的动力学性能展开研究。结果表明:玄武岩纤维早强混凝土动态力学性能具有显著的应变率强化效应,动态压缩强度和比能量吸收均随着应变的升高而显著增强;随着龄期的增加,早强混凝土的动态抗压强度和比能量吸收均增大,且均表现出前期增长迅速,后期增长缓慢的规律,在对比欧洲混凝土协会(CEB)等给出的应变率增长因子(DIF)计算公式后,提出了基于龄期增长的DIF计算模型;掺入玄武岩纤维对早强混凝土不同龄期的动态抗压强度和吸能性能均有不同程度的提升,纤维掺量越大,性能改善越明显。     

硫酸盐侵蚀玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能研究

为增强轻骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,对不同掺量的玄武岩纤维轻骨料混凝土(BF-LAC)进行不同龄期的硫酸盐侵蚀试验,研究BF-LAC在硫酸盐侵蚀环境下的力学性能和劣化程度.采用浓度为5％的硫酸盐溶液侵蚀玄武岩纤维掺量为0％、0.1％、0.2％、0.3％的BF-LAC并每隔60 d测试抗压强度、劈裂抗拉强度、有效孔隙率和...     

海工磷酸镁水泥基材料强度特性及其微观机理分析

将采用海砂、海水制备的海工磷酸镁水泥基材料,分别在海洋气候环境下自然养护和海水中浸泡养护,通过对材料强度特性、微观结构及组成的测试分析,研究材料的长期强度发展规律、抗海水侵蚀性能及其微观作用机理。结果表明:海工磷酸镁水泥基材料的力学性能受海砂、海水的影响不大,材料长期强度发展较好,自然养护下材料7d的抗压强度达到43MPa以上,900d的抗压强度达到90MPa左右;海工磷酸镁水泥基材料抗海水侵蚀性能较好,海水浸泡养护900d时抗压强度达到37.9MPa;初步建立了材料微观组成结构与宏观特性的关系,为进一步提高材料应用特性打下理论基础。