高强型水泥乳化沥青砂浆抗压强度的计算公式

为建立高强型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)抗压强度的计算公式,采用万能材料试验机对不同配合比的CA砂浆进行了应力-应变压缩试验,研究了砂灰比(mS/mC)对CA砂浆抗压强度的影响,推导了CA砂浆抗压强度与组成配比的定量关系.结果 表明,在一定mS/mC范围内,砂对CA砂浆抗压强度的影响较小;CA砂浆的强度主要取决于水泥沥青胶凝材料和胶凝材料与砂的界面性能;依据水泥基材料的细观力学理论,建立了CA砂浆抗压强度与配合比参数的数学模型,经与相关文献中的数据进行验证,所建模型具有良好的普适性.     

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。     

水泥乳化沥青砂浆力学性能的分析模型

基于能量机制研究了中国铁路轨道系统(CRTS)Ⅰ型水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)在6种应变率(3.33×10--5/s~1.67×10--1/s)条件下的力学性能。结果表明:CA砂浆的峰值应力、弹性模量及峰值应力对应的应变均随着应变率的增大而增大,峰值应力对应变率的敏感性最高,峰值应力对应的应变对应变率的敏感性最低,随着应变率的增大,CA砂浆破坏的脆性特征越明显,碎裂程度越高。机械能与耗散能随着变形的增加持续增大,弹性能在峰值应力前不断积累,峰值应力后迅速释放,导致CA砂浆的整体破坏,应变率越大,机械能与耗散能的增加速率越大,弹性能在峰值应力前的积累速率越大,峰值应力后的释放速率越大。采用统计损伤理论建立了CA砂浆的本构模型,拟合结果与试验结果的相关系数均在0.97以上,能够有效预测CA砂浆在不同应变率条件下的力学性能。     

碱激发矿渣/粉煤灰净浆/砂浆力学性能研究

开展碱激发材料力学性能的研究有利于促进其在实际工程中的应用。本文研究了矿渣掺量及细骨料掺量对碱激发净浆/砂浆抗压强度、弹性模量及应力-应变曲线的影响。结果表明:矿渣的掺入能够显著提高碱激发净浆/砂浆的抗压强度和弹性模量;细骨料掺量增多会降低抗压强度,但会提高弹性模量。净浆28 d弹性模量在12.83~19.53 GPa,砂浆28 d弹性模量在18.72~23.10 GPa。细骨料掺量为40%(质量分数)时,砂浆峰值应力和峰值应变出现明显下降,弹性模量变大。采用分段式方程对碱激发矿渣/粉煤灰净浆/砂浆的应力-应变曲线进行拟合,拟合曲线与实测曲线吻合良好。拟合结果表明碱激发净浆/砂浆应力-应变下降段曲线随矿渣掺量与龄期增加而变陡,反映材料脆性增强,与上升段曲线规律一致。     

高速铁路无砟轨道中改性CA砂浆的低温性能研究

为了提升高速铁路无砟轨道中CA砂浆的低温性能,研究了SBS单独改性、纳米碳纤维CNFs单独改性和SBS/CNFs复合改性对CA砂浆抗压强度和抗折强度的影响,并分析了不同龄期下砂浆抗压强度和抗折强度的变化规律.结果表明,SBS掺量不会对CA砂浆的7d抗压强度产生明显影响,但是28d抗压强度、7d和28d抗折强度会随着SB...     

应变率对3D打印混凝土抗压性能的影响

为评价应变率对3D打印混凝土动态抗压性能的影响,开展4种应变率下打印混凝土3个正交方向的单轴压缩试验,得到不同加载工况下3D打印混凝土的受压破坏形态和应力-应变曲线,探讨了应变率和不同方向对3D打印混凝土抗压强度、弹性模量、峰值应变及各向异性的影响规律,考虑应变率效应提出3D打印混凝土各个方向动态抗压强度与动态弹性模量的经验计算公式。研究结果表明：3D打印混凝土裂缝萌生于层条间薄弱界面处并沿界面扩展,这些发展于薄弱界面处的裂缝决定了3D打印混凝土的破坏失效;各个方向的动态峰值应力和动态弹性模量均存在一定程度的应变率相关性,Y方向抗压强度率相关性最高;3D打印混凝土的各向异性随着应变率增加而减小,在高应变率下变化幅度很小。     

水泥乳化沥青砂浆静态力学性能与组成的关系

基于背散射电子成像、扫描电子显微镜等微观实验结果,运用Hashin复合球模型,从水泥水化产物、水泥凝胶骨架、水泥沥青复合胶凝体系和水泥乳化沥青(CA)砂浆4个尺度,建立了CA砂浆的静态受压力学模型,分析了CA砂浆弹性模量E_CA、抗压强度f与组成的关系。结果表明:水泥水化物相体积分数V_CH是影响CA砂浆弹性模量E_CA和抗压强度f的主要参数;沥青视为气孔或低模量组分时,CA砂浆静态弹性模量E_CA与水泥水化物相体积分数V_CH、抗压强度f与胶空比x,均存在幂函数的关系,且R²>0.8;试验与模型分析表明,CA砂浆中水泥水化物为连续相并构成复合胶凝体骨架,沥青穿插其中,沥青对CA砂浆静态强度和弹性模量贡献较小。     

水致弱化影响下粉煤灰泡沫混凝土充填体性能试验研究

以普通硅酸盐水泥、发泡剂、粉煤灰和外加剂为原料,制备采空区充填材料.通过试验研究,在不同含水率影响下,充填体的强度特性、应力-应变特性和变形特性.研究结果表明:自由水对充填体力学性能弱化较为明显.具体表现为:随含水率增加,制备的充填体试件抗压强度、抗剪强度递减,前期递减幅度较大,后期较小;充填体峰值强度、峰后残余强度以及延性均随含水率增加而递减;随含水率的增加,弹性模量降低幅度较大,泊松比变化幅度较小,剪切模量和体弹性模量均减小,水弱化影响下充填体会产生进一步压缩.     

环氧树脂掺量对CAE砂浆力学性能的影响机理分析

使用电液伺服万能材料试验机对水泥-乳化沥青-环氧树脂砂浆(CAE砂浆)进行了单轴压缩试验,分析了CAE砂浆的力学行为随环氧树脂含量的变化规律.采用SEM微观测试手段研究了环氧树脂掺量对CAE砂浆微观结构的影响.结果表明,随着环氧树脂掺量的增加,CAE砂浆的弹性模量、峰值应力和脆性指数逐渐减小,峰值应力对应的应变逐渐增加,CAE砂浆的塑性变形特征越加明显.CAE砂浆弹性能的峰值随着环氧树脂掺量的增加逐渐增大,CAE砂浆的耗散能随着环氧树脂掺量的增加逐渐减小,环氧树脂有助于增加CAE砂浆的致密性和内部黏聚力,降低外力作用对其产生的损伤.     

配合比对CA砂浆抗压强度的影响研究

为了我国CA砂浆的配合比更好的完善,本试验进行了正交试验,分析了其抗压强度性能的典型特点,对CA砂浆抗压强度进行深化研究。经研究表明:水泥对CA砂浆抗压强度影响最大,乳化沥青其次,砂对抗压强度没有显著效果。