基于北京市建筑垃圾细料生产再生回填材料的研究

为研究北京市建筑垃圾细料生产可控性低强度材料的可能性,以灰砂比0.05、0.10和0.20及水固比0.25、0.26、0.27和0.29为设计参数,研究了此种可控性低强度材料的工作性能(流动度和泌水率)、无侧限抗压强度变化规律和CBR值.结果表明:此种可控性低强度材料的流动度可以在110～200 mm进行调节,泌水率为7％～18％;其28 d无侧限抗压强度为0.5～7.0 MPa,且早期强度增长较慢,后期强度增长较快;其标养3d的CBR值大于7％,满足施工中大于3％的要求.     

再生混凝土受压应力-应变本构关系研究

通过改变石粉(SP)含量(0、5%、10%、15%)和再生粗骨料(RCA)取代率(0、33%、66%、100%)进行了48个棱柱体受压应力-应变全曲线试验,研究了石粉、再生粗骨料对机制砂再生混凝土轴心抗压强度、峰值应变和弹性模量的影响。基于损伤力学原理,参考已有的普通混凝土应力-应变本构关系,建立了机制砂再生混凝土单轴受压应力-应变本构方程。结果表明:理论曲线与试验数据吻合度较好。     

盾构法粉细砂渣料配制同步注浆材料及改性研究

依托福州地铁项目，采用盾构粉细砂渣料等质量取代河砂制备同步注浆材料，研究了水胶比、胶砂比、膨水比及粉灰比对注浆材料性能的影响。结果表明：随粉细砂取代率的增大，同步注浆材料性能逐渐劣化；对粉细砂同步注浆材料稠度的影响顺序为：水胶比>胶砂比>粉灰比>膨水比、对抗压强度的影响顺序为：水胶比>胶砂比>膨水比>粉灰比；当水胶比为0.75、胶砂比为0.6、膨水比为0.18、粉灰比为3时，其初始及1 h稠度分别为124、115 mm，初始及1 h流动度分别为235、225 mm，泌水率为2.0%,3、28 d抗压强度分别为0.9、2.9 MPa，满足现场施工需求。     

预拌流态固化土强度特征及其模型研究

为积极响应国家“双碳”战略目标，本文以建筑固体废弃物的资源化利用为研究背景，通过系统的试验和理论分析，揭示预拌流态固化土的强度特征。结果表明，随着掺入比和养护龄期的增加，固化土无侧限抗压强度呈现出逐渐增大的规律。8%掺量的预拌流态固化土，当养护龄期达到28d时，无侧限抗压强度接近1.0MPa。固化剂掺入比越大、养护龄期越长的固化土多表现为脆性破坏的特征。预拌流态固化土应力-应变曲线本构关系具有与混凝土应力-应变曲线本构关系相类似的特点。建立的考虑不同掺入比的预拌流态固化土强度发展预测模型类似于双曲线函数形式。经验证，该模型能较为准确地预测多种固化土强度。本文所取得的成果对建筑结构的安全性与回填材料的低碳经济性的实现具有一定的参考意义。     

地铁盾构渣土改良为流动化土进行应用试验研究

针对中国地铁盾构施工产生的大量渣土能否改良为流动化土用作城市管廊施工回填浇筑材料问题,结合济南地铁R2号线任家庄-王府庄区间盾构渣土开展室内试验,分析不同配比条件下渣土改良流动化土流动性、强度及影响因素。结果表明,该研究采用的盾构渣土经过适合的水固比和灰砂比改良后,流动化回填土强度和流动性均满足管网回填的要求,其最佳配方为水固比0.5～0.53,灰砂比0.15;流动化回填土流动性主要受水固比影响,强度主要受水固比控制,若要同时满足两者要求,则需根据水灰比进行配方设计;作为流动化回填土的配制材料,是处理城市地铁土压平衡盾构渣土的一个可行的方向。     

河冰单轴无侧限抗压强度的试验研究

通过一系列单轴无侧限抗压强度试验,对温度及加载速率对河冰抗压强度、应力—应变关系、弹性模量的影响进行了研究。通过统计分析与曲线拟合,得出抗压强度与温度间的相关关系。通过试验,得出河冰的应力—应变曲线,并对河冰弹性模量值的取值进行了探讨。     

不同再生细骨料取代率下的再生混凝土 单轴受压本构关系

为研究不同再生细骨料取代率的再生混凝土单轴受压本构关系,进行了再生细骨料取代率为0、30%、50%、100%的再生混凝土的单轴受压试验,并获得应力-应变试验全曲线,分析了再生细骨料取代率对抗压强度、弹性模量、峰值应变和极限应变的影响规律,并通过拟合得到再生混凝土弹性模量、峰值应变及应力-应变全曲线的计算表达式。研究表明,随着再生细骨料取代率增大,再生混凝土的抗压强度、弹性模量呈下降趋势,而峰值应变和极限应变增大;再生混凝土的应力-应变全曲线形状与普通混凝土相似,基于过镇海模型拟合得到的再生混凝土应力-应变全曲线与试验全曲线吻合较好。     

烧结污泥页岩多孔砖砌体本构关系北大核心CSCD

为研究不同污泥掺量下烧结污泥页岩多孔砖砌体受压变形性能、抗压强度、峰值应变和弹性模量,建立本构关系,对用两种水泥砂浆和四种污泥掺量的烧结污泥页岩多孔砖砌筑的36个试件进行轴压试验,实测了试件的应力-应变曲线、抗压强度、峰值应变和弹性模量。结果表明,烧结污泥页岩多孔砖砌体抗压强度和弹性模量随污泥掺量的增加而逐渐降低,并低于普通页岩烧结多孔砖,峰值应变与普通页岩烧结多孔砖相同。通过分析砌体受压破坏的过程和实测应力-应变曲线,结合砌体的力学损伤,将砌体损伤演化方程考虑为一个含初始损伤值的损伤函数,以此建立了砌体受压的本构关系模型。该模型所确定的烧结污泥多孔砖砌体的本构关系曲线不仅与试验数据吻合,还克服了已有本构关系的不足。对于不同材料的砌体,结合抗压试验确定模型中的相关参数,可得到相应的本构关系表达式。     

烧结污泥页岩多孔砖砌体本构关系

为研究不同污泥掺量下烧结污泥页岩多孔砖砌体受压变形性能、抗压强度、峰值应变和弹性模量,建立本构关系,对用两种水泥砂浆和四种污泥掺量的烧结污泥页岩多孔砖砌筑的36个试件进行轴压试验,实测了试件的应力-应变曲线、抗压强度、峰值应变和弹性模量。结果表明,烧结污泥页岩多孔砖砌体抗压强度和弹性模量随污泥掺量的增加而逐渐降低,并低于普通页岩烧结多孔砖,峰值应变与普通页岩烧结多孔砖相同。通过分析砌体受压破坏的过程和实测应力-应变曲线,结合砌体的力学损伤,将砌体损伤演化方程考虑为一个含初始损伤值的损伤函数,以此建立了砌体受压的本构关系模型。该模型所确定的烧结污泥多孔砖砌体的本构关系曲线不仅与试验数据吻合,还克服了已有本构关系的不足。对于不同材料的砌体,结合抗压试验确定模型中的相关参数,可得到相应的本构关系表达式。     

混凝土动态力学性能分析

混凝土结构在爆炸与冲击载荷下的动态力学性能通常是结构的应力波效应和材料的应变率效应。而混凝土结构中的应力波传播特性实际上又依赖于混凝土在高应变率下率型本构关系。本文讨论了这方面的研究进展情况 ,包括混凝土弹性模量、抗压强度、断裂应变等重要强度参数对应变率的相关性 ,特别强调混凝土率型本构关系的研究 ,以及损伤演化的重要性。     

海水海砂钢纤维混凝土的基本力学性能

制备了强度等级为C30、C50和C70的海水海砂钢纤维混凝土试件,通过180个标准立方体和72个棱柱体试件,完成了工作性、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量试验,得到了基于两种规范模式下海水海砂钢纤维混凝土的弹性模量与立方体抗压强度的关系公式。结果表明,海水海砂能够配置成工作性良好的高强混凝土,钢纤维有利于提升混凝土拌合物的流动性。对于混凝土抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量四个指标,海水海砂混凝土均略低于普通混凝土,且随着混凝土强度等级的提高,差距逐渐减小,此外,随着钢纤维体积掺量的增加,上述指标值均逐渐增大。海水海砂混凝土的弹性模量与抗压强度关系模型与试验数据吻合较好,且具有一定安全储备,可供沿海、海岛土木加固工程借鉴。     

盐酸腐蚀条件下混凝土的应力-应变关系研究

以pH值分别为2,3的盐酸作为腐蚀介质,研究了受腐蚀后C30混凝土抗压强度等力学性能以及应力-应变曲线的变化规律;阐述了受盐酸腐蚀混凝土性能劣化的内在原因.试验结果表明,盐酸腐蚀作用下,混凝土的抗压强度、弹性模量随腐蚀时间和溶液浓度的增加呈线性减小趋势,其应力-应变曲线逐渐趋于平缓.提出了基于研究结果的受盐酸腐蚀混凝土抗压强度、弹性模量的计算模型.     

多孔混凝土基层的应力-应变特性

为进行多孔混凝土基层路面的结构设计,需研究其应力-应变特性.通过小梁试件三分点加荷试验及棱柱体试件轴心抗压试验,分别测试多孔混凝土的弯拉弹性模量与轴心抗压弹性模量.对试验结果进行回归分析,得出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度、抗压弹性模量与轴心抗压强度之间分别符合相关性良好的幂指数关系,并据此得出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度、抗压弹性模量与轴心抗压强度的对应关系表,作为其弹性模量的推荐值.     

基于Copula理论的混凝土受压#br# 本构全曲线参数相关性研究

混凝土本构关系全曲线是混凝土结构在地震作用下的非线性行为乃至倒塌全过程分析的关键基础。然而,现有试验方法一般仅给出强度和弹性模量2个参数、且不能合理刻画基本参数之间的相关性,不足以确立混凝土本构关系全曲线。文章基于混凝土损伤本构模型,利用混凝土受压本构关系全曲线试验数据,采用最佳平方逼近准则和遗传算法,对混凝土的抗压强度、峰值应变、弹性模量和下降段参数进行识别。进而,对这些参数的边缘分布和参数间的相关性进行研究。通过拟合优度检验,给出最优边缘分布和Copula相关结构模型。在此基础上,采用条件抽样法生成具有相关性的参数样本,由此生成计算本构全曲线。对比研究表明,只有合理地考虑混凝土参数间的相关性,才能获得均值和标准差均与试验结果符合较好的混凝土本构关系全曲线样本。文章的研究工作以期为混凝土结构非线性分析提供合理基础。     

含宏观裂纹混凝土冻融的力学性能试验研究

采用液压伺服试验系统对不同裂纹条数、经历不同冻融循环次数后混凝土的力学性能进行试验研究;分析不同裂纹条数、不同冻融循环次数对混凝土的抗压强度、弹性模量和应力-应变关系等力学性能的影响;探讨冻融循环后混凝土抗压强度、弹性模量和应力-应变关系与冻融次数和裂纹数量的变化规律,并通过损伤度的计算,得出初始裂纹将加速混凝土的冻融破坏的结论。     

箍筋约束再生混凝土受压应力-应变本构关系模型

为获得箍筋约束再生混凝土受压应力-应变关系曲线,对17个足尺再生混凝土圆形截面柱进行轴心受压试验,再生粗骨料取代率为50%,加载应变率为(10-6~10-4)/s,主要变化参数为纵筋配筋率和箍筋约束水平。结果表明：箍筋约束再生混凝土的初始弹性模量主要与棱柱体抗压强度有关,棱柱体抗压强度越高,初始弹性模量越大;峰值应力在箍筋侧向约束下显著增大,提高幅度为侧向压应力的4.17~8.77倍,当箍筋提供的侧向压应力较小时,峰值应力增大程度较大,当箍筋提供的侧向压应力较大时,峰值应力增大程度较小;峰值应变随配箍水平增大呈增大趋势。基于试验数据,提出了箍筋约束再生混凝土受压本构关系模型,上升段与Mander模型一致,下降段中引入曲线形状参数,以调整曲线陡峭程度,结果表明,所提出的约束本构关系模型与试验曲线吻合良好,可较好地反映再生混凝土下降段较为陡峭的特点。     

Experiments on stress-strain curve of steel fiber reinforced geopolymer recycled concrete under uniaxial compression

为增强再生混凝土的抗压强度及延性，并进一步减少水泥制备造成的碳排放，采用粉煤灰/矿渣基地聚物100％取代再生混凝土中的普通硅酸盐水泥，并掺入钢纤维制备出钢纤维增强地聚物再生混凝土(SFGRC)。为研究其抗压性能，配制得到再生粗骨料取代率分别为0%、30%、50%、70%和100%，及钢纤维体积掺量分别为0%、0.5%、1.0%和1.5%的14组钢纤维增强地聚物再生混凝土试件，并进行单轴受压全曲线试验。结果表明：随着钢纤维的掺入，SFGRC的破坏模式由脆性向延性转变；立方体抗压强度、峰值应力对应应变、受压韧性及延性随钢纤维掺量的增加而增加；立方体抗压强度、弹性模量及受压韧性随再生粗骨料取代率的增加而降低，但峰值应力对应应变增加。引入钢纤维体积掺量和再生粗骨料取代率，对Carreira-Chu混凝土单轴受压本构模型的下降段进行修正，提出了适用于SFGRC的单轴受压本构模型，其计算结果与相应试验结果均吻合良好。     

橡胶改性高强混凝土基本性能的试验研究

以废轮胎橡胶粉作为改性材料,配制橡胶高强混凝土,通过试验研究了橡胶高强混凝土的各种强度性能及耐久性性能,包括抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量、应力应变关系和抗氯离子渗透能力.研究结果表明:橡胶粉的掺入,使高强混凝土的强度有所下降,但同时增强了高强混凝土的能量吸收能力,使其高脆性的缺点得到了改善,延性得到了提高.