砂浆试样单轴受压应力-应变全曲线试验研究

通过不同砂率砂浆试样的单轴受压应力-应变全曲线试验,分析砂率对砂浆试样应力-应变全曲线形状和砂浆试样破坏形态、抗压强度、峰值及极限应变的影响。结果表明:砂浆试样应力-应变全曲线由上升段和下降段组成,根据下降段曲线斜率符号的不同,下降段曲线又分为I类行为和II类行为;不同砂率试样的破坏形态存在差异,随着砂率的提高,破坏形态按劈裂破坏、多个共轭斜面的剪切破坏、单斜截面剪切破坏的规律变化。采用3次多项式,拟合了砂浆试样抗压强度与砂率之间的函数关系;采用2次多项式和乘幂方程式分别对曲线上升段和下降段拟合,拟合结果与试验点吻合较好。     

不同浸水历时水泥乳化沥青砂浆动态受压试验

水泥沥青(CA)砂浆试件历经0,7,14,30,60d水浸泡后,在电子万能试验机上进行了应变速率1×10-5~1×10-2s-1的动态压缩试验,研究了水浸泡历时与应变速率对CA砂浆抗压强度、弹性模量、峰值应变以及应力-应变全曲线等动态特性的影响.结果表明:水浸泡历时和加载应变速率对CA砂浆的力学性能影响明显;CA砂浆的抗压强度和弹性模量随应变速率的增大而增大;相同应变速率下,CA砂浆的抗压强度和弹性模量均随水浸泡历时的增加先减小后增大;CA砂浆的平均抗压强度最大降低幅度为46.31%,平均弹性模量最大降低幅度为44.91%;CA砂浆的峰值应变随应变速率与水浸泡历时的增加呈增大的趋势,且水浸泡对峰值应变的影响大于应变速率对峰值应变的影响.     

化学外加剂对3D打印建筑砂浆流变性能的影响

研究了减水剂和缓凝剂在不同剪切速率下对3D打印建筑砂浆表观黏度、触变性及流变性能的影响。结果表明,增加减水剂的掺量,表观黏度几乎不变,触变性先降低后趋于不变,塑性黏度先降低后增加,屈服应力逐渐降低;缓凝剂会增大3D打印建筑砂浆的表观黏度,提高浆体的屈服应力,掺量较高时会增大砂浆的触变性。掺加适量减水剂和缓凝剂可使3D打印砂浆具有较好的流变性能,使之能适应打印的需求。     

水灰比对无机聚合物胶凝材料浆体流变性能的影响

采用RS-SST流变仪研究在不同水灰比条件下,无机聚合物胶凝材料浆体各剪切速率下的剪切应力和塑性黏度变化规律,采用H-B流变模型对流变曲线进行拟合,获得流变参数剪切屈服应力、塑性黏度系数和流变指数,用触变环面积表征浆体的触变性和净浆流动度表征浆体的流动性能。结果表明:(1)无机聚合物具有初始流动度大和凝结硬化快的特点,水灰比与其初始流动度具有良好的线性关系;(2)无机聚合物浆体的流变性能够较好符合H-B流变模型,相关系数达0.999以上,该流体为胀流性流体,其剪切增稠程度随水灰比的增大而增强;(3)随着水灰比的增加,浆体剪切屈服应力先增加后降低;塑性黏度系数逐渐降低并趋于稳定;浆体触变环面积逐渐降低;(4)在本试验中,水灰比为0.4的无机聚合物浆体工作性能较好。     

应变速率和应力水平对CA砂浆动态抗压性能的影响

为了研究应变速率和应力水平对中国铁路轨道系统(CRTS)Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)动态抗压强度、弹性模量和临界应变的影响规律,对0%,30%,60%和90%应力水平下的CA砂浆试件进行了应变速率为1×10-5~1×10-2s-1的单轴压缩试验.结果表明:应变速率和应力水平对CA砂浆的动态抗压性能影响显著;随着应变速率的增加,CA砂浆的动态抗压强度显著提高;随着应力水平的增大,CA砂浆的动态抗压强度明显降低,最大降低幅度为6.78%;CA砂浆的弹性模量随着应变速率和应力水平的增加呈增大趋势;CA砂浆的临界应变随应变速率的增加而增大,但随应力水平的增大而减小,且应变速率对临界应变的影响大于应力水平对临界应变的影响.     

再生PET塑料骨料对砂浆单轴受压性能的影响

利用废弃PET塑料制备了再生PET塑料骨料(RPA),研究了RPA部分取代天然细骨料(0、10％、20％、30％、40％)对砂浆单轴受压性能的影响,并建立了掺RPA砂浆的单轴受压应力-应变本构关系.结果表明:随着RPA取代率的增加,试件的延性增加,应力-应变曲线上升段和下降段斜率逐渐降低,峰值应力和弹性模量逐渐降低;试...     

水泥-大理石粉浆体流变性能与颗粒级配的关联度

采用Rheolab QC型旋转黏度计测定了水泥-大理石粉浆体不同剪切速率下的剪切应力和塑性黏度;采用Herschel-Bulkley模型对该浆体进行拟合得到其屈服应力、稠度系数和流性指数,并用触变环面积表征其触变性;采用灰色关联理论分析大理石粉颗粒级配对水泥浆体屈服应力、稠度系数、流性指数和触变性的影响.结果表明:随着大理石粉掺量的增大,水泥-大理石粉浆体的流动性逐渐提高,剪切变稀程度和触变性均逐渐降低;0~10μm的大理石粉质量分数与水泥-大理石粉浆体屈服应力、表观黏度和触变性呈正关联,大于10μm的大理石粉质量分数与之呈负关联,其中5~10μm的大理石粉为关键因子;0~10μm的大理石粉质量分数与水泥-大理石粉浆体的流性指数呈负关联,大于10μm的大理石粉质量分数与之呈正关联,其中20~50μm的大理石粉为关键因子.     

水泥砂浆动态轴向拉伸本构关系试验研究

针对混凝土的重要组成材料水泥砂浆,在MTS试验机上对其进行不同应变速率、不同预静载下的冲击加载以及变幅三角波荷载下的动态轴向拉伸系列试验。试验结果表明:①砂浆的抗拉强度随应变率变化敏感性较强,在10-6～10-2 s-1应变率范围内,强度可提高2倍以上;②弹性模量随应变率增加成比例增长,但幅度不大;③峰值应变随应变率的提高有所提高,但离散性较大。极限应变值没有明显率敏感性;④由应变片值获得的名义轴拉应力应变曲线可简化为三段折线,上升段可近似看为直线段,下降段可看成两段折线,卸载至约25%强度时,出现拐点,应变约为200με;⑤65%以下预静载没有对砂浆的动载强度产生不利,反而有所增强;⑥在加载上升段进行地震作用频率范围的往复加载,对水泥砂浆造成的损伤累计较小。     

硫酸盐对无机聚合物流变性能的影响

本文利用RS-SST Rhenometer流变仪研究了无机聚合物浆体,特别是掺入硫酸盐后浆体的流变性能。试验结果表明:新拌无机聚合物浆体属于H-B流体,硫酸盐的掺入不改变浆体的流体模型;随着剪切速率的提高,无机聚合物浆体先出现剪切稀化,后呈现剪切增稠;在本试验掺量下,随着Na2SO4掺量的增加,浆体的屈服应力和塑性粘度均减小,触变性下降;但随Mg SO4掺量的增加,浆体的屈服应力和塑性粘度均增大,触变性提高。     

触变型墙面乳胶漆

触变型墙面乳胶漆是由高粘度触变乳液加入有触变性体质填料，以及颜料和助剂等组成。这种乳胶漆粘度大，触变指数高，当受外力作用时，粘度降低，外力作用停止时，恢复原状。所以施工时不会出现流挂现象和从涂刷工具上滴下，能保持地面清洁。该乳胶漆配方合理，工艺稳定，可直接在水泥砂浆、混凝土、木质材料、金属等表面涂刷，施工简便，徐刷时无溅落现象，省工省料，涂膜光洁，色泽艳丽。触变型墙面乳胶漆@李明     

石灰石粉对水泥-粉煤灰浆体剪切变稀和剪切增稠的影响

采用Rheolab QC型旋转黏度计测试了粉煤灰、石灰石粉掺量(占水泥的质量分数)不同的水泥浆体流变曲线,并采用Herschel-Bulkey(H-B)模型对所测数据进行了拟合处理.结果表明:随剪切速率的增大,所测浆体流变曲线可分为剪切变稀和剪切增稠两个阶段,纯水泥浆体在较大剪切速率下的流变行为仍表现为剪切变稀;粉煤灰和石灰石粉的掺入不仅降低了水泥浆体的临界剪切应力和临界剪切速率,使浆体容易出现剪切增稠,而且降低了浆体各阶段的流变指数,增大了浆体在剪切变稀阶段剪切变稀的程度,降低了浆体在剪切增稠阶段剪切增稠的程度;增大浆体中石灰石粉掺量及其比表面积,则浆体在剪切变稀阶段的流变指数增大,剪切变稀程度降低,且当石灰石粉掺量由0%增大到15%时,浆体在剪切变稀阶段的流变指数显著增大.     

固硫灰对机制砂干混砂浆性能影响的试验研究

通过在干混砂浆中逐步使用固硫灰替代石粉,研究了固硫灰对干混砂浆需水量、稠度、2 h稠度损失、分层度、含气量和抗压强度的影响,并分析了固硫灰和粉煤灰导致建筑砂浆含气量降低的机理。试验结果表明:在用水量基本一致的情况下固硫灰降低了砂浆稠度,增加了砂浆2 h稠度损失;随着固硫灰掺量的增加,砂浆分层度先降低后升高再降低,但是砂浆含气量逐步降低,7 d和28 d抗压强度提高。固硫灰的细度和表面性质是砂浆含气量降低的重要原因。     

碳纤维增强混凝土基本力学性能及单轴受压本构关系研究

通过试验研究了碳纤维体积掺量对混凝土基本力学性能及受压本构关系的影响。结果表明,随碳纤维掺量的增加,混凝土的抗拉、抗折、轴心抗压强度均先提高后降低,峰值应变、极限应变均逐渐增大;碳纤维掺量为0.8%时混凝土的抗拉、抗折强度最高,较未掺碳纤维的分别提高30.6%、19.1%。混凝土受压本构曲线上升段参数a受碳纤维掺量影响较小,但曲线下降段参数b随着碳纤维掺量的增加而逐渐减小,下降段曲线趋于平缓,混凝土延性逐渐增强。     

珊瑚海水混凝土三轴受压力学性能试验研究

为研究珊瑚海水混凝土的三轴受压力学性能,对24个试件进行常规三轴试验。试验观察了试件的破坏形态,获取其受力破坏全过程的应力-应变曲线。结果表明：随着围压值增大,其破坏形态由竖向劈裂转为斜向剪切和横向断裂;应力-应变曲线上升段斜率增大、峰值点提高、峰点后下降段平缓,其相应峰值应力、峰值应变、弹性模量、耗能均增大,而延性系数则先增后降且最终稳定;侧向围压能延缓初始损伤出现,降低损伤发展速率和程度。     

天津软黏土触变性的思考与试验研究

 为获得扰动黏土静置后强度变化规律,针对天津滨海软黏土开展十字板剪切试验研究。研究结果表明,软黏土强度变化呈正触变性。静置100 min后强度增长3.0 kPa,继续静置1 a增长1.8 kPa,剪切强度完全恢复至少需要4 a时间。影响土体触变性的因素中：静电力作用遵循能量最低原理;氧化铁胶体是天津黏土胶体的重要构成部分;颗粒剥落不可逆;良好的排水条件可促进强度的增长。通过直剪试验发现,随着法向压力增加,强度增量不断增大,触变比增量不断减小;而含水率对触变比变化影响较小。     

碳纤维水泥浆混合体系的流变性

利用回转粘度计研究了短切碳纤维水泥浆体的流变特性。在纤维长度为5mm时,体系随纤维掺量的增加表现为触变和反触变行为的变化;在纤维掺量为1％时,纤维长度增加,则体系的反触变性加强。体系屈服应力和表观粘度随纤维掺量增加而增加,但增长率减小。这种体系是屈服一假塑性体,适合于Casson模型。     

高性能混凝土三向受压力学性能试验研究

设计了60个不同围压及混凝土强度的高性能混凝土圆柱体试样进行常规三轴受压试验,以研究其在三向应力下的力学性能。结果表明：试件在单、三向受压状态下分别发生纵向劈裂、斜向剪切破坏;试样应力-应变曲线可分为：弹性上升段、塑性上升段、软化下降段。其中,软化下降段比单轴受压状态更平滑,表明延性更高;随着侧向压力的增加,试件弹性模量、峰值应力及峰值应变均显著增大;最后由最小二乘法建立了侧向压力关于峰值应力、峰值应变的计算式。     

氯化钠对硅酸盐水泥浆体流变性能的影响

本文研究了氯化钠对水泥浆体标准稠度用水量、凝结时间和流变性能的影响,采用宾汉姆流变模型和Power Law流变模型对浆体τ-γ曲线进行拟合获得流变参数。结果表明:(1)随氯化钠掺量的增加,水泥浆体标准稠度用水量略微增加,凝结时间缩短;(2)水泥浆体的流变指数小于1,浆体呈剪切稀化现象;氯化钠的加入没有改变浆体的流变模型;(3)随着氯化钠掺量的增大,水泥浆体剪切屈服应力和塑性黏度系数降低,流变指数增大,氯化钠的加入有利于浆体早期工作性能的提高;(4)水灰比的增大,浆体的剪切屈服应力、塑性黏度系数和触变性均降低,流变指数增大。     

锰渣对水泥乳化沥青砂浆性能影响的研究

借鉴公路领域改性混凝土经验,利用锰渣作为掺合料制备改性水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆),研究锰渣掺量对改性CA砂浆性能的影响。结果表明:锰渣的掺入会影响CA砂浆各项性能,当其掺量小于20%时,改性CA砂浆的物理性能较为稳定,工作性能趋于平稳,力学性能改善效果明显;锰渣掺量为20%时,改性CA砂浆密度为1838.0 kg/m~3、膨胀率1.390%、含气量9.0%、流动度118.01 s、抗压强度21.4 MPa、劈裂抗拉强度3.42 MPa,均符合《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆暂行技术条件》的要求。     

盐石膏对硅酸盐水泥浆体流变性能的影响

对盐石膏进行扫描电镜和X射线衍射分析,获得其颗粒形态特征和化学成分,并采用RS-SST型流变仪研究盐石膏掺量对盐石膏-水泥浆体屈服应力、塑性黏度和触变性的影响。结果表明:盐石膏的主要化学成分为二水硫酸钙和碳酸钙;盐石膏-水泥浆体的流变性属于宾汉姆流体模型,随着剪切速率的增大,浆体明显表现出剪切变稀现象;随着盐石膏掺量的增加,水泥浆体的屈服应力和塑性黏度都增大,触变性逐渐增强。