改性巴基管水泥基复合材料的力学性能及表征

巴基管水泥基复合材料是一种新型功能材料。尝试先对多壁巴基管(MWCNTs)进行表面氧化修饰,然后用表面活性剂超声分散法及混合浇注法,制备了巴基管水泥基材料(MWCNTs/CC或AT-MWCNTs/CC)。采用三点弯曲法测试了MWCNTs/CC及AT-MWCNTs/CC的抗弯折强度;用FT-IR对MWCNTs,AT-MWCNTs,MWCNTs/CC及AT-MWCNTs/CC的表面基团进行了对比分析;用SEM观察了MWCNTs/CC及AT-MWCNTs/CC的显微结构。结果表明:力学性能优异的MWCNTs直接混合到水泥中不仅没有起到增强作用,还会降低MWCNTs/CC的抗折强度,而改性的AT-MWCNTs能使AT-MWCNTs/CC的抗折强度比空白试件Plain/C高23.1%,且离散度低;FT-IR图显示AT-MWCNTs表面带有许多MWCNTs所没有的含氧亲水基团,相应AT-MWCNTs/CC的特征吸收峰也丰富许多;SEM图显示MWCNTs于MWCNTs/CC中与松散的水化产物间结合弱,而AT-MWCNTs表面覆盖了许多的水化产物,与质地致密的水化产物间结合力强,整体粘结界面好。     

钢纤维增强混凝土细观压缩断裂模拟与性能分析

韧性城市构筑需要更多高强、高韧的混凝土基础设施，现有钢纤维增强混凝土(SFRC)细观力学模型与断裂性能模拟研究仍存在挑战。本文借助Python软件对Abaqus前处理二次开发，建立了SFRC三维细观模型，全局插入内聚力单元模拟骨料与混凝土基体之间的界面，研究钢纤维体积率V_SF、混凝土基体强度、骨料粒径对SFRC单轴压缩断裂性能的影响。结果表明：V_SF在0%～2.0%时，V_SF越大，SFRC抗裂性能越好，且残余应力更大；V_SF为2.0%时，SFRC应力较未加入钢纤维混凝土提高了60.64%;当基体强度增加时，SFRC的韧性也随之提高，C60、C80混凝土所对应的最大应力值与C40混凝土相比分别提高了66.48%、91.39%,SFRC的应力-步长曲线在弹性阶段变得更陡峭；骨料粒径在5～7 mm时，随着骨料粒径的增加，SFRC的抗裂性能显著增强。显然将分散、不定向的韧性钢纤维加入脆性混凝土基体中可有效增强混凝土设施的抗震韧性和抗裂性能。     

内掺粉煤灰/再生砖粉的再生砂浆收缩及冻融耐久性

全组分再生砂可有效缓解再生细骨料基再生砂浆常存在的高吸水性及多孔隙的缺陷,研究将粉煤灰(FA)、再生砖粉(RBP)2种固体废弃物作为掺合料对全组分再生砂再生砂浆收缩、冻融耐久性的影响。结果显示,掺FA的再生砂浆28 d收缩率、慢冻25次后质量损失率、强度损失率普遍低于掺RBP的。掺30%FA的再生砂浆28 d收缩率、质量损失、强度损失分别比同掺量RBP的再生砂浆降低7%、45%、5%。微观结构表明,相比于拥有内养护、抵抗收缩效应的RBP,具有中空特征及微珠润滑效应的FA更能有效提高再生砂浆的收缩及抗冻耐久性。