超高韧性水泥基复合材料干缩性能及其对抗裂能力的影响

新近研制的超高韧性水泥基复合材料（Ultra High Toughness Cementitious Composite,简称UHTCC,国外称之为Engineered Cementitious Composites，简称ECC）具有优良的韧性和能量吸收能力，在直接拉伸荷载作用下表现出应变硬化和多点开裂等特性。本文通过干燥收缩试验，在与素混凝土、纤维混凝土进行对比的基础上，评价了UHTCC的干缩性能。试验结果表明：UHTCC的干缩主要发生在早期；早期的湿养护可避免UHTCC水分的过快蒸发，减小其干缩速度，但是却使其最终的干缩值大大增加；PVA纤维对UHTCC的干缩值影响不大。通过抗裂能力参数，结合已完成的约束收缩试验结果，对较大的干缩量并不有利约束条件下材料抗裂能力的传统概念进行了修正，指出对修复材料来说干缩量的大小仅仅表征了材料性能的一个物理参数，决定其材料抗裂能力的是其非线性变形能力的大小。最后给出了符合UHTCC干缩变形的收缩表达式。     

离子色谱法电导检测测定土壤中的对氯苯氧乙酸

对氯苯氧乙酸在流速为1ml／min,淋洗液为0.8mmol/l的Na2C03和0.5mmol/l的NaOH的混合溶液的离子色谱仪DIONEX(DX-100T)上较好的检测。其检测限为0.18μg／ml(S/N=2.5);保留时间、峰高、峰面积的变异系数分别为1.0967％、0.9786％、0.5836％,在线性范围30-300μg/ml,峰高、峰面积的线性回归系数分别为0.9977和0.9971。在此条件下,常规阴离子对对氯苯氧乙酸的测定没有干扰。对土壤样品进行测定,回收率分别为99.70％(峰高)。这种方法快速、灵敏,结果令人满意。     

Critical crack tip opening displacement of different strength concrete

Critical crack tip opening displacement (CTODc) of concrete using experimental and analytical evaluation with seven different compressive strengths ranging from 30 up to 150 MPa was studied based on two types of fracture tests: three-point bending (TPB) and wedge splitting (WS). In the tests, the values of CTODc were experimentally recorded using a novel technique, in which fiber Bragg grating (FBG) sensors were used, and two traditional techniques, in which strain gauges and clip gauges were deployed. The values of CTODc of tested concrete were also predicted using two existing analytical formulae proposed by JENQ & SHAH and XU, respectively. It is found that the values of CTODc obtained by both experimental measurements and analytical formulae exhibit a negligible variation as the compressive strength of concrete increases, and the test geometry adopted has little impact on the value of CTODc. Regarding the experimental measurement of CTODc, the clip gauge method generally leads to a larger value of CTODc and shows a more significant scatter as compared with the other two methods, while the strain gauge method leads to a slightly lower CTODc as compared with the FBG sensor method. The analytical formula proposed by JENQ and SHAH is found to generally lead to an overestimation, while the analytical formula proposed by XU shows a good accuracy.     

混凝土在双向应力作用下新的破坏准则和弹塑性本构关系

讨论了混凝土在双向应力作用下的破坏准则和弹塑性本构关系。根据混凝土的破坏特性，提出一个包含二个物理参数的破坏准则。在此基础上，通过构造塑性位势导出了混凝土在双向应力作用下弹塑性本构关系。最后，该破坏准则和本构关系与混凝土实验进行了比较，从而证实了它们的有效性。     

GH4065A镍基高温合金多道次压缩变形组织演变规律

使用不同应变速率、不同应变量的阶段式降温工艺对GH4065A镍基高温合金在多道次压缩变形过程中的组织演变进行研究。结果显示：通过两道次各50%的压缩量即累积75%的工程应变量可以获得与相同温度、相同应变速率下单道次70%工程应变量接近的完全再结晶且晶粒细小的组织,即累积真应变达到1.39以上。每道次低于50%的工程应变量易产生未完全再结晶的“项链组织”或导致晶粒粗大。通过Deform模拟的直径为Φ508 mm的铸锭开坯过程显示,设置的变形工艺可实现在两镦两拔的情况下,使坯料中心部位的累积等效应变达到1.39以上,组织完全再结晶,而两端部分还有部分累积等效应变未能达到1.39,需要第3火次的变形以实现完全再结晶。变形过程中的晶粒粗大问题需要通过调节γ′相的析出来控制。     

提高纤维编织网保护层混凝土抗剥离能力的有效方法

为了改善环氧树脂浸渍后的纤维束与混凝土之间沿纤维束径向的黏结性能,通过对薄板试件进行四点弯曲试验,研究了对纤维束表面进行黏砂处理、在混凝土中掺加短切聚丙烯纤维及在纤维编织网上挂U型钩等措施的影响.结果表明:这3种措施都有助于提高纤维束与混凝土之间沿纤维束径向的黏结力,从而提高保护层混凝土的抗剥离能力,最终提高构件的承载性能;黏细砂网的增强效果优于黏粗砂网;聚丙烯纤维掺量略低于1.0kg/m3的效果较好;加入U型钩的试件承载能力提高明显.     

基于挠度变量的混凝土弯曲梁损伤分析与灰预测

依据混凝土的弹塑性特性，在三点弯曲梁损伤分析中借鉴了双线性损伤模型的基本思路，提出了以挠度为因变量的三点弯曲梁损伤计算方法；利用灰理论建立模型对三点弯曲梁的损伤进行预测，比较了计算值与预测值差异，分析了发展系数口和灰作用量b的发展趋势，给出了精确预测的起始点，分析结果表明灰预测理论可以较好地应用于三点弯曲梁的损伤分析和预测。     

PVA纤维增强水泥基复合材料单轴抗压试验研究

采用尺寸为Φ76×152mm的圆柱体试件,研究了体积掺量为2%的PVA纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCCs)的单轴抗压应力-应变曲线与普通混凝土的区别,分析了其应力-应变曲线、力学性能及破坏形态.研究结果显示,此种复合材料的抗压强度在20～40MPa之间时,其峰值应力对应的应变可达到0.8%～1.5%,是混凝土峰值应变的4～7倍.极限压应变是混凝土的5～10倍,具有较高的抗压韧性.     

不同尺寸楔入式紧凑拉伸试件双K断裂参数的试验测定

为提供更为充足的试验数据充实<工混凝土断裂韧度试验规程>,同时也为研究双K断裂参数的尺寸效应问题,进一步确定进行混凝土断裂韧度试验的最小试件尺寸,方便工程技术人员的实际应用,采用一种新的试验方法即楔入式紧凑拉伸法设计了最大尺寸为1250mm×1200mm×200mm不同高度的6组共36个试件,试验研究双K断裂参数.该方法结合两种常规的楔入劈拉方法和紧凑拉伸法的优点,既消除了楔人劈拉试验中当竖向荷载与双线支承不共线时在裂缝尖端所引起的附加弯矩对双K断裂参数真实值的影响,又克服了紧凑拉伸试件对试验设备刚度要求的问题.试验中沿韧带方向布置电阻应变片,监测裂缝的起裂及扩展过程.通过对不同尺寸的楔入式紧凑拉伸试件的试验研究表明,楔入式紧凑拉伸法是一种操作简单且稳定的断裂试验方法,有望进一步补充现有的试验规程;所测定的混凝土双K断裂参数与试件的尺寸无关,可作为裂缝起裂和失稳的控制阀值来预测预报混凝土结构裂缝的发展状态.     

混凝土界面面积分数和渗流阈值与应用(Ⅱ)——弹性模量预测

基于所获得的界面面积分数,提出了混凝土弹性模量预测的三相复合圆模型.在细观水平上将混凝土看成是一种由骨料、界面和水泥浆基体所组成的三相复合材料,通过求解轴对称平面应变问题,获得了三相复合圆模型位移和应力的解析解.利用位移和径向应力的连续性条件,导出了混凝土平面应变体积模量的闭合解.通过与实验结果比较,证实了三相复合圆模型的有效性.定量讨论了最大骨料粒径、界面弹性模量和界面厚度对混凝土弹性模量的影响,结果发现,对于给定的骨料面积分数,混凝土弹性模量随着最大骨料粒径和界面弹性模量的增大而增大,但随着界面厚度的增大而减小.