型钢再生混凝土偏压柱受力性能试验及承载力计算

为了研究型钢再生混凝土柱在偏心压力作用下的力学性能,设计9个试件进行偏心受压单调加载试验,考虑了再生骨料取代率、相对偏心距2个变化参数。通过试验,观察了该类新型构件的受力破坏过程及形态,获取了应力分布、变形情况、极限承载力、荷载-变形全过程曲线、再生混凝土受压破坏极限压应变值等重要数据;并分析了取代率和相对偏心距对试件极限承载力的影响规律。研究结果表明：型钢再生混凝土柱的偏压破坏过程及形态与一般型钢混凝土柱相似,根据偏心距的不同,表现为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两种形态,试件极限承载力随着相对偏心距的增大而减小,而再生骨料取代率的变化对承载力的影响作用不明显。基于修正平截面假定推导了型钢再生混凝土偏压柱的正截面极限承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好。     

龙滩水电站砂石料系统工艺布置的经验与教训

龙滩水电站大坝混凝土工程砂石料系统由中南勘测设计研究院与葛洲坝砂石拌和研究所联合设计,葛洲坝集团公司与广西水电工程局组成的葛桂联营体承建并运行,为龙滩水电站大坝混凝土工程生产所需人工砂石骨料。对该系统与以往其他系统工艺布置相比的成功与不足进行了总结,以供今后类似工程建设借鉴。     

基于随机骨料数学模型的混凝土弹性模量预测

按照混凝土试件的实际配比计算出各粒径区间的骨料体积含量,对骨料颗粒进行随机投放,生成随机骨料的数值模型。对不同形状骨料的随机骨料模型建立的体积表征单元(RVE)施加均匀位移边界条件,通过有限元方法计算该RVE中的应力和应变场,然后由细观力学数值均匀化方法预测RVE的有效弹性模量。数值计算结果和试验值的对比表明,基于随机骨料模型的混凝土弹性模量的预测是有效的,骨料含量为40%和60%时预测值与试验值相近;由多边形骨料模型得到的弹性模量略高于圆形骨料,骨料的空间分布对于预测结果的影响甚微。假定材料的细观单元力学性质服从Weibull分布时,预测的有效弹性模量结果偏低,且随均质度的减小而减小。     

基于表面能理论的改性沥青与集料黏附性研究

沥青与集料的黏附性是沥青混合料水稳定性的关键影响因素,为定量分析沥青与集料之间的黏附性,采用表面自由能理论与改进水煮法分别进行评价。首先采用接触角测量试验测定了25℃条件下沥青、改性沥青、老化沥青与花岗岩、石灰岩、辉绿岩的表面能参数,并计算出不同沥青-集料系统的黏附功与剥落功,以黏附功与剥落功的绝对比值ER作为黏附性评价指标。同时以通过改进水煮法得出的沥青质量损失率F作为定量指标,对表面能理论试验结果加以验证。结果表明：掺入改性剂的90A沥青表面能减小了2.5%～6.2%,改性后的沥青-集料系统水稳定指标ER增加了1.9%～7.8%,黏附性增强,其中掺抗剥落剂的改善效果最好,沥青老化后ER值减小了4.3%～9.2%,黏附性减小。同类型沥青与不同种类集料的黏附性排序为沥青-石灰岩>沥青-辉绿岩>沥青-花岗岩,同种类集料与不同类型沥青的黏附性排序为90PA>90HC>90C≈90H>90A。通过延长水煮时间的改进水煮法得到的黏附性等级差异明显,其结果与表面能评价结果相同。评价指标ER与质量损失率F呈线性负相关,验证了表面能评价体系的可靠性。     

粗骨料体积分数对模袋混凝土干燥收缩的影响研究

粗骨料体积分数是模袋混凝土配合比设计的关键指标。开展了粗骨料体积分数在0.30～0.36的范围内对模袋混凝土扩展度、抗压强度和干燥收缩的影响研究,以期为模袋混凝土衬砌渠道的抗裂性设计提供参考。结果表明：在相同水胶比条件下随着粗骨料体积分数的增大,模袋混凝土的扩展度总体呈现波动上升再平稳的趋势,而低水胶比会使得扩展度更大;在相同水胶比下,随着粗骨料体积分数的增大,模袋混凝土的28 d抗压强度总体呈先减小后增大的趋势,而水胶比的降低会显著增大28 d抗压强度;随着粗骨料体积分数的增大,模袋混凝土的28 d干燥收缩率呈先减小后增加的趋势,在粗骨料体积分数为0.32时有最小值,而粗骨料体积分数分别为0.30、0.34、0.36时所对应的前7 d干燥收缩率均可达28 d总干燥收缩率的50%以上,说明模袋混凝土的干燥收缩在早期增长较快。     

纳米二氧化硅对再生骨料混凝土性能影响的研究

再生骨料混凝土是一种环保材料,然而由于再生骨料的固有缺陷,导致其很难在结构工程中推广应用。纳米二氧化硅作为一种混凝土辅助胶凝材料,已经在普通混凝土中得到了充分的研究,但其用于改性再生骨料混凝土的研究较少。利用万能试验机、扫描电镜及X射线衍射仪,从工作性能、抗压性能、抗拉性能和微观形貌等方面,分析了不同掺量纳米二氧化硅对再生骨料混凝土改性的影响,深入探讨了利用纳米二氧化硅对再生骨料混凝土进行改性的可行性。试验结果表明：纳米二氧化硅具有高活性和填充效应,促进了水泥的水化反应,对再生骨料混凝土早龄期抗压性能提升明显;此外,纳米二氧化硅由于其颗粒尺寸较小,填充了再生骨料的微裂纹和孔隙,降低了再生骨料混凝土的脆性,对再生骨料混凝土后龄期抗拉性能提升显著。值得注意的是,纳米二氧化硅具有团聚效应,需要采用减水剂和预拌的方法提升其工作性能,从而推广其适用性。     

新疆天然骨料粉煤灰混凝土抗渗性研究

新疆混凝土工程天然骨料料源丰富,水工混凝土骨料几乎全部采用天然骨料,针对这一特点,结合当地原材料情况,通过实验探讨了影响新疆天然骨料粉煤灰混凝土抗渗性的主要因素,提出了天然骨料粉煤灰混凝土提高抗渗性的最大水胶比和粉煤灰掺量上限值等指标。     

基于GM(1,1)的应力损伤轻骨料混凝土抗冻性评估

为在特定灾变程度下,对轻骨料混凝土抗冻融性能进行精确定量描述及预测,通过反复加载对轻骨料混凝土预加初始应力损伤来模拟灾变,以相对动弹性模量为评价指标,研究初始损伤度分别为0、0.05、0.12、0.19、0.27的轻骨料混凝土抗冻融性能;将灰色系统理论引入混凝土抗冻耐久性研究中,利用相对动弹性模量实测数据建立基于GM(...     

混菌矿化增强再生粗骨料的物理力学性能

为克服单一微生物培养成本高且矿化鲁棒性不足的缺陷,提出了一种混菌矿化增强再生粗骨料物理力学性能的方法.通过筛选矿化效率较高的好氧嗜碱混菌,考察了混菌矿化对再生粗骨料物理力学性能和混凝土抗压强度的影响.结果表明：相同增强时间下,混菌比纯菌呈现出更优异的矿化增强效果;随着混菌矿化增强时间的延长,再生粗骨料吸水率和压碎指标呈现出先减小后增大的趋势,最优增强时间为15 d;采用矿化增强再生粗骨料制备的再生混凝土抗压强度提高幅度达到22.1%.     

A new systematic firefly algorithm for forecasting the durability of reinforced recycled aggregate concrete

This study presents a new systematic algorithm to optimize the durability of reinforced recycled aggregate concrete. The proposed algorithm integrates machine learning with a new version of the firefly algorithm called chaotic based firefly algorithm (CFA) to evolve a rational and efficient predictive model. The CFA optimizer is augmented with chaotic maps and Lévy flight to improve the firefly performance in forecasting the chloride penetrability of strengthened recycled aggregate concrete (RAC). A comprehensive and credible database of distinctive chloride migration coefficient results is used to establish the developed algorithm. A dataset composite of nine effective parameters, including concrete components and fundamental characteristics of recycled aggregate (RA), is used as input to predict the migration coefficient of strengthened RAC as output. k-fold cross validation algorithm is utilized to validate the hybrid algorithm. Three numerical benchmark analyses are applied to prove the superiority and applicability of the CFA algorithm in predicting chloride penetrability. Results show that the developed CFA approach significantly outperforms the firefly algorithm on almost tested functions and demonstrates powerful prediction. In addition, the proposed strategy can be an active tool to recognize the contradictions in the experimental results and can be especially beneficial for assessing the chloride resistance of RAC.