2012(4):439-445. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.001
摘要:研究了补偿收缩复合胶凝材料的膨胀性能以及水化过程、水化产物及微观结构等.结果表明:硫铝酸钙氧化钙类膨胀剂早期膨胀量大、膨胀速度快,更适用于配制高强度等级的补偿收缩混凝土;用水量充足时,该类膨胀剂与水泥在水化早期相互促进,用水量不足时,两者的水化转变为相互抑制;膨胀剂的水化速度快于水泥,在低水胶比情况下也能生成大量膨胀性产物钙矾石,产生理想的膨胀量;在膨胀剂掺量一定的情况下,膨胀剂膨胀效能的发挥与材料内部微观结构的致密程度密切相关.
2012(4):446-450. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.002
摘要:研究了掺0%,5%,8%,12%(质量分数)MgO混凝土的自由膨胀、约束膨胀及其在约束条件下的抗压强度和膨胀应力.结果表明:混凝土的自由膨胀随着MgO掺量的增加而增大,560d龄期时,MgO掺量为0%,5%,8%和12%的混凝土其最大膨胀量分别为-33×10-6,90×10-6,230×10-6和320×10-6.MgO掺量相同时,三维约束试件强度>二维约束试件强度>自由试件强度.三维约束条件下,混凝土膨胀应力随MgO掺量的增加而增大;在三维方向上膨胀应力大小规律为pc,x>pc,z>pc,y;膨胀应力随养护龄期的延长而增加并在一定龄期内趋于稳定.
2012(4):451-458. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.003
摘要:进行了薄壁方形钢管再生块体混合短柱的轴压试验,观察了其破坏形态与变形特征,测得了荷载与应变(或变形)关系曲线.分析了薄壁方形钢管再生块体混合短柱荷载与应变(或变形)关系曲线,探讨了再生块体与新拌混凝土组合层核心混凝土强度对试件受力性能和破坏形态的影响,提出了该种结构构件的理论破坏模型.结果表明:薄壁方形钢管再生块体混合短柱试件主要破坏形态为腰鼓形压皱破坏;在弹性阶段,钢管中截面和角部的应变增长均匀且二者纵向应变增长相对一致;在破坏阶段,不带肋试件呈现软化现象,带肋试件呈现加劲特性.组合层处的核心混凝土强度对试件的力学性能和破坏形态有较大影响.
2012(4):459-463. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.004
摘要:CECS 21:2000规程的超声波平测算法在受火后混凝土损伤深度评估应用中误差较大,为此进行了改进.采用双曲线模型模拟混凝土损伤沿混凝土深度方向的变化,采用抛物线模型模拟不同混凝土深度处超声波的传播路径,导出了改进算法公式并使用Matlab软件进行了编程和计算.将改进算法的计算结果与超声波实测数据进行对比,结果表明改进算法的计算结果具有较高的精度.改进算法可更合理、更精确地评估受火后混凝土的损伤深度.
2012(4):464-468. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.005
摘要:测定了蒙脱土对聚羧酸超塑化剂(PCE)分散性能的影响,研究了蒸馏水和水泥滤液中蒙脱土对PCE的静态吸附和动态吸附行为,拟合了吸附过程的动力学模型.结果表明:水泥中掺入蒙脱土会导致PCE对水泥分散能力的显著降低;蒙脱土对PCE的吸附量与PCE质量浓度近似成正比关系;水泥滤液中,PCE在蒙脱土上的平衡吸附量要远高于蒸馏水中的平衡吸附量;PCE在蒙脱土上的吸附过程均符合准二级反应动力学模型.
2012(4):469-473. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.006
摘要:通过试验研究了橡胶混凝土的三点弯拉疲劳性能,并在不同应力水平以及不同橡胶掺量下对橡胶混凝土的疲劳性能进行了对比分析.结果表明:在普通混凝土中加入橡胶粉,虽然混凝土的抗压强度有不同程度的降低,但可提高其韧性和变形性能,并且改善了疲劳性能,延长了其使用寿命.
2012(4):474-477. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.007
摘要:通过试验研究了聚丙烯(PP)纤维和植物纤维素(UFPP)纤维对受荷混凝土渗透性能的影响.结果表明:在一定荷载范围内,纤维混凝土的抗渗能力有所提高,当荷载超过混凝土破坏荷载30%左右时,其抗渗能力随之下降.同时研究了纤维对各龄期混凝土抗氯离子渗透性能及抗冻融循环耐久性能的影响,并分析了其机理.
2012(4):478-483. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.008
摘要:对聚四氟乙烯(PTFE)膜材进行了9种温度(-20,-10,0,10,23,40,50,60,70℃)下的单轴单调和循环拉伸试验,得到了膜材力学参数的变化规律.结果表明:随着温度的增加,PTFE膜材的抗拉强度逐渐减小,而断裂延伸率和弹性模量逐渐增大;随着循环次数的增加,PTFE膜材滞回曲线趋于稳定,残余应变趋于常数.在试验研究的基础上,提出了PTFE膜材强度的温度影响系数,为PTFE膜材强度设计分项系数的取值提供了依据.
2012(4):484-489. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.009
摘要:利用激光冲击波对X80管线钢焊接接头进行了表面改性处理,通过慢拉伸试验分析了X80管线钢焊接接头在NACE溶液(不含H2S和含饱和H2S)的H2S应力腐蚀开裂(SCC)行为,研究了经激光冲击处理后焊接接头表面细化的晶粒和残余应力对H2S应力腐蚀的影响机理.结果表明:激光冲击处理可改善焊接接头的表面质量,形成强化层,产生晶粒细化和残余压应力,获得细小均匀的针状铁素体组织,因大量晶粒承受氢压,可显著提高材料的临界应力值。应力腐蚀敏感指数ISCC比原始状态下降了5.84%,提高了X80管线钢焊接接头抗SCC的性能.激光冲击处理使X80管线钢焊接接头表面粗糙度有所上升,在一定程度上又降低了X80管线钢焊接接头SCC抗力.
2012(4):490-493. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.010
摘要:采用手工搅拌、高速研磨搅拌以及高速研磨搅拌加超声波震荡这3种方法对纳米SiO2进行分散处理,研究了不同处理方式下纳米SiO2对水泥浆体性能的影响.用扫描电镜(SEM)观测了浆体微观结构,并采用紫外可见分光光度法测定了在不同分散方法下纳米SiO2的分散程度.结果表明,采用后2种方法处理的纳米SiO2分散程度更高,可大幅提高水泥砂浆的抗压、抗折强度,使砂浆水化产物结构均匀,更密实.
2012(4):494-497. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.011
摘要:基于原位合成吸水性树脂处理混凝土微裂缝渗漏这一特殊应用技术,研究了氧化还原引发剂引发AA AANa AM的聚合反应速率及合成的Poly(AA AANa AM)吸水性树脂经受干湿循环后的吸水膨胀倍率和吸水膨胀速率.结果表明:过硫酸铵亚硫酸氢钠和四甲基乙二胺过硫酸铵2种氧化还原引发体系均可实现室温原位合成Poly(AA AANa AM)吸水性树脂,而四甲基乙二胺过硫酸铵氧化还原引发体系引发AA AANa AM聚合反应的诱导期可控;合成的Poly(AA AANa AM)吸水性树脂随干湿循环次数增加,其平衡吸水膨胀倍率和吸水膨胀速率均呈下降趋势.
2012(4):498-502. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.012
摘要:利用沥青混合料(Superpave 20)在不同温度和频率下的复数模量试验结果,得到沥青混合料的存储模量.根据时间温度等效原理,确定了沥青混合料存储模量主曲线.利用配置法和相关的黏弹性理论关系式,将沥青混合料的存储模量转化为沥青混合料的松弛模量,并确定了松弛模量Prony系列表达式的各个参数.结果表明:利用较为简单的复数模量试验可以确定沥青混合料在10-8~108s内的松弛模量,且松弛模量Prony系列表达式具有幂指数组合形式并对应于Wiechert力学模型,这为沥青混合料黏弹性力学分析提供了有效途径.
2012(4):503-507. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.013
摘要:基于沥青路面裂纹扩展行为,设计预切口小梁试件的疲劳试验,以模拟其复合裂纹扩展模式;以疲劳寿命指标来评价沥青混合料的抗裂性能,同时进行沥青混合料的低温弯曲试验和J积分试验,试验混合料采用4种低温性能差异显著的沥青胶结料.判别各项评价指标对试验混合料抗裂性能的鉴别程度,并分析沥青低温临界温度指标、低温弯曲试验指标、J积分试验指标与预切口小梁疲劳寿命的相关性.结果表明:以混合料疲劳性能为基准的混合料抗裂性能排序与沥青胶结料临界温度的排序一致,也与沥青混合料低温弯曲试验和J积分试验中能量指标的排序一致.
2012(4):508-512. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.014
摘要:为了研究沥青混凝土疲劳过程中的非线性特性,对沥青混合料小梁试件进行疲劳试验,试验时考虑温度、应力比与加载间歇时间等因素.根据试验结果,对损伤因子与临界损伤因子进行了分析,通过ExpAssoc函数拟合得到了以各试验条件为参数的损伤因子本构方程.研究发现沥青混合料临界损伤因子与疲劳寿命之间存在单对数的线性关系;通过回归分析得到了二者之间的函数关系式.
2012(4):513-518. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.015
摘要:采用应力控制模式对不同材料组成的多孔沥青混合料进行疲劳试验,分析了空隙率、油石比和浸水状态对混合料疲劳特性的影响,并比较了不同油石比的沥青混合料在不同浸水时间下的疲劳特性差异.结果表明:多孔沥青混合料的抗疲劳性能随空隙率的增大而减小;随着油石比的增大,多孔沥青混合料疲劳寿命的应力敏感性降低,存在着最佳油石比,在最佳油石比下混合料的抗疲劳性能最好;浸水状态对多孔沥青混合料的疲劳特性影响与油石比大小密切相关,当油石比适中或偏大时,浸水3~10d对其疲劳特性影响较小.
2012(4):518-521. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.016
摘要:选取了不同类型、不同尺寸木节的兴安落叶松规格材,分别截取清材试样和足尺试样进行抗弯测试.通过对试验数据回归分析,足尺抗弯弹性模量Ef采用其平均密度ρa和测试跨距内所有木节信息拟合效果最佳,R2为0.674,均方根RMSE为1.15.根据足尺抗弯弹性模量中独立变量密度和木节信息拟合参数值的分析,相对于密度的影响,木节对足尺抗弯弹性模量的影响较小.建立了足尺抗弯弹性模量、清材抗弯弹性模量和木节信息之间的理论模型.
2012(4):522-526. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.017
摘要:选用碳纤维(CF)、玻璃纤维(GF)和高强玻璃纤维(SGF)为增强材料,制作CF,CF/GF和CF/SGF层间组合混杂纤维增强木梁,并对其受弯性能进行了试验研究,同时分析了该木梁的破坏形态和破坏机理,讨论了其荷载位移特征、极限承载力和延性.结果表明:与单一CF增强相比,合理匹配混杂纤维增强复合材料(HFRP)可显著提高木梁的承载力和延性.提出了HFRP增强木梁的极限承载力计算方法.
2012(4):527-533. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.018
摘要:基于室内标定试验得到的混凝土内部温湿度对于钢筋锈蚀速率的影响关系以及现场混凝土内部温湿度的实时监测数据,提出了一种用于实时监测混凝土内钢筋锈蚀速率的新方法,并设计了相关试验进行验证.结果表明:通过该监测方法得到的钢筋锈蚀速率数据能较为可靠地计算钢筋锈蚀量.
2012(4):533-537. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.019
摘要:根据木材受压应力应变曲线的特点,提出了木梁受压区计算模型.在分析加固木梁各种破坏形式的基础上,运用提出的计算模型,推导了木梁受弯承载力的计算公式.对36根木梁进行了受弯性能试验.结果表明,在木梁受拉区布置纤维增强聚合物FRP(fiber reinforced polymer)可有效提高木梁的受弯承载力,木梁受压区设置FRP加固层对受弯承载力的影响与其加固方式有关.加固木梁受弯承载力计算结果与试验值吻合较好,说明所推导的计算公式可作为木梁加固设计参考.
2012(4):538-543. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.020
摘要:引入再生粗骨料取代天然粗骨料所产生的附加用水量这一概念,将再生混凝土单位用水量拆分为“净用水量+附加用水量”.在再生骨料取代率RRCA(质量分数)分别为0%,20%,40%,60%,80%和100%时,保持再生混凝土工作性基本一致的条件下,根据混凝土不同单位用水量设计10组混凝土配合比,研究再生混凝土灰水比和净灰水比与强度的关系.结果表明:再生粗骨料取代率R与再生混凝土粗骨料吸水率wCA和表观密度ρCA均存在良好的线性关系;再生混凝土强度灰水比及强度净灰水比关系均符合Bolomey公式;利用再生混凝土强度灰水比及强度净灰水比回归系数之间的量化关系,推导出用再生混凝土粗骨料吸水率wCA或表观密度ρCA修正的再生混凝土Bolomey公式,为再生混凝土配合比设计提供较为简便的计算公式.
2012(4):544-547. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.021
摘要:以Ca(OH)2,SiO2化学纯为原料,分别掺入不同质量分数的MnO2,制备了不同晶型的硅酸三钙(C3S),运用相图,XRD(X射线衍射),IR(红外光谱)及MDI jade5.0软件研究MnO2对C3S晶粒尺寸和晶型转变过程的影响.结果表明:MnO2的掺杂降低了C2S及液相的形成温度,进而促使C3S生成.经MnO2掺杂后,C3S晶型转变和晶粒成长均受到影响.随着MnO2掺量的增大,CaO SiO2二元体系中C3S成核速率大于长大速率,导致C3S晶粒尺寸依次减小.同时,由晶面指数和IR分析发现,C3S晶型逐步由TⅢ型向R型转换,当w(MnO2)<3.0%时,易稳定M型C3S存在,当w(MnO2)≥3.0%时,可稳定R型C3S存在.
2012(4):548-552. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.022
摘要:通过侧压恒定和侧向位移恒定的2类真三轴试验,研究了真三轴应力下塑性混凝土的强度和扩容.结果表明:在侧压恒定的真三轴试验下,塑性混凝土抗压强度随侧压的增加而增大,当第3主应力一定时,其抗压强度随第2主应力的增加而增大,体应变随轴压的增加呈现先增加后减小的特征,而体积则先减小后增大,出现扩容现象,当配合比相同时,其扩容的起始点随第2主应力的增加而增大;在侧向位移恒定的真三轴试验下,塑性混凝土的侧压随轴压的逐级增加而增大,抗压强度大幅度提高,可达单轴抗压强度的4.0~6.0倍,同时,其最终侧压与设定的初始值相比显著增大,且初始侧压越高,抗压强度越大,其最终侧压也越大,另外,其体应变随轴压的增加而增大,未出现扩容现象,而且初始侧压越高,体应变增加越大,体积压缩也越大.
2012(4):553-556. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.023
摘要:采用硅粉、偏高岭土和碱激发剂制得硅粉偏高岭土基地聚合物.应用X射线衍射、扫描电镜能谱、红外光谱和核磁共振等技术分析硅粉偏高岭土基地聚合物的化学组成与微观结构,揭示硅粉偏高岭土基地聚合物具有独特耐久性的原因.结果表明:硅粉偏高岭土基地聚合物为无定形的碱金属铝硅酸盐胶体,Si/Al摩尔比较高,与硅酸盐水泥水化产物完全不同.加入碱激发剂发生化学反应后,偏高岭土和硅粉中对应于Si—O—Si键非对称伸缩振动的谱带吸收强度减弱,同时向低频率方向移动,铝氧四面体取代Si—O—Si链上部分硅氧四面体.硅粉偏高岭土基地聚合物中的铝氧四面体和硅氧四面体相互键接构成空间三维网络状结构,从而使其具有优良的耐久性.
2012(4):557-561. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.024
摘要:以低碱度风淬钢渣制成钢渣混凝土试件,再采用两电极法测得钢渣混凝土的渗滤阀值.根据渗滤阀值制作了带不锈钢片电极的钢渣混凝土窨井盖,然后模拟窨井盖在实际工况下的受力情况,测试了窨井盖加载至破坏时以及在循环荷载和冲击荷载作用下电阻率的变化情况.结果表明:在不同的受力状况下窨井盖的电阻率变化是不同的,正常荷载作用下窨井盖的电阻率趋于一常数,破坏荷载作用下窨井盖电阻率急剧上升.通过测量窨井盖电阻率的变化情况,可以感知窨井盖的破坏状况,以便对其及时更换.
2012(4):562-565. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.025
摘要:分析了郑州商城遗址出土的一批距今约3500a,时代为商代早期的陶质板瓦,讨论了这些板瓦的制作工艺和性能.对板瓦尺寸的测量表明,虽然板瓦的大小差异很大,其弦长和弧长却呈正相关.结合板瓦的外部特征,推断这些板瓦先由泥条盘筑法筑成泥圈,并经慢轮修整制成圆筒状坯体,然后经切割而成瓦坯,最后入窑焙烧而成.吸水率、抗折强度和烧成温度的分析表明,这些板瓦具有良好的工艺性能,完全符合一般意义上瓦的标准,表明我国在商代早期已经可以制作工艺性能较好的建筑用瓦.
2012(4):565-569. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.026
摘要:采用新研发的数字化冲刷试验仪(动水压力、速度和入射角度等可调),开展了水泥稳定土和水泥稳定碎石这2种基层材料的室内冲刷试验,得到了水泥稳定类基层材料冲刷深度与冲刷次数、动水压力以及材料无侧限抗压强度之间的相互关系,其中,冲刷动水压力与材料无侧限抗压强度之比对其抗冲刷能力影响最大.研究成果可作为制定基层材料抗冲刷性能试验方法的依据.
2012(4):570-574. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.027
摘要:为研究沥青性能对应力吸收层沥青混合料路用性能的影响,通过室内试验测定了齐鲁70#道路石油沥青、复合改性沥青、橡胶沥青这3种沥青的技术指标,对设计的应力吸收层沥青混合料进行了高低温性能、水稳定性和疲劳性能评价,并得到了相应的动态模量主曲线和相位角主曲线.结果表明,复合改性沥青和橡胶沥青用于应力吸收层具有良好的路用性能和力学性能,建议在实际应用中结合经济因素选用.
2012(4):575-580. DOI: 10.3969/j.issn.1007 9629.2012.04.028
摘要:以典型针叶材树种杉木(Cunninghamia lanceolata)为研究对象,采用微型力学试验装置和自主研发的原位检测系统,在1,10,50mm/mim加载速度条件下,研究木材连续横纹压缩时的力学行为差异和微观结构的实时变化.结果表明:在不同加载速度条件下,木材出现首次屈服变形的位置不同,这将直接导致木材力学行为产生差异;原位检测系统可以准确地表征木材微观结构的变化特征,从而可以很好地解释不同加载速度下木材产生力学行为差异的原因.