摘要:针对工程用混凝土的多目标性能（工作性能、抗裂性能、力学性能和耐久性能）需求,提出了一种客观权重赋予灰色关联度分析的混凝土配合比优化设计新方法.采用正交试验法研究了水胶比、砂率、胶凝材料总量、矿物掺和料用量和粉煤灰矿粉质量比等因素对C50混凝土工作性能、抗裂性能、力学性能和耐久性能的影响,利用客观权重赋予技术确定了各项性能的客观权重,实现了C50高抗裂高性能混凝土配合比的优化设计,得到了最佳配合比,并结合试验数据验证了其综合性能.结果表明：客观权重赋予灰色关联度分析方法可实现基于多目标性能需求的C50混凝土配合比优化设计,在一定试验条件下,C50高抗裂高性能混凝土最佳配合比参数为：水胶比030,砂率35%,胶凝材料总量420kg/m3,矿物掺和料用量30%，粉煤灰与矿粉质量比2∶1.经验证,该配合比的混凝土满足多目标性能需求.

摘要:采用旋转黏度计研究了不同因素对水泥砂浆流变性能的影响,分析了水泥砂浆的塑性黏度、屈服应力及触变性与流动度之间的关系.结果表明：当流动度为134~300mm时,水泥砂浆的流变特征符合宾汉姆流体模型;水灰比、骨胶比、矿物掺和料以及化学外加剂等因素虽对水泥砂浆的塑性黏度、屈服应力及触变性有不同程度的影响,但并不改变水泥砂浆的流体模型;水泥砂浆的塑性黏度、屈服应力与流动度之间的相关性较弱，而水泥砂浆的触变性与流动度之间存在相关性.

摘要:采用接触角测试仪、红外光谱(FTIR)仪、X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜（SEM）表征和分析了有机硅烷涂覆量对铝酸盐水泥砂浆防护性能的影响规律.结果表明：采用1次涂覆方式时,铝酸盐水泥砂浆试件的吸水率随有机硅烷涂覆量的增加先降低后趋于稳定,吸水率均降低90%以上,符合规范要求;铝酸盐水泥砂浆试件接触角随有机硅烷涂覆量的增加先增大后减小,试件表面由亲水性变为疏水性,当有机硅烷涂覆量为250g/m2时砂浆试件接触角达14266°;有机硅烷渗透深度随涂覆量的增加先增加后减少,当有机硅烷涂覆量为250g/m2时其渗透深度可达1073mm.机理分析表明,有机硅烷与铝酸盐水泥砂浆只是在毛细孔内壁发生了水解缩合反应,形成了网状硅氧烷憎水膜层,并未形成新的物质.

摘要:通过接触角、渗透深度、吸水率这3个参数,研究了有机硅涂覆方式对水泥砂浆防护性能的影响,并采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)仪、X射线衍射(XRD)仪、超景深显微镜、扫描电镜(SEM)，对砂浆试件的化学结构、矿物组成及微观形貌进行了表征.结果显示：有机硅的最佳涂覆方式为1次涂覆,涂覆量为250g/m2;有机硅与砂浆试件作用的机制是通过缩合反应生成特征峰为1037cm-1的稳定Si—O键,形成有机硅树脂而使试件表面粗糙度减小,长链的—R基作为疏水端排列在水泥砂浆表面及毛细孔道内,从而起到防护作用.

摘要:以粉煤灰和钢渣为主要原材料研制纤维增强粉煤灰钢渣基地聚合物,并对其在高温条件下的力学性能、质量损失率及表面形貌变化进行了研究,探讨了纤维对地聚合物试样耐高温性能的改善机制.结果表明：纤维可改善地聚合物试样的耐高温性能，在25~300℃时,纤维种类、掺量不同的各试样力学性能随温度升高而升高;高于300℃后,各试样的力学性能开始下降,达到700℃时则下降显著,而当达到900℃时,除试样SF4外,其余试样的抗压强度及抗折强度均轻微回升;在900℃时,各试样的质量损失率均在10%左右,但仍能保持完整形状且未发生明显变形.地聚合物强度与温度的拟合曲线相关系数R2均能达到09左右,表明拟合结果较为准确,同时建立了地聚合物强度与温度的热力学数学模型.

摘要:分别用铁尾矿砂和石英砂为骨料来制备水泥基灌浆料,系统分析了不同骨料对水泥基灌浆料性能的影响.结果表明：用铁尾矿砂与石英砂配制的灌浆料在浆体富余系数为最佳值时,其流变学参数几乎一致,即适当的配合比设计能够保证铁尾矿砂灌浆料与石英砂灌浆料具有同等的施工性能;硬化后,铁尾矿砂灌浆料较石英砂灌浆料孔隙率更低,无害孔更多、少害孔及有害孔更少;铁尾矿砂自身硬度较石英砂低,但铁尾矿砂灌浆料界面过渡区更为密实,界面显微硬度略高.以铁尾矿砂替代石英砂作为灌浆料骨料,对灌浆料性能影响不大,具有良好的技术可行性.

摘要:通过中心拉拔试验,探究了钢筋与钢纤维混凝土（SFRC）间的黏结滑移机理,并以钢筋锈蚀率为参数,研究了氯离子侵蚀作用对钢筋与SFRC黏结性能的影响.结果表明：在达到黏结强度（峰值黏结应力）之前,钢筋自由端滑移较加载端小;在达到黏结强度之后,钢筋自由端与加载端滑移同步变化,黏结应力由钢筋肋间混凝土与周围混凝土之间的咬合力提供.尽管桥接锈胀裂缝的钢纤维遭受了一定程度的锈蚀损伤,但所有锈蚀试件仍然表现为延性的劈裂拔出破坏;随着钢筋锈蚀率的增大,黏结强度先略微增大而后逐渐减小,当钢筋锈蚀率在801%之内时,其黏结强度不低于未锈蚀试件,当钢筋锈蚀率约1511%时,其黏结强度损失约为35%.考虑钢筋锈蚀率的影响,基于Harajli模型得到锈蚀钢筋与SFRC黏结强度的经验公式.

摘要:基于电子计算机断层扫描（CT）技术和数字图像处理技术（DIP）,对比了扫描横断面上具有10~25倍等效半径的骨架紧密影响域分布特征,提出了水泥稳定碎石（CCRM）扫描横纵断面骨架指标,并将不同室内成型方法、不同振动时间的水泥稳定碎石的最大干密度、强度和骨架指标与室外芯样的相同指标进行对比.结果表明:具有20倍等效半径的粗颗粒影响域为构建骨架密实指标的覆盖质心域;可用骨架密实系数C和骨架稳定系数θ表征水泥稳定碎石骨架的密实性和稳定性;最大干密度、7d抗压强度、骨架指标C和θ均随振动时间的延长而增大,但增幅逐渐减小；静压成型方法不能与实际压实功相匹配,广东省高等级公路半刚性基层（常见级配和水泥掺量下）常见的施工工艺压实的路面基层与室内试验90s振动成型方式成型试件具有良好的匹配性.骨架指标θ和C与7d抗压强度之间有很强的相关性,说明水泥稳定碎石的微观骨架结构特性对其宏观力学性能具有显著的影响.

摘要:探索了2种制备氮化碳光催化混凝土的方法：第1种是在浇筑成形的混凝土表面附着二氰二胺粉末后高温煅烧;第2种是直接在浇筑成形的混凝土表面附着氮化碳悬浊液并烘干.通过NO气体的降解对比试验发现：第1种方法制备得到的氮化碳光催化混凝土光催化效率较低,制备工艺复杂,不适宜大规模工程应用;第2种方法制备的光催化混凝土,其光催化效率相比第1种有较大提高,NO气体降解率可达6099%,混凝土抗压强度不会降低,且具有良好的耐久性.

摘要:通过受弯试验测得添加玄武岩纤维、聚丙烯纤维、混杂纤维和硅灰的不同混凝土梁开裂弯矩,利用开裂弯矩试验值及材性试验值推算出各混凝土梁的塑性变形发展程度系数k值,并绘出受拉区混凝土开裂时的应力分布;然后根据k值计算得到各混凝土梁的截面抵抗矩塑性影响系数,并推导出玄武岩纤维及聚丙烯纤维混凝土梁的开裂弯矩计算公式.结果表明：各混凝土梁均满足平截面假定,添加纤维可以提高普通混凝土梁及掺硅灰混凝土梁的开裂弯矩;相同体积分数下，玄武岩纤维对混凝土梁开裂弯矩的提升效果优于聚丙烯纤维;推算得到的k值为纤维混凝梁开裂弯矩的理论推导提供了参考,同时可作为评价纤维混凝土梁开裂时受拉区混凝土塑性变形能力的指标;混凝土梁的开裂弯矩受劈拉强度和塑性变形能力的共同影响;所提出的玄武岩纤维及聚丙烯纤维混凝土梁开裂弯矩计算公式可以作为二者开裂弯矩计算时的参考.

摘要:在带切口梁的三点弯曲试验中,采用数字图像相关（DIC）技术观测玄武岩纤维混凝土（BFRC）试件的全场变形,基于DIC技术的水平应变云图和水平位移云图确定试件的起裂荷载和裂缝开口位移,并研究冻融循环次数和玄武岩纤维掺量对BFRC试件断裂能、延性指数和等效断裂韧度的影响.结果表明：玄武岩纤维的掺入能够提高BFRC试件在冻融条件下的断裂能,但提高程度不如冻融损伤带来的下降程度大;BFRC试件的延性指数随玄武岩纤维掺量的增加呈现先增大后减小的趋势,而随冻融循环次数的增加呈现上升趋势;冻融损伤主要降低了BFRC试件在微变形阶段和小变形阶段的等效断裂韧度,在中变形阶段的降低程度有限,在大变形阶段降低程度已不显著,而玄武岩纤维的增韧作用在混凝土变形的各个阶段都比较显著,且增韧程度为微变形阶段最小,小变形阶段较低,中变形阶段较高,大变形阶段最高.

摘要:基于DIC(数字图像相关)技术,对经历20,200,400,600和800℃后的混凝土在单轴受压过程中的全场位移进行采集,分析了混凝土在不同温度下、不同受力阶段应变云图的变化特征和变形参数的变化规律.结果表明：400℃是混凝土横向应变集中区域与纵向应变压缩量最大区域匹配的临界温度;横向应力应变曲线原点至上升段04fcθ(fcθ为温度θ下的峰值应力)时对应的斜率GrH对温度的响应要比弹性模量Eθ对温度的响应更加敏感;高温损伤会导致混凝土在较低应力比下产生较大的体积压缩.

摘要:为研究沥青在多次损伤条件下的愈合性能,采用动态剪切流变（DSR）仪中的时间扫描模式对沥青进行损伤愈合循环加载试验,以沥青愈合期间的复数模量恢复程度（即愈合指数）为愈合指标,分析了不同热氧老化程度下70#基质沥青与SBS改性沥青多次损伤愈合性能规律,并结合沥青傅里叶红外光谱(FTIR)试验,以特征官能团峰面积比定量分析了沥青功能基团的组成和含量对其自愈能力的影响.结果表明：沥青愈合指数随损伤愈合次数的增加而减小,首次损伤时沥青愈合指数减小程度最大.老化程度对沥青愈合指数影响显著,表现为老化程度越高愈合指数越小.SBS改性沥青多次损伤愈合和老化后的愈合性能均优于70#基质沥青，SBS改性剂可增强沥青的抗疲劳损伤能力和抗老化能力.沥青中大分子含量越高,分子扩散速率越慢,自愈能力越弱；轻长型分子含量越高，分子扩散速率越快,自愈能力越强.

摘要:采用层状无卤高效抑烟剂ZnMgAlCO3LDHs制备阻燃沥青,通过热重差热分析仪、锥形量热仪和X射线光电子能谱仪研究了层状双氢氧化物（LDHs）对沥青阻燃抑烟性能的影响,并分析其阻燃机理.结果表明：掺加质量分数为2%的LDHs可使沥青燃烧的最大热释放速率、平均热释放速率和总烟释放量分别下降249%,143%和270%;LDHs在2%掺量下即有较好的阻燃抑烟效果,而在25%掺量下的阻燃抑烟效果提升有限;LDHs的层状结构可以在沥青燃烧初期降低沥青的失重速率,并提升残渣的完整性、致密性和抗氧化性,但LDHs的热解吸热效应并未在沥青燃烧过程中发挥明显作用.

摘要:为了改善镀铜钢纤维与水泥基体的黏结强度,用γ甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MPS）和γ巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTS）对镀铜钢纤维进行表面处理.采用红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)、氯化钠溶液浸泡腐蚀试验和黏结强度测试来评价处理后镀铜钢纤维的性能.结果表明：MPTS与镀铜钢纤维表面发生了化学键合,提升了钢纤维表面粗糙度;经过MPS处理和MPTS/MPS组合处理的钢纤维腐蚀溶液的吸光度积分只有未处理组的91%和45%;经过MPS处理和MPTS/MPS组合处理的钢纤维从水泥基体中拔出时所做的功相对于未改性组分别提升了43%和224%,与水泥基体的黏结强度得到了相应提高.

摘要:在夏热冬暖和夏热冬冷2个典型气候区,对关键材料聚氨酯板和真空绝热板进行多场耦合下的热工性能演变试验,在探究关键材料老化机制的同时,采用COMSOL仿真模拟辅助技术,来提高屋面系统部品的保温隔热性能.试验表明：夏热冬冷气候区冻融循环对聚氨酯板绝热性能的破坏程度大于夏热冬暖气候区下湿热老化的侵蚀程度;大部品构件方式为屋面隔热系统中的最佳拼接形式;通过聚氨酯板和真空绝热板的复合优化使得部品综合传热系数降为0137W/(m2·K),使用保温级别更高的关键材料后,部品传热系数可降至0065W/(m2·K).

摘要:采用氦流法真密度仪测定了水泥水化过程中水泥浆体的绝对体积变化,并根据水泥浆体绝对体积变化曲线将水泥水化过程划分为极速收缩期、收缩暂停期、快速收缩期和收缩趋缓期4个阶段.结果表明：水泥浆体极速收缩期和快速收缩期发生的绝对体积变化最为明显,且变化幅度较大,其与C3A和C3S的水化密切相关;水泥浆体收缩暂停期的绝对体积通常呈线性规律缓慢减小,但变化幅度较小,其规律与“欠饱和度理论”相符;水泥浆体收缩趋缓期的绝对体积变化曲线通常会出现“膨胀”假象,不能反映水泥浆体绝对体积变化的实际情况,但与水泥浆体孔结构的发展有关,对水泥水化行为的表征仍具有重要的指导意义；水灰比不仅可以影响水泥水化过程,而且可以对水泥浆体各水化阶段的绝对体积变化产生明显影响.

摘要:研究了硅灰分别掺加到混凝土基相和界面中对混凝土界面特征及力学性能的影响,并通过界面调控对混凝土力学性能进行优化,提出了调控混凝土力学性能的关键界面参数——界面区域硅灰质量浓度G.结果表明：界面中的硅灰在提高混凝土强度的同时,降低了混凝土脆性,在掺量较低时对混凝土强度的促进作用远大于基相中的硅灰;参数G能够统一基相和界面中的硅灰作用效果,建立硅灰界面强度的关联关系,具有重要的应用价值.

摘要:研究了钢纤维体积分数、膨胀剂种类及掺量对不同尺寸的超高性能混凝土(UHPC)试件28d抗压强度及自成型27h后至180d收缩特性的影响.结果表明：以40mm立方体试件抗压强度为基准,不掺膨胀剂时100mm立方体试件的抗压强度换算系数为075~080,而掺有膨胀剂的100mm立方体试件抗压强度换算系数为074~080;UHPC的收缩形式以自收缩为主,约占其总收缩量的870%～927%,掺加钢纤维能够有效降低其收缩量;试验选用的EA1膨胀剂因水化速率过快,在UHPC收缩测试前已基本完全水化,造成试件内部自干燥作用加强,因此增大了UHPC的收缩量;选用的EA2膨胀剂能与空气中的水蒸气及试件内部的水分发生反应并产生持续的膨胀效果,因此在实际应用时应注意控制其掺量，以保证UHPC的体积稳定性.

摘要:对聚氨酯板、泡沫混凝土板和真空绝热板分别展开冻融、湿热、干湿、高低温和多场耦合循环作用下的耐候性能试验,并结合荷载和湿度等因素对屋面保温复合材料及部品的传热规律和施工过程进行模拟.结果表明：泡沫混凝土板和聚氨酯板在耐候性能试验中质量损失率较大,导热系数随时间延长逐渐上升;而真空绝热板在表面阻隔膜不被刺穿的情况下,其导热系数和质量损失率无显著变化.模拟计算的结果表明：当考虑结构变形时,部品底部温度增长5%.

摘要:采用动态剪切流变仪的应力扫描模式进行广义剪切试验,使用BoxLucas模型对试验数据进行拟合,得到了沥青的高温性能评价指标——剪切应力常量τ0,破坏应变γ0和广义剪切模量Gd.数据拟合时,应保证加载终了值对应的应变大于12%,否则可能导致Gd误差较大.通过对比分析5种沥青的高温性能,发现指标τ0和γ0不够客观,建议采用指标Gd.

摘要:中国北方地区经常出现由于温度低而导致路面开裂的情况,为了解决这一问题,在SBS改性沥青中掺加邻苯二甲酸二辛酯（DOP）增塑剂,在等针入度条件下,确定了增塑剂的最佳用量,对比研究了不同沥青及沥青混合料的路用性能.结果表明：增塑剂使沥青延度得到大幅提升,针入度变大,软化点和黏度降低;增塑剂使沥青混合料高温稳定性下降,抗低温性能提高;增塑SBS改性90#沥青混合料的抗冻融开裂性能最优.

摘要:提出了自膨胀高强预压锚固技术,研究了其施工性能和长期稳定性.结果表明：锚固材料能提高水泥浆体流动度,延长浆体初凝时间,缩短浆体初、终凝时间差,利于施工.基于CT扫描试验,对比了锚固材料密实度及分圈层压力从外环区域到内环区域的变化规律,研究了其径向、环向的受力机制.在环向约束长期干燥条件下,间隔551d,锚固体CT数变化仅05%,表明其在该技术条件下的密实度能长期保持稳定;在长期浸水条件下,锚固体膨胀压力和锚杆极限抗拔力的变化均较小,膨胀剂掺量为15%的锚固体锚杆极限抗拔力的变化仅09%,表明该技术条件下的极限抗拔力能长期保持稳定.

摘要:为评价布敦岩沥青（BRA）与粗集料的黏附性能,根据粒径差异提出干拌称重法,给出定量评价指标——黏附系数δ,分析了粗集料岩性种类和布敦岩沥青预热温度对2种材料黏附性能的影响.借助表面能理论,通过分析不同粗集料岩沥青体系的黏附功Wa,验证了采用干拌称重法评价布敦岩沥青与粗集料黏附性能的有效性.结果表明：粗集料岩性种类和布敦岩沥青预热温度均对2种材料黏附性能有显著影响,推荐布敦岩沥青预热温度为90~96℃.