• 2021年第24卷第4期文章目次
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    • 海水环境下砂浆表面生物被膜特性及其对砂浆性能影响

      2021, 24(4):671-678. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104001

      摘要 (502) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、超景深显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGDTG)等,研究了海水环境下砂浆表面形成的生物被膜特性及其对砂浆性能的影响.结果表明:海水环境中硫氧化细菌会在砂浆表面附着形成大量的生物被膜,该生物被膜由多糖、蛋白质和微生物构成,其中微生物多呈卵状和气泡状;生物被膜在15d后开始快速繁殖,75d后逐渐脱落,90d后新的生物被膜重新附着;120d时无生物被膜砂浆试样的抗压强度为525MPa,强度增长率为038%,矿化产物中石膏含量较多,而有生物被膜试样的抗压强度为681MPa,强度增长率为3172%,矿化产物中石膏含量较少.这表明生物被膜的存在影响了海水中腐蚀介质的传输,对砂浆起到缓蚀作用.

    • 改性废旧橡胶粉对水泥胶砂性能的影响

      2021, 24(4):679-686. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104002

      摘要 (330) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究改性废旧橡胶粉(简称改性胶粉)对水泥胶砂性能的影响及作用机理,利用四因素三水平正交试验研究了改性胶粉掺入顺序、粒径、掺量及改性方法对水泥胶砂性能的影响,通过极差分析确定了最佳条件组合;通过热重分析、扫描电子显微镜、压汞试验研究了改性胶粉水泥胶砂CH含量、界面过渡区形貌及孔隙的变化.结果表明:掺加改性胶粉可以降低水泥胶砂中CH的发育程度、界面过渡区的厚度以及凝胶孔体积,从而提升其干缩性能和韧性;掺加改性胶粉以后,水泥胶砂的水化进程减缓,大孔体积增大,力学性能降低;采用化学改性的301μm胶粉,以1%掺量按后掺入的顺序掺入水泥胶砂后,其综合性能最好.

    • 基于MICP的珊瑚砂砂浆裂缝自修复新型细菌载体

      2021, 24(4):687-693. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104003

      摘要 (197) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用以石膏为细菌载体及以乳酸钙、尿素为底物的自修复剂,基于微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术实现了珊瑚砂砂浆裂缝的自修复,验证了石膏作为细菌载体修复珊瑚砂砂浆裂缝的可行性,探讨了自修复剂配比和养护方式对自修复效果的影响,分析了裂缝区生成物的矿物成分及形态.结果表明:掺入石膏为细菌载体的自修复剂后,试样裂缝自修复效果良好;裂缝生成物主要是方解石和球霰石型碳酸钙;当含菌载体和底物掺量均为30%时,试样裂缝有较好的自修复效果,同时对珊瑚砂砂浆强度影响相对较小.

    • 蒸汽养护条件下纳米TiO2对粉煤灰水泥体系早期力学性能的影响

      2021, 24(4):694-700. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104004

      摘要 (216) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了蒸汽养护条件下纳米TiO2(NT)对粉煤灰水泥体系早期力学性能的影响,并探索了其影响机制.结果表明:NT的掺入可显著提高粉煤灰水泥体系的早期抗压强度,其最佳掺量为3%;NT的掺入显著提高了水泥熟料的水化程度及粉煤灰的二次水化程度,增加了水化硅酸钙(CSH)凝胶的聚合度;NT的掺入降低了粉煤灰水泥体系的孔隙率及总孔容,改善了其孔径分布,从而提高了粉煤灰水泥砂浆的密实度及早期抗压强度.

    • 纳米氧化石墨烯对水泥基人造石性能的影响

      2021, 24(4):701-709. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104005

      摘要 (216) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高水泥基人造石的力学强度和耐久性,在其中掺入纳米氧化石墨烯(NGO),研究了NGO掺量对低水胶比水泥净浆及水泥砂浆凝结时间、流动度、力学性能和耐久性的影响,并通过水化热、X射线衍射仪(XRD)、热重差示扫描量热法(TGDSC)、扫描电镜(SEM)和压汞仪(MIP)等微观表征手段分析了NGO的作用机理.结果表明:与无NGO的空白样相比,掺入002%NGO后水泥砂浆28d抗压强度提高2095%,氯离子扩散系数降至029×10-12m2/s;NGO可以促进水泥净浆的早期水化,降低自收缩,细化孔径,从而提高水泥基人造石的耐久性和力学性能.

    • 钠盐激发钢渣水泥的早期水化特性及动力学

      2021, 24(4):710-715. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104006

      摘要 (177) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用钠盐作为激发剂,通过水化热测定、扫描电镜(SEM)分析和水化动力学模拟,研究了不同钠盐激发钢渣水泥的早期水化进程、水化特性及其水化动力学.结果表明:钠盐掺入不影响钢渣水泥的水化进程,掺与不掺钠盐的钢渣水泥水化进程均分为起始快速放热期、诱导期、加速期、减速期和衰减期5个阶段;加速期水化反应由成核反应控制,属自催化反应;减速期水化反应由相边界反应与扩散机制共同控制;衰减期水化反应由扩散机制控制;由于反应机理的不同,加速期反应速率常数是衰减期的6~8倍,掺入钠盐的钢渣水泥反应速率常数大于未掺钠盐的,钠盐的掺入有助于钢渣水泥水化反应的进行,不同钠盐对水化的促进作用表现不同,加速期前铝酸钠对水化的促进效果较好,而到减速期后硅酸钠表现更佳.

    • 基于LatticeBoltzmann方法的水泥基材料溶液传输过程模拟

      2021, 24(4):716-725. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104007

      摘要 (187) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究水泥基材料溶液传输过程中水分与离子的耦合作用,首先采用自生长模型,考虑水灰比、水化度对孔隙率的影响,建立了水泥基多孔介质的细观结构模型.然后,采用格子玻尔兹曼方法,分别模拟了水分传输、离子扩散和溶液传输,再现了气液两相的转化与传输现象.结果表明:孔隙率越大,传输速率越快;饱和多孔介质中,离子在水中沿孔隙扩散;由于对流作用的存在,干燥多孔介质中溶液主导的离子传输速率快于饱和多孔介质中的速率.该工作揭示了水泥基材料中溶液传输过程的细观机理,为深入理解混凝土耐久性的真实发生过程奠定了基础.

    • 再生复合微粉对混凝土力学性能及微观结构的影响

      2021, 24(4):726-735. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104008

      摘要 (219) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于复合胶凝材料对硅酸盐水泥水化的影响规律,利用再生砖粉与再生混凝土粉混合而成的复合微粉作为辅助胶凝材料替代水泥,研究了复合微粉在取代率为0%、15%、30%、45%和再生砖粉与再生混凝土粉质量比为8∶2和6∶4条件下对混凝土工作性能、力学性能及微观结构的影响机理.结果表明:随着再生砖粉与再生混凝土粉质量比和复合微粉取代率的增加,混凝土拌和物的流动性降低,但复合微粉取代率在15%以内时的流动性变化幅度较小;水化初期,复合微粉主要发挥填充作用,复合微粉混凝土7d抗压强度较普通混凝土略低;随着养护龄期的增长,复合微粉混凝土28d抗压强度和劈裂抗拉强度在复合微粉取代率为15%、再生砖粉与再生混凝土粉质量比为6∶4时较普通混凝土分别提高了42%和101%.

    • 纤维编织网增强ECC的拉伸和弯曲性能

      2021, 24(4):736-741. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104009

      摘要 (162) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过拉伸和四点弯曲试验,研究了纤维编织网的层数及种类、纤维编织网表面浸胶粘砂处理以及聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数对纤维编织网增强工程水泥基复合材料(TRE)拉伸和弯曲性能的影响.结果表明:和单层网TRE试件相比,双层网TRE试件的极限拉应力提高了将近1倍,极限弯曲荷载从单层碳纤维玻璃纤维编织网TRE试件的073kN增大到162kN,极限拉应力和极限弯曲荷载明显提高,刚度增大;与碳纤维玻璃纤维混编网TRE试件相比,玄武岩纤维玻璃纤维混编网TRE试件的拉伸和弯曲性能均较低;将碳纤维玻璃纤维混编网表面进行浸胶粘砂处理后,TRE试件的极限拉应力和极限弯曲荷载均降低,但极限拉应变和极限挠度增大;当PVA纤维体积分数从10%增加到20%时,单层碳纤维玻璃纤维混编网TRE试件的极限拉应力从415MPa增至705MPa,弯曲开裂荷载从008kN增至021kN,试件的拉伸和弯曲性能提高.

    • 围压对高温后玄武岩纤维混凝土渗透率及孔隙结构的影响

      2021, 24(4):742-748. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104010

      摘要 (179) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:玄武岩纤维混凝土(BFRC)渗透性能对火灾后构件耐久性评估至关重要,开展了高温后BFRC变围压作用下渗透率测试以及孔隙结构变化特征研究,采用围压敏感系数和无因次渗透率分析了变围压过程中BFRC渗透率的演化规律.结果表明:围压加载过程中,BFRC渗透率呈负指数函数衰减,高温后试件初始渗透率随温度升高呈增大趋势,与基准混凝土(RC)相比,在100、300、600℃高温后BFRC的初始渗透率降低了4816%、3389%、157%;根据围压敏感系数将围压加载过程分为敏感区、过渡区和不敏感区,敏感区内BFRC的渗透率随围压增加降低幅度最大;围压作用后BFRC的孔隙结构向小尺寸孔隙发展,孔隙数量减少,致使其渗透率降低.

    • 添加剂对3D打印轻骨料混凝土流变性和可打印性的影响

      2021, 24(4):749-757. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104011

      摘要 (185) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了骨料(石英砂、玻化微珠)、保塑剂(HMC)、塑化剂(KHC)、乳胶粉(FX)对3D打印轻骨料混凝土(3DPLAC)的流变性能、挤出性、堆积性能以及容重的影响.结果表明:在相同水胶比下,随着玻化微珠取代量的增加,3D打印轻骨料混凝土的表观黏度、触变性和屈服应力明显下降,挤出性、堆积性能降低,容重显著下降;随着HMC和KHC掺量的增大,3D打印轻骨料混凝土的表观黏度、触变性、屈服应力均明显增大;随着FX掺量的增加,3D打印轻骨料混凝土的表观黏度、触变性以及屈服应力呈先减小后增大的变化趋势.通过优化各组分配比,3D打印轻骨料混凝土可获得适宜的流变性能,可打印性得到显著改善,容重明显降低.

    • 橡胶自密实混凝土断裂性能及声发射特征

      2021, 24(4):758-765. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104012

      摘要 (161) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究橡胶对自密实混凝土断裂性能的影响,针对4种橡胶掺量(0%、10%、20%和30%)的自密实混凝土,采用声发射(AE)技术,开展三点弯曲梁断裂试验,获得其荷载裂缝口张开位移(PCMOD)曲线、断裂能及声发射特征参数.通过荷载、累计振铃计数和累计撞击次数随时间的变化关系曲线,分析了橡胶掺量对自密实混凝土边界效应的影响.利用声发射源定位,确定橡胶自密实混凝土断裂过程区的宽度,计算得到上升角(RA)和平均频率(AF)值,分析了橡胶自密实混凝土的破裂模式.结果表明:随着橡胶掺量的增加,自密实混凝土的延性和韧性均有所提高,其声发射特征表现为橡胶自密实混凝土的边界区域长度和信号活度减小,断裂过程区的宽度和拉伸裂纹的比例增大;橡胶颗粒对能量的吸收和扩散作用是橡胶自密实混凝土断裂性能得以改善的重要原因.

    • 纳米SiO2对混凝土耐蚀性能和溶蚀寿命的影响

      2021, 24(4):766-773. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104013

      摘要 (206) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究纳米SiO2对溶蚀混凝土损伤的影响,选取浓度为2mol/L的NH4Cl溶液为侵蚀介质,对普通混凝土和纳米SiO2混凝土分别溶蚀0、4、9、28、45、64d,测试了试件的抗压强度耐蚀系数.利用核磁共振(NMR)技术、场发射扫描电镜(SEM)和热分析仪研究了试样的组织结构.应用灰色系统理论建立了混凝土寿命GM(1,1)预测模型.结果表明:普通混凝土和纳米SiO2混凝土的抗压强度均随溶蚀龄期的延长而不断降低;纳米SiO2有效提高了混凝土在服役水环境条件下的结构可靠度,纳米SiO2混凝土抗压强度耐蚀系数比普通混凝土高1104%;纳米SiO2可有效改善混凝土微结构缺陷,使微观结构更加致密,减缓了侵蚀介质在混凝土内部的扩散传输速率;通过GM(1,1)模型预测得到纳米SiO2混凝土溶蚀寿命是普通混凝土的24倍.

    • 盐冻融和重复荷载作用下沥青混凝土开裂的细观分析

      2021, 24(4):774-780. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104014

      摘要 (201) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用普通沥青混凝土、玄武岩纤维沥青混凝土、SBS改性沥青混凝土、玄武岩纤维+SBS改性沥青混凝土为研究样本,采用数字图像相关(DIC)技术,从细观角度对重复荷载作用下4种沥青混凝土小梁试件进行全局位移、应变测量,并对其裂缝发展进行时间及空间上的分析;以融雪剂(盐溶液)冻融循环作用下裂纹稳定发展阶段的应变集中速率为指标,采用正交试验极差分析和方差分析,研究玄武岩纤维、冻融循环次数、盐溶液(NaCl、CH3COOK、CaCl2)对沥青混凝土小梁试件应变集中速率的影响.结果表明:玄武岩纤维沥青混凝土的寿命与应变集中程度有很大关联;SBS改性剂与玄武岩纤维的加强方式有互补性;在相同盐冻融循环条件下,玄武岩纤维的加入可以减小沥青混凝土的应变集中速率;盐溶液对沥青混凝土应变集中速率的影响大小依次为CaCl2、NaCl、CH3COOK;盐冻融的主要作用方式依旧是冰冻结晶刺入.

    • 海洋环境下锈蚀高强度钢材滞回性能

      2021, 24(4):781-787. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104015

      摘要 (154) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究海洋腐蚀对Q690高强度钢材(简称高强钢)滞回性能的影响,针对通过室内人工加速模拟腐蚀方法获得的Q690高强钢锈蚀试件,进行形貌扫描和循环加载试验,分析了不同腐蚀程度对其滞回性能的影响规律,建立了锈蚀钢材滞回曲线模型参数与其锈蚀率之间的关系.结果表明:Q690高强钢抗震性能随腐蚀程度的增加而下降,腐蚀100d后试件的滞回耗能降低152%,极限抗拉强度降低146%,锈坑深度达600μm;采用RambergOsgood模型可以较好地模拟锈蚀高强钢在循环荷载作用下的力学性能,该本构模型具有较好的实用性.

    • 氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土应力应变本构模型

      2021, 24(4):788-793. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104016

      摘要 (188) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用加速腐蚀试验,对氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土棱柱体试件的破坏形态、应力应变全曲线、峰值应力、峰值应变、极限应变及弹性模量进行了试验研究.结果表明:钢筋锈蚀损伤混凝土试件的破坏多为微柱失稳破坏,大致平行于受力方向的锈胀裂缝是主要的破裂面;钢筋锈蚀损伤混凝土实测应力应变全曲线与未锈蚀损伤混凝土相似,但是随着钢筋锈蚀率的增加,其应力应变全曲线上升段的斜率逐渐减小,峰值应变增大;钢筋锈蚀率越大的试件,脆性越明显;钢筋锈蚀损伤混凝土试件的峰值应力均低于未锈蚀损伤试件,峰值应变、极限应变随钢筋锈蚀率增加而增大,弹性模量随钢筋锈蚀率增加而减小;建立了钢筋锈蚀损伤混凝土应力应变本构模型,模型计算值与实测值吻合较好.

    • 区域特殊环境对钢结构涂层基本力学性能影响

      2021, 24(4):794-799. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104017

      摘要 (161) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用模拟自然环境下工程材料耐久性损伤试验系统和人工加速紫外老化试验箱,对钢结构涂层进行高低温循环试验和紫外老化试验,分析内蒙古中西部地区区域特殊环境对钢结构涂层基本力学性能的影响.结果表明:高低温循环作用使钢结构涂层的氢键化程度增加,分子间作用力增大,经历50个高低温循环后钢结构涂层的硬度提高了2474%,涂层/基材附着力先增大后减小,最终减小了183%;紫外老化作用使钢结构涂层中C—N和C—O键断裂,紫外老化3a后钢结构涂层的硬度降低了4437%,涂层/基材附着力减小了227%.

    • 长期荷载作用下钢竹组合柱的力学性能

      2021, 24(4):800-810. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104018

      摘要 (148) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究钢竹组合工字形柱(以下简称组合柱)在长期荷载作用下的力学性能,设计制作了18个组合柱试件,依次对其实施一次加载试验、长期加载试验与二次加载试验,观测并分析试件的蠕变过程,研究组合柱承载力与形变的影响因素及其变化规律.结果表明:组合柱有良好的整体性与承载能力,加载至60d时蠕变变形已达蠕变总量的90%,Burger模型可以准确地描述组合柱的蠕变过程;长期荷载作用后,组合柱的延性与极限应变明显提高,极限承载力受长期荷载作用影响较小,承载力与延性随着含钢率的增加显著提升.

    • 高掺RAP沥青界面融合行为的量化评价

      2021, 24(4):811-819. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104019

      摘要 (166) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用荧光显微镜(FM)和动态剪切流变仪(DSR),对多因素组合下高掺废旧沥青路面材料(RAP)沥青界面融合行为进行量化评价.结果表明:荧光图像可辨别RAP沥青与新添沥青界面融合行为的发生,随新添沥青掺量(ω)增加,平均光密度(AOD)、累计光密度(IOD)、图像灰度值(IGL)均线性增大;随加热温度和新添沥青标号提高,界面融合速率(DS)、融合程度(DOB)和界面扩散激活能(Q)均显著增加,各层位处新添沥青掺量(w)趋于均匀一致,分布离散系数(DDC)逐渐减小;随加热时间延长,DS和DDC快速衰减,其余各量化指标增大并趋于稳定,表明改善沥青界面融合效应的关键在加热初期阶段.当粉胶比较小(0、10)时,加热温度每增长20℃,DS相对提升50%~120%;提高沥青标号或添加再生剂可分别提升DS值2、10倍左右,降低DS衰减幅度10%~50%;添加再生剂能够提升DOB值2~3倍,其改善沥青界面融合的效果尤为明显.

    • 有机融雪剂对沥青的影响及作用机理

      2021, 24(4):820-827. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104020

      摘要 (183) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析有机融雪剂对沥青性能的影响及其作用机理,测定腐蚀后沥青三大指标和黏度,对比腐蚀前后沥青宏观表面特征和微观相态参数的变化,并基于Verhulst模型量化沥青腐蚀周期内针入度的变化.结果表明:有机融雪剂与沥青发生相似相溶,削弱了沥青的高、低温性能和抗老化性能;有机融雪剂腐蚀后基质沥青表面出现腐蚀孔和溶解坑,荧光显微试验表明SBS分子经浸泡腐蚀后出现明显“线性”和“块状”团聚,导致沥青微观结构参数(孔隙面积和直径)发生不同程度的改变;腐蚀后沥青针入度变化符合Verhulst模型.

    • 沥青混合料流动次数计算方法

      2021, 24(4):828-832. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104021

      摘要 (138) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为准确计算沥青混合料在SPT永久变形试验下的流动次数,分析了现有计算方法的不足之处,提出了基于Francken模型和应变曲线的局部拟合法,并提出了基于最小应变率的区间系数(K)最优值的确定方法.结果表明:直接实验值法的计算结果误差较大,移动平均值法的计算结果受步长的影响明显,函数拟合法的计算结果受拟合范围起始条件和终止条件的影响,其中终止条件的影响更为显著;随着K值的减小,应变率曲线的右侧逐渐向上移动而左侧向下移动,流动次数逐渐变小;当K<15时,2种混合料的应变率曲线和流动次数计算结果均保持不变,最优局部区间的K值为15.

    • 钢桥面铺装常用改性沥青高温性能关键指标分析

      2021, 24(4):833-841. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104022

      摘要 (147) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过多应力蠕变恢复(MSCR)试验,分析了3种高性能改性沥青(A、B、C沥青)和SBS改性沥青(D沥青)的不可恢复蠕变柔量(Jnr)、蠕变恢复率(R)及相应的应力敏感性指标;通过室内车辙试验和动态蠕变试验,分析了4种改性沥青混合料的高温抗变形性能指标及其相关性.结果表明:与B、D沥青相比,A、C沥青在不同应力条件下的Jnr值较小,R值较大,对应力的敏感程度较低;A、C沥青混合料的高温性能要明显优于B、D沥青混合料;相较于室内车辙试验,动态蠕变试验与改性沥青Jnr、R之间的相关性更好;使用高应力(32、64、128kPa)条件下MSCR试验获取的Jnr及R值来评价改性沥青混合料的高温性能较为合理;A、C沥青的应用可以显著提升钢桥面铺装磨耗层的高温稳定性.

    • 多聚磷酸SBS复合改性沥青混合料低温流变特性及本构关系研究

      2021, 24(4):842-850. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104023

      摘要 (135) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于小梁弯曲蠕变试验和直接拉伸应力松弛试验,采用蠕变速率、松弛时间、松弛模量等流变学指标,对比分析了在不同低温条件下,多聚磷酸(PPA)SBS复合改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料的低温流变特性,同时结合损伤力学和黏弹性力学理论,建立了蠕变损伤模型与六单元广义Maxwell应力松弛模型.结果表明:不同低温条件下,PPASBS复合改性沥青混合料进入蠕变稳定期的时间早于SBS改性沥青混合料,其累积变形量和蠕变速率均大于SBS改性沥青混合料;以Burgers模型为基础,结合损伤力学建立的蠕变损伤模型能够较好地反映蠕变损伤3阶段的变形特性;10℃时2种沥青混合料的应力松弛能力几乎相同,而0、-10、-20℃时PPASBS复合改性沥青混合料的应力松弛能力要优于SBS改性沥青混合料,且温度越低效果越明显;采用六单元广义Maxwell模型能够较好地描述低温条件下的沥青混合料应力松弛特性.

    • 基于仪器分析的古青砖表面品质影响因素

      2021, 24(4):851-857. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104024

      摘要 (123) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别采集了江西省抚州市和福建省邵武市两地的清代民居外墙青砖样本,采用X射线荧光光谱分析仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析手段,明确了两地青砖的化学元素、晶体组成和微观结构;验证了两地青砖的颜色与其铁元素含量和价态的关系;探明了两地青砖表面粗糙度和吸水率的差异主要是烧结温度和无定形硅酸铝含量的不同所致.

    • 混凝土用淀粉基化学功能材料的研究进展和展望

      2021, 24(4):858-865. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104025

      摘要 (161) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:淀粉是一种绿色可再生材料,近几年围绕建材行业需求,以淀粉为原料,通过化学合成制备得到的多种淀粉基化学功能材料展现出良好的性能和巨大的应用潜能.针对以淀粉基化学功能材料作为黏度改性剂、减水剂、水化温升抑制剂,以及高吸水性材料的相关工作,包括制备方法、作用机理和应用效果进行了综述,并对该研究领域今后的发展方向进行了展望.

    • 大气压强对混凝土引气剂引气效果的影响

      2021, 24(4):866-873. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104026

      摘要 (162) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对比北京、楚雄和日喀则3地不同气压条件下2种混凝土引气剂(AES、303R)溶液中气泡尺寸与发育情况、引气水泥净浆孔径分布特征与引气水泥净浆、砂浆的表观密度,研究了大气压强对混凝土引气剂工作性能的影响机理.结果表明:随着环境气压的降低,2种引气剂溶液中的气泡尺寸均有所增大;气泡初始直径越大,其吞噬、合并周围小气泡的速度越快,稳定性越差;在相同气压条件下,303R溶液中的气泡尺寸较AES溶液更小,稳定性与高原低气压适应性更强;随着环境气压的降低,硬化水泥净浆的表观密度减小,内部大孔比例增加;3地水泥净浆在100~1000nm半径范围内累计孔体积的排序为日喀则>楚雄>北京;随着环境气压的降低,水泥砂浆的表观密度有小幅增加,含气量减小21%(相当于混凝土12%)以内.

    • 水性环氧树脂改性泡沫沥青冷再生混合料性能

      2021, 24(4):874-880. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104027

      摘要 (146) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对泡沫沥青冷再生混合料(CRMFB)高温稳定性和抗水损性能的不足,采用水性环氧树脂(WER)对其进行改性,研究了WER的掺加方式及掺量、混合料的储存时间和储存温度对CRMFB性能的影响.结果表明:WER的最佳掺加方式为先将其加入拌和水中,再与矿料一起加入拌和锅内;WER通过与松散细集料形成高黏性热固性胶浆以及生成固化产物对沥青分子进行“嵌锁”等方式改善CRMFB的性能;级配S和级配Z的CRMFB抗水损性能、高温稳定性均有提高;建议CRMFB在45min内从拌和厂运送至现场摊铺压实,当施工气温较低或较高时,运输时间宜控制在30min内.

    • 不同强度海水珊瑚骨料混凝土断裂性能对比研究

      2021, 24(4):881-886. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104028

      摘要 (174) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对不同强度海水珊瑚骨料混凝土(SCAC)开展了抗压、劈裂拉伸以及预切口梁三点弯曲试验,获得了其荷载裂纹口张开宽度关系以及断裂能、特征长度等断裂参数.结果表明:随着SCAC强度等级的提高,其抗压强度及劈裂抗拉强度增大,拉压强度比小幅降低,开裂荷载与峰值荷载比明显增大,峰值裂纹口张开宽度显著降低;SCAC试件破坏均为裂纹贯穿骨料,断面光滑;提高SCAC强度等级可在一定程度上弥补珊瑚骨料的低强度缺陷,提高SCAC的断裂性能,但其脆性也相应增加.

    • 螺纹GFRP筋与混凝土黏结性能试验与理论计算

      2021, 24(4):887-894. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104029

      摘要 (175) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究螺纹玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋与混凝土界面的黏结性能,选用不同直径的GFRP筋材制备3组拉拔试件,标准养护28d后开展中心拉拔试验.试验结果表明:GFRP筋与混凝土的黏结强度随其直径的增大而增大,拉拔试件的破坏模式和黏结应力滑移曲线也随之变化;当GFRP筋直径较小(8、12mm)时,拉拔试件主要发生筋材拔出破坏,但2种直径下的黏结应力滑移曲线在弹性上升段后存在较大差异,直径8mm筋材的拉拔试件呈来回波动趋势,且渐趋平缓,而直径12mm筋材拉拔试件表现为下降后又上升的双曲线模式;当GFRP筋直径较大(16mm)时,拉拔试件发生劈裂破坏,其黏结应力上升到最高点后迅速下降.最后,基于弹性力学厚壁圆筒理论模型,对不同直径螺纹GFRP筋的黏结破坏面夹角θ进行探讨并提出了黏结强度计算公式,通过与相关试验结果的对比分析,验证了该计算公式对发生筋材拔出破坏的情况具有非常好的预测精度.

    • SBR胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响

      2021, 24(4):895-900. DOI: 103969/j.issn.1007 9629202104030

      摘要 (186) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究丁苯橡胶(SBR)胶乳掺量对改性乳化沥青性能的影响,对不同SBR胶乳掺量的改性乳化沥青进行针入度、软化点、延度和储存稳定性试验,并采用动态剪切流变仪(DSR)和弯曲梁流变仪(BBR) 测试了SBR胶乳掺量对改性乳化沥青高低温性能的影响.结果表明:随着SBR胶乳掺量的增加,改性乳化沥青的延度、软化点及软化点差逐渐增大,针入度降低;相同温度下,随着SBR胶乳掺量的增加,改性乳化沥青的复数模量、车辙因子和蠕变速率逐渐增大,劲度模量、相位角逐渐减小;综合考虑SBR胶乳掺量对改性乳化沥青各项性能指标的影响,SBR胶乳的建议掺量为4%.

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