• 2021年第24卷第5期文章目次
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    • 水泥-石灰石粉浆体絮体生长多重分形特征

      2021, 24(5):901-907. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.001

      摘要 (158) HTML (13) PDF 953.90 K (140) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用多重分形理论描述了水泥-石灰石粉浆体絮体生长的分布特征,探讨了浆体絮体生长特征与多重分形谱特征参数的关系.结果表明:随着颗粒总比表面积(SSA)的增加,絮体间的小空隙与大空隙数目增加,絮体分布变分散,小粒径絮体数目减小,大粒径絮体数目稳定,絮体尺寸减小,整体上延缓了絮体生长,而随着SSA的继续增加,絮体生长呈现相反的结果;水泥-石灰石粉浆体絮体生长具有多重分形特征,谱宽、左谱宽和右谱宽可表征絮体生长的空间分布,且谱宽的准确性更高;谱差与左谱值可描述絮体生长的尺寸分布,且谱差的准确性更高.

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    • 纳米SiO2PVA纤维增强水泥基复合材料的断裂性能

      2021, 24(5):908-915. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.002

      摘要 (149) HTML (12) PDF 1.53 M (123) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过18组共90根纳米SiO2和聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料预制切口小梁试件的三点弯曲断裂试验,以起裂断裂韧度和断裂能作为评价指标,探讨了纳米SiO2掺量、PVA纤维体积分数及石英砂粒径对水泥基复合材料断裂性能的影响.结果表明:适量的纳米SiO2和PVA纤维可显著改善试件的断裂性能,在未掺纳米SiO2或纳米SiO2掺量为2.0%条件下,随着PVA纤维体积分数的增加,试件的起裂断裂韧度和断裂能均呈现先增后减趋势,且均在PVA纤维体积分数为1.2%时达到最大值.当纳米SiO2掺量小于1.5%时,试件的断裂性能随着纳米SiO2掺量的增加而提高;当纳米SiO2掺量大于1.5%时,纳米SiO2的掺入对试件的断裂性能有不利影响;随着石英砂粒径的减小,试件的断裂性能逐渐降低.

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    • 低场核磁共振低温测孔技术表征硬化水泥浆体孔结构

      2021, 24(5):916-920. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.003

      摘要 (78) HTML (5) PDF 793.79 K (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用低场核磁共振低温测孔技术表征了硬化水泥浆体的孔结构,探讨了水灰比、龄期及掺和料对其孔结构的影响.结果表明:随着水灰比的增大,硬化水泥浆体的毛细孔含量增大,凝胶孔占比逐渐降低,加权平均孔径逐渐增大;龄期延长使凝胶孔占比逐渐增大,加权平均孔径逐渐降低;纳米CaCO3主要增加40 nm左右毛细孔的量,粉煤灰则主要增加60 nm左右毛细孔的量,活性更强的硅灰则有更强的细化孔径的作用.

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    • PVA纤维分散程度对水泥砂浆和水泥稳定碎石力学性能的影响

      2021, 24(5):921-929. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.004

      摘要 (76) HTML (7) PDF 1.62 M (99) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究聚乙烯醇(PVA)纤维的分散程度对水泥砂浆和水泥稳定碎石性能的影响,用粉煤灰对PVA纤维束进行分散处理,同时采用灰度共生矩阵图像处理法对PVA纤维的图像纹理进行熵分析,建立单因素方差分析数学模型,用以检验粉煤灰对PVA纤维分散程度的显著性影响,得出PVA纤维的分散程度与图像熵之间的关系;然后采用质量均分称重法对灰度共生矩阵图像处理法进行验证分析;再通过室内试验研究水泥基复合材料的力学性能与PVA纤维分散程度之间的关系.结果表明:PVA纤维的分散程度随着添加的粉煤灰与PVA纤维质量比(简称质量比)的增加而增大,当质量比大于50∶1时,PVA纤维束能在水泥基复合材料中均匀分散;图像熵随质量比的增加而增加,纤维均值的变异系数随质量比的增加而减小;水泥砂浆的抗折强度、破裂能和水泥稳定碎石的劈裂强度随图像熵的增加而增大.由此可知,提升PVA纤维在水泥砂浆和水泥稳定碎石中的分散程度,可提升水泥砂浆和水泥稳定碎石的力学性能.

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    • 快硬硫铝酸盐水泥在3D打印材料中的应用

      2021, 24(5):930-936. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.005

      摘要 (92) HTML (6) PDF 973.27 K (100) 评论 (0) 收藏

      摘要:将快硬硫铝酸盐水泥(R·SAC)掺加到普通硅酸盐水泥(P·O)中得到混合水泥,以改善P·O 3D打印材料凝结时间长、早期强度低的缺点,系统研究了R·SAC掺量对其凝结时间、力学性能、流动性和堆积性的影响.结果表明:当R·SAC掺量为14%~20%时,促凝效果明显,有效降低了混合水泥净浆、砂浆的凝结时间,混合水泥净浆的初凝时间可以控制在40~70 min,满足3D打印的要求;掺加R·SAC可以提高材料的流动性,当R·SAC掺量为20%时,混合水泥砂浆的流动度比P·O砂浆提高了11 mm,稠度提高了15 mm;当混合水泥砂浆的流动度在160~175 mm时,可以满足3D打印材料的堆积性要求;掺加少量R·SAC对混合水泥砂浆的早期强度有一定的提升,但是其后期强度有所降低.

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    • 硫氧化细菌的生长特性及其对砂浆性能的影响

      2021, 24(5):937-945. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.006

      摘要 (65) HTML (7) PDF 2.76 M (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了硫氧化细菌的生长特性以及腐蚀后砂浆试样的力学性能和微观结构.结果表明:硫氧化细菌适宜生长在30 ℃,pH值6~7,且硫代硫酸钠质量浓度为10 g/L的环境中,其代谢产物为SO42-;砂浆表面的粗糙度与SO42-腐蚀程度有关,试验组完全浸没区的粗糙度变化值高于气-液交界面处的粗糙度,形成的生物被膜对砂浆起到了一定的保护作用,对照组气-液交界面处的粗糙度变化值明显低于试验组,说明硫氧化细菌促进了SO42-的渗透;120 d时试验组和对照组试样中均检测到了大量板状石膏的存在,且试验组试样中石膏的生成量高于对照组,在75 d后试验组由于大量石膏的膨胀力作用使得砂浆性能最终劣化,硫氧化细菌在一定程度上对砂浆起到了加快腐蚀的作用.

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    • 碳化与氯盐复合作用下硫氧镁胶凝材料的护筋性

      2021, 24(5):946-951. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.007

      摘要 (81) HTML (7) PDF 772.73 K (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究硫氧镁(MOS)胶凝材料的护筋性,研究了自然养护、碳化、氯盐以及碳化和氯盐复合作用下MOS胶凝材料的电化学阻抗、钝化和脱钝钢筋的极化曲线以及锈蚀面积率.结果表明:碳化、氯盐单独作用下,MOS胶凝材料中钢筋的阻抗均低于自然养护下的相应阻抗,且随着龄期的延长,钝化钢筋的阻抗均呈现先减小后增大的趋势,脱钝钢筋的阻抗则持续减小;碳化和氯盐复合作用下MOS胶凝材料中钢筋的锈蚀程度明显增加,碳化和氯盐复合作用对MOS胶凝材料内部钢筋锈蚀程度具有叠加效应;各种腐蚀环境中脱钝钢筋的锈蚀程度均高于钝化钢筋.

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    • 碱激发矿渣净浆对氯离子的固化作用

      2021, 24(5):952-960. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.008

      摘要 (71) HTML (8) PDF 4.71 M (82) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究氯盐浸泡液pH值、激发剂种类对碱激发矿渣(AAS)净浆氯离子固化量的影响规律,采用氯盐暴露-平衡法、X射线衍射(XRD)、热分析(TGA-DSC)、扫描电镜(SEM)等分析了AAS净浆在氯盐浸泡前后的水化产物种类及微观形貌,同时对AAS净浆固化氯离子中的物理吸附和化学结合作用进行了量化评价.结果表明:AAS净浆的氯离子固化量随着氯盐浸泡液pH值的增大而降低;水玻璃激发矿渣(WAS)净浆固化氯离子的能力大于NaOH激发矿渣(NAS)净浆;AAS净浆对氯离子的固化作用不仅包括物理吸附作用,还包括少量化学结合作用;氯离子固化过程中的物理吸附作用在NAS、WAS和普通硅酸盐水泥净浆中均占50%以上.

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    • 分级等荷循环受压下橡胶水泥砂浆的疲劳损伤演化

      2021, 24(5):961-969. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.009

      摘要 (79) HTML (5) PDF 2.10 M (66) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究橡胶水泥基材料的疲劳及损伤演化特性,以橡胶水泥砂浆为研究对象,对其分别进行10、20、30 kN荷载等级下的10次(低次/限次)等荷循环加-卸载试验,并对试件产生的加载应变、加载应变差、累积残余应变、累积残余应变差、不闭合度、累积残余应变损伤(塑性损伤),以及加载和卸载变形模量进行分析.结果表明:试件的加载应变和累积残余应变均随着循环荷载等级的增大而增大;试件的加载应变差和累积残余应变差随着循环次数的增加以互相交错波动的形式逐渐减小至0附近;随着循环次数的增加,试件的不闭合度减小,塑性损伤增大,且两者均随循环荷载等级增大而增大;试件的加载和卸载变形模量随着循环次数的增加以分段线性波动的形式增大,也随着循环荷载等级的增大而增大.同时建立了基于临界塑性损伤假定条件下的塑性损伤模型和刚度变化模型,对试件在高次/不限次等荷循环加-卸载过程中的疲劳塑性损伤和刚度演化特征进行了初步预测和表征.

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    • 基于响应面法的三元聚合物砂浆力学性能

      2021, 24(5):970-976. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.010

      摘要 (50) HTML (11) PDF 3.23 M (57) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过响应面法的 Box-behnken 试验设计方法构建二次多项式回归方程,对氯乙烯、乙烯和乙烯醚三元聚合物砂浆配合比进行优化,并结合宏观性能与微观形貌进行机理分析.结果表明:所建模型在试验范围内能较准确地预测结果,响应面法用于三元聚合物砂浆配合比优化具有准确性与科学性;对28 d抗压强度影响强弱顺序依次为水灰比、减水剂掺量、聚合物掺量;对28 d 抗折强度和黏结强度影响强弱顺序为聚合物掺量、水灰比、减水剂掺量;将28 d 黏结强度最大值、抗折强度最大值和抗压强度最小值(折压比最大)作为目标优化值,得出三元聚合物砂浆的最优配合比为:聚合物掺量为12%,水灰比为0.42,减水剂掺量为1.12%.

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    • 珊瑚骨料混凝土中钢筋的开始锈蚀模型

      2021, 24(5):977-985. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.011

      摘要 (79) HTML (3) PDF 2.13 M (82) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用线性极化法和电化学交流阻抗谱法,分析了不同电压下珊瑚骨料混凝土中钢筋腐蚀电位和腐蚀电流的时变性;测试了珊瑚骨料混凝土和普通混凝土的电阻率和孔隙率,研究了2种混凝土的临界氯离子浓度.结果表明:在相同电压下,珊瑚骨料混凝土腐蚀电位的稳定期和腐蚀电流的平稳期较普通混凝土短;珊瑚骨料混凝土的临界氯离子浓度小于普通混凝土.

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    • 利用Wiener过程探究镁水泥混凝土中涂层钢筋在盐类环境下的腐蚀寿命

      2021, 24(5):986-993. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.012

      摘要 (60) HTML (4) PDF 1.17 M (48) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用氯盐溶液和硫酸盐溶液浸泡镁水泥钢筋混凝土构件,使构件中的涂层钢筋加速锈蚀,并利用电化学工作站进行电化学试验;以腐蚀电流密度作为钢筋耐久性退化指标,建立一元Wiener过程预测模型进行钢筋腐蚀寿命预测.结果表明:在氯盐溶液环境下,镁水泥混凝土构件中的钢筋受腐蚀问题较之硫酸盐溶液环境更为突出,且涂层在2种盐溶液环境中均对钢筋起到了较好的防护效果;在氯盐溶液环境中,涂层钢筋在1 500 d附近进入中等腐蚀阶段,在硫酸盐溶液环境中,涂层钢筋在22 000 d进入中等腐蚀阶段.

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    • 电极工作面积和孔隙液pH值对钢筋脱钝临界氯离子浓度的影响

      2021, 24(5):994-1001. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.013

      摘要 (50) HTML (3) PDF 932.30 K (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于模拟混凝土孔隙液中的钢筋脱钝试验,揭示了钢筋电极的工作面积和模拟混凝土孔隙液的pH值对钢筋脱钝过程中开路电位、极化电阻和腐蚀电流密度的影响规律,确定了不同钢筋电极工作面积和pH值条件下钢筋脱钝的临界氯离子浓度,分别建立了钢筋电极工作面积和模拟混凝土孔隙液pH值与钢筋脱钝临界氯离子浓度之间的定量关系.结果表明:随着钢筋电极工作面积的增大,钢筋脱钝的临界氯离子浓度降低;随着模拟混凝土孔隙液pH值的增加,以自由氯离子浓度[Cl-]表征的临界氯离子浓度增加,而以[Cl-]/[OH-]表征的临界氯离子浓度降低;与开路电位和极化电阻相比,钢筋脱钝过程中腐蚀电流密度的突变点更加明显.

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    • 考虑地震量级作用下橡胶纤维混凝土的受压动力性能

      2021, 24(5):1002-1010. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.014

      摘要 (80) HTML (7) PDF 1.23 M (100) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究橡胶纤维混凝土受压动力性能,分别按0%和30%橡胶取代率、0%和0.6%聚丙烯纤维掺量配制4种配合比橡胶纤维混凝土;同时考虑8种地震量级加载应变率,应用液压伺服机对橡胶纤维混凝土开展单轴受压试验,得到不同加载工况下橡胶纤维混凝土受压破坏形态和应力-应变曲线.结果表明:掺有橡胶颗粒和聚丙烯纤维的混凝土静动力受压破坏形态完整性相对较高,橡胶颗粒作用能够有效提高混凝土的延性特征;随着加载应变率的提高,橡胶纤维混凝土峰值应力逐步增大,其中单掺聚丙烯纤维的混凝土峰值应力动力提高系数和弹性模量动力提高系数明显高于其他配合比工况,单掺橡胶颗粒的混凝土所表现出的规律则与之相反;另外,分别提出了加载应变率与橡胶纤维混凝土峰值应力动力提高系数和弹性模量动力提高系数的关系方程,并对其受力机理进行了探讨.

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    • 含阻燃特性原子多元醇对硬质聚氨酯性能的影响

      2021, 24(5):1011-1017. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.015

      摘要 (55) HTML (7) PDF 2.30 M (47) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于市场上现有的商业化原材料,通过改变硬质聚氨酯泡沫配方中多元醇的类型,寻找最佳阻燃性能的配方.选取常规高羟值聚酯多元醇A、常规低羟值聚酯多元醇B、含氮聚酯多元醇C、含溴和氯阻燃聚醚多元醇D、含溴阻燃聚醚多元醇E作为硬质聚氨酯泡沫配方中的多元醇组分,通过测定泡沫氧指数等阻燃性能,来研究多元醇对硬质聚氨酯泡沫阻燃性能的影响.结果表明:由于含氮聚酯多元醇C结构中含有三(2-羟乙基)异氰脲酸酯基团,同时具有氮和异氰脲酸酯的阻燃特性,因此其制得的硬质聚氨酯泡沫氧指数达到27.5%,阻燃性能最佳,同时具有环保、低毒的优点.

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    • 水性微纳米薄层石墨防腐涂料的制备

      2021, 24(5):1018-1023. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.016

      摘要 (104) HTML (16) PDF 1.58 M (85) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种采用膨胀-分散-砂磨体系来制备水性微纳米薄层石墨材料的新方法,并成功应用于水性工业防腐涂料.采用冷场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)及纳米粒度分析仪对制得的水性微纳米薄层石墨材料形貌结构、宽度、厚度及粒径进行了表征,并通过耐水、耐盐水试验,对水性微纳米薄层石墨防腐涂料的耐腐蚀性进行了评价.结果表明:所获得的水性微纳米薄层石墨材料厚度为5~27 nm,宽度为5~50 μm,平均粒径在17 μm左右;利用其制备的防腐涂料具有很好的耐水性,在浸水720 h后仍与原样板几乎无异,远超48 h的行业标准要求;防腐涂料的挥发性有机物(VOC)含量不大于10 g/L,远远小于行业标准中低于300 g/L的要求.

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    • 高黏SBS改性沥青的流变性能与化学特性

      2021, 24(5):1024-1031. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.017

      摘要 (143) HTML (7) PDF 951.95 K (162) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究SBS掺量、稳定剂含量和老化对高黏SBS改性沥青流变性能与化学特性的影响,针对SBS掺量和稳定剂含量不同的高黏SBS改性沥青,分别采用动态剪切流变仪(DSR)和凝胶渗透色谱(GPC)试验对老化(短期老化和长期老化)前后的改性沥青进行流变性能与化学特性分析.结果表明:相位角主曲线可以很好地表征高黏SBS改性沥青在老化过程中的流变性能;高黏SBS改性沥青中由于广泛的交联作用,使得SBS中形成了大量共价键,因此即便是长期老化,仍有足够数目的共价键来维持SBS结构的完整性;相比无稳定剂的SBS改性沥青,稳定剂的添加大幅度改善了高黏SBS改性沥青的性能,但在已有稳定剂的基础上再增加稳定剂的含量对其性能的提升有限;SBS掺量高的改性沥青需要更长的搅拌时间,以保证SBS在沥青中发生充分溶胀;稳定剂含量高的改性沥青也需要更长的搅拌时间,使SBS分子之间发生交联作用.

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    • 低密度聚乙烯改性沥青低温性能评价方法改进

      2021, 24(5):1032-1038. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.018

      摘要 (65) HTML (4) PDF 1.07 M (54) 评论 (0) 收藏

      摘要:低密度聚乙烯(LDPE)改性沥青低温性能目前尚存争议,为准确评价LDPE改性沥青低温性能,对其进行弯曲梁流变仪试验,得到劲度模量(S)和模量变化率(m),进而计算低温累积应力和耗散能比.基于动态剪切流变仪试验和时温等效原理,获取复数模量主曲线,求得玻璃态模量和交叉频率.基于测力延度试验,测得拉力-延度曲线,求出屈服应变能和拉断功等指标值.结果表明:随着LDPE掺量的增加,改性沥青S增加,m减小,低温累积应力增大,耗散能比减小,玻璃态模量增大且交叉频率减小,表现为低温性能降低;但破坏其所需拉断功却更大,从破坏能量角度来讲,表现为低温性能改善.因此,仅基于评价LDPE改性沥青指标S,m或低估了LDPE改性沥青低温性能,应考虑将拉断功补充作为其评价指标之一.

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    • 集料形态特征对集料-沥青黏附及水稳定性的影响

      2021, 24(5):1039-1047. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.019

      摘要 (71) HTML (9) PDF 1.54 M (61) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评价集料形态特征对集料-沥青黏附性及其体系水稳定性的影响,提出了一种定量测试集料-沥青黏附性的新方法.借助集料图像测量系统(AIMS) 测试了5种集料的形态特征,并对不同形态集料沥青混合料的水稳定性进行评价,建立了集料形态特征与集料-沥青黏附性及水稳定性的关系,同时基于灰色关联法分析了集料形态特征对集料-沥青黏附性及水稳定性的影响排序.结果表明:提出的集料-沥青黏附性定量测试方法简单、可靠;沥青混合料水稳定性最佳的棱角性为2 500~3 000,球度为0.65~0.75;随着集料表面纹理的增大,沥青混合料的水稳定性增强;集料表面纹理对集料-沥青黏附性的影响最大,棱角性对沥青混合料浸水飞散损失指标的影响最大,球度对沥青混合料冻融劈裂强度比、浸水车辙变形拐点指标的影响最大.

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    • 焚烧飞灰颗粒对沥青混合料水稳定性的影响

      2021, 24(5):1048-1053. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.020

      摘要 (57) HTML (4) PDF 514.53 K (46) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了实现焚烧飞灰(IFA)在沥青路面中的资源转化,将焚烧飞灰与水泥造粒以及与水泥、硅灰、粉煤灰造粒,研究掺有造粒颗粒沥青混合料的水稳定性以及冻融劈裂试验条件对其水稳定性的影响机制.结果表明:焚烧飞灰造粒后,氯离子浸出率分别降低了56.76%、59.12%;冻融劈裂试验条件对焚烧飞灰/水泥颗粒沥青混合料水稳定性影响顺序为抽真空过程>冷冻过程>击实次数,抽真空过程破坏造粒颗粒表面沥青膜,导致可溶氯盐溶出,氯盐溶液在冻融过程中产生的冻胀、盐胀与腐蚀综合作用是导致沥青混合料内部结构受损关键因素;焚烧飞灰与水泥、硅灰、粉煤灰造粒的方法能有效改善沥青混合料的水稳定性.

    • 基于分子动力学两集料间沥青的拉伸黏附机理

      2021, 24(5):1054-1059. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.021

      摘要 (71) HTML (3) PDF 3.42 M (60) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于分子动力学(MD)模拟,建立了两集料间沥青的模型,研究了拉伸速率、温度对沥青-集料界面拉伸应力-位移曲线的影响,从原子尺度分析了沥青-集料界面的拉伸破坏形式和黏附机理,同时通过拟合拉伸应力-位移曲线,提出了适用于宏观数值分析的内聚力模型.结果表明:当拉伸应力超过应力峰值后,沥青-集料的破坏由以黏附破坏为主转变为以黏聚破坏为主;拉伸速率越大,应力峰值越大;温度越高,应力峰值越小;沥青在拉伸应力达到应力峰值之前保持弹性状态,此时变形可逆,当拉伸应力超过应力峰值后,受到的损伤不可逆.

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    • Fe-Mn-Si形状记忆合金电阻率特性

      2021, 24(5):1060-1065. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.022

      摘要 (61) HTML (4) PDF 1.42 M (70) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析Fe17Mn5Si10Cr5Ni形状记忆合金(SMA)电阻率与奥氏体(γ)→ε马氏体相变及其逆相变的关系,通过动态电阻测量系统、X射线衍射(XRD)、金相显微镜等,观测拉伸和加热过程中SMA电阻率、物相组成和显微组织的变化.结果表明:在0%~7.0%拉伸应变过程中,SMA电阻率随着拉伸应变的增加而增大;在γε马氏体相变期间,SMA电阻率的增幅变大,且与ε马氏体含量的变化规律保持一致;5.0%拉伸应变的SMA试样在加热及冷却过程中,其电阻率与温度成正相关关系;在γε马氏体逆相变期间,SMA电阻率的增幅随着ε马氏体含量的减少而变小.

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    • >工程应用
    • 自燃煤矸石砂轻混凝土单向叠合板的受弯性能

      2021, 24(5):1066-1072. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.023

      摘要 (71) HTML (3) PDF 1.43 M (92) 评论 (0) 收藏

      摘要:以混凝土组合形式及预制底板自燃煤矸石砂轻混凝土(SSC)的强度等级为变量,制作了5块SSC单向叠合板,通过静力加载试验,对其变形特征、破坏形态和裂缝开展情况进行了分析.结果表明:5块单向叠合板表现出相似的变形特征;分形维数分析表明,适当提高预制底板SSC的强度等级,保证了叠合面不出现滑移;合理设计的半普通混凝土-半SSC和全SSC单向叠合板,均具有良好的整体性和较高的极限荷载,能够作为楼板使用.

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    • 钢筋混凝土THB-FRP抗剪加固试验和数值模拟

      2021, 24(5):1073-1081. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.024

      摘要 (81) HTML (4) PDF 2.29 M (65) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于室内模型试验,开展了混合黏结纤维增强复合材料(HB-FRP)抗剪加固钢筋混凝土T梁的受力性能研究.对未加固、外贴纤维增强复合材料(EB-FRP)加固及HB-FRP加固T梁进行了破坏性对比试验,并采用Abaqus软件建立了精细化有限元模型,对比分析了试验和数值计算结果,验证了有限元模型的准确性;在此基础上进行参数分析,研究了混凝土强度、箍筋间距、FRP条带数量及FRP厚度对加固梁抗剪承载能力的影响.结果显示:HB-FRP抗剪加固梁的剪切裂缝间距要小于EB-FRP加固梁的裂缝间距;EB-FRP加固梁发生黏贴区域大面积剥离,而HB-FRP加固梁仅在相邻钢扣件间有裂缝的区域出现了剥离,钢扣件有效抑制了裂缝剥离扩展;HB-FRP抗剪加固梁的FRP应变水平为EB-FRP抗剪加固梁的2倍,表现出了较好的延性.综合考虑未加固梁、EB-FRP加固梁及HB-FRP加固梁的参数分析结果,对钢筋混凝土T梁抗剪承载能力的影响因素按照重要性降序为:混凝土强度、箍筋间距、FRP间距、FRP厚度.

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    • 基于三维Copula函数的蚀坑预测模型

      2021, 24(5):1082-1088. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.025

      摘要 (53) HTML (4) PDF 1.88 M (54) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过盐雾腐蚀试验研究了钢绞线在不同应力幅作用下的腐蚀规律,并且观测了钢绞线的腐蚀形态.从概率角度出发,得到了钢绞线蚀坑长度、宽度和深度的独立分布形式,然后基于三维Copula函数得到三者之间的联合分布规律,提出了三维蚀坑预测模型,并通过显著性检验对该模型进行了验证.结果表明:Clayton Copula函数对于模拟蚀坑三维联合分布具有较高的精度;蚀坑使得钢绞线的抗拉强度和延伸率急剧下降,是钢绞线疲劳寿命下降的主要原因;三维蚀坑预测模型的提出,可以为预测钢绞线的腐蚀疲劳寿命提供参考.

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    • >研究简报
    • 基于通电退化的再生混凝土中钢筋可靠性评估

      2021, 24(5):1089-1095. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.026

      摘要 (60) HTML (3) PDF 1.79 M (53) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了评估阻锈剂对再生混凝土中钢筋的保护作用,设计了钢筋再生混凝土恒电流通电加速锈蚀试验,对再生混凝土中钢筋进行电化学试验,分析钢筋极化曲线及交流阻抗,计算钢筋腐蚀电流密度,并以腐蚀电流密度作为损伤变量,运用Weibull分布函数建立再生混凝土中钢筋的可靠度函数.钢筋通电加速试验后,对钢筋进行微观形貌观测.结果表明:随着通电时间的增加,未掺阻锈剂的再生混凝土试件中钢筋表面出现颗粒状的锈蚀物;掺加阻锈剂的再生混凝土试件中钢筋表面出现大量的微裂纹;可靠度为60%时未掺和掺加阻锈剂试件中钢筋失效时间分别为880、2 060 h,阻锈剂可以使再生混凝土使用寿命延长至原来的2.34倍.

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    • 页岩陶粒轻骨料混凝土高温后蠕变特性

      2021, 24(5):1096-1104. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.027

      摘要 (59) HTML (2) PDF 8.56 M (77) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究高温对页岩陶粒轻骨料混凝土(SCLAC)蠕变特性的影响,进行了室温至800 ℃后SCLAC单轴压缩试验、分级压缩蠕变试验和扫描电镜(SEM)试验,分析了SCLAC质量损失、抗压强度损失、蠕变特性及微观结构特征.结果表明:随温度升高,SCLAC的内部微观结构变得疏松,质量、抗压强度逐渐降低,800 ℃后质量损失率为9.54%,抗压强度损失率为63.88%;随温度升高和应力水平增加,蠕变应变和蠕变速率增大,蠕变历时和蠕变破坏临界应力水平减小;温度高于600 ℃时蠕变应变明显增大,在相同应力水平下,与室温相比600 ℃后的蠕变应变增加了82.76%.基于试验结果对Burgers蠕变模型参数进行辨识,所得理论曲线与减速蠕变阶段和等速蠕变阶段的试验数据吻合较好.

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    • 基于分子动力学模拟的再生剂-老化沥青扩散机理

      2021, 24(5):1105-1109. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.028

      摘要 (67) HTML (4) PDF 897.24 K (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Materials Studio (MS)分子动力学模拟软件对再生剂-老化沥青扩散体系进行研究.以沥青四组分试验为基础,选取12种分子模型构建再生剂分子组、复合水老化沥青分子组和复合紫外老化沥青分子组.针对在不同模拟时间、模拟温度和沥青成分条件下的老化沥青扩散体系进行模拟,得到扩散体系的扩散系数.结果表明:随着模拟时间的延长,再生剂在老化沥青扩散体系中的扩散系数变小,同时在复合紫外老化沥青扩散体系中的扩散系数小于复合水老化沥青扩散体系;随着扩散温度的增加,扩散系数增速逐渐变缓;再生剂中油性成分(芳香分和饱和分)的扩散系数大于极性成分(胶质和沥青质),芳香分由于多为链状且相对分子质量较小,其扩散速率在4种组分中最快.

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    • 基于Burgers模型的硬质沥青低温性能评价

      2021, 24(5):1110-1116. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.029

      摘要 (60) HTML (4) PDF 656.55 K (71) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对以延度指标来评价硬质沥青低温性能的局限性,选取4种代表性的硬质沥青进行低温弯曲梁流变(BBR)试验,得到其蠕变劲度模量S、蠕变劲度变化速率m等参数.利用Burgers黏弹模型对低温蠕变柔量曲线进行拟合分析,构建了松弛时间λ、新指标mt)/St)和低温综合柔量参数JC等沥青低温黏弹性评价指标,并与硬质沥青混合料的最大弯拉应力指标进行相关性分析.结果表明:采用单一的Sm指标评价硬质沥青的低温性能存在一定的片面性,兼顾模量、蠕变速率、松弛能力的λ、mt)/St、JC可以更加准确地反映和评价硬质沥青的低温流变性能;在进行研究时可以采用mt)/St)指标来评价硬质沥青的低温流变特性,但在工程应用中宜采用λ指标作为硬质沥青的低温评价指标.

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    • >实验技术
    • 评价方法及若干因素对水泥生料易烧性的影响

      2021, 24(5):1117-1122. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2021.05.030

      摘要 (64) HTML (4) PDF 650.33 K (52) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍和对比了GB/T 26566—2011《水泥生料易烧性试验方法》和拉法基K1450易烧性指数法的测试方法和评价体系,并采用K1450易烧性指数法对中国北方地区26条生产线中水泥生料的易烧性进行了测试和评价,同时研究了率值对水泥生料易烧性的影响规律.结果表明:GB/T 26566—2011方法有待进一步改进和完善,而K1450易烧性指数法更为便捷、直观和实用,在一定程度可作为GB/T 26566—2011方法的补充;中国北方地区26条生产线中水泥生料的易烧性指数平均值为76,其中15%生产线的水泥生料易烧性被评价为“很好”,42%和31%被分别评价为“较好”和“一般”,12%被评价为“差”;率值对水泥生料的易烧性影响较大,石灰饱和系数(KH)、硅率(SM)的升高使1 450 ℃时液相量减少,离子扩散速度降低,致使水泥生料易烧性变差;铝率(IM)的增加主要导致液相黏度升高,从而降低了C3S的反应速率;相比SM和KH,IM对水泥生料易烧性的影响较小.

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