2023, 26(9):949-954. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.001
摘要:描述了碱矿渣胶凝材料固液界面的双电层特性,测试分析了不同氯离子浓度及表面活性剂掺量下的Zeta电位,阐明了双电层效应对氯离子扩散和吸附的影响机理.结果表明:碱矿渣胶凝材料的Zeta电位为负值,随着氯离子浓度的增大Zeta电位绝对值减小;阳离子表面活性剂可使碱矿渣胶凝材料的Zeta电位转为正值,并提高氯离子吸附能力,减小有效氯离子扩散系数,而阴离子表面活性剂效果相反;碱矿渣胶凝材料孔隙表面双电层效应的改变可使氯离子吸附能力改变50%以上.
2023, 26(9):955-962. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.002
摘要:为深入研究水泥浆体中氯离子的扩散性能,更好地考虑水泥颗粒形状特征带来的影响,建立了基于非球形颗粒水化堆积的水泥浆水化模型,通过第三方试验充分验证其可靠性后,明确了长细比对水化度和孔结构特征的影响;将First-passage理论应用于所建立的水泥浆水化模型,提出了综合考虑内、外水化层和未水化层扩散特性的布朗运动算法,并通过对比氯离子扩散试验数据对其可靠性进行了验证;利用建立的布朗运动算法分析了长细比对水泥浆氯离子扩散系数的影响.结果表明,本文建立的分析水泥颗粒形状对氯离子扩散系数影响的新方法,可为混凝土耐久性设计提供参考.
2023, 26(9):963-969. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.003
摘要:研究了十三氟辛基三乙氧基硅烷(PFOTES)对水泥基材料工作性能、防覆冰性能和微观性能的影响,并通过热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)和X射线衍射(XRD)探究了水泥水化产物的化学组成及物相组成.结果表明:掺入PFOTES能延长水泥净浆的凝结时间;低PFOTES掺量对减小冰附着力与增大接触角的效果较为明显,随着PFOTES掺量的进一步提升,冰附着力与接触角都基本保持不变;掺入PFOTES后,改性砂浆的吸水率减小、抗压强度降低、孔隙率增大;微观测试证明,PFOTES可以延缓水泥水化,但并未生成新的水化产物.
2023, 26(9):970-979. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.004
摘要:为研究钢管再生混凝土(RACFST)在原生混凝土强度等级、锈蚀率和膨胀剂掺量影响下的黏结-滑移性能,开展了重复推出试验,分析了荷载-滑移曲线、耗能能力、应变分布和各因素对RACFST峰值荷载的影响,并建立了黏结强度计算模型. 结果表明:混凝土奇数次推出时的耗能能力和钢管表面应变分布大于偶数次推出时;峰值荷载随着原生混凝土强度的提高而增大,随着锈蚀率和膨胀剂掺量的提高分别呈先增大后减小、先减小后增大趋势;基于Rational函数和Expdec1函数建立的黏结强度计算模型具有较高可靠性.
2023, 26(9):980-987. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.005
摘要:采用Mini-Mason法制备了一种高粗骨料体积分数的骨料嵌锁良好的正混凝土.结果表明:通过提高填充砂浆的流动性,能有效提升混凝土中粗骨料的体积分数至52%,并明显改善混凝土的力学性能、体积稳定性、传质性能和界面过渡区的结构,优化浆体与粗骨料的黏结状态,大幅度降低胶凝材料的用量.试验证明了Mini-Mason工艺的可行性,并为3D打印正混凝土提供了一种新的技术优势.
2023, 26(9):988-995. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.006
摘要:通过向透水混凝土中引入净化材料(粉煤灰、硫酸改性粉煤灰),制备了具有净水功能的透水混凝土,研究了净化材料掺量对透水混凝土力学性能、孔隙率、透水性能及吸附水中Zn2+性能的影响.结果表明:硫酸改性粉煤灰能够促进水化硅酸钙凝胶的生成,改善透水混凝土的孔隙结构,提高其力学性能和对Zn2+的吸附效果;当硫酸改性粉煤灰掺量为20%时,透水混凝土试件的抗压强度达到峰值,孔隙率与透水系数降到最低值;随着净化材料掺量的增加,透水混凝土对Zn2+的吸附效果逐渐明显.
2023, 26(9):996-1002. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.007
摘要:以不同组成的相容剂制备了SBS改性沥青样品,通过常规性能试验、动态剪切流变试验、荧光显微镜评价了其老化前后的性能及微观结构的变化情况.结果表明:相容剂中芳香分含量越高,改性沥青的高温性能越好,而饱和分含量越高,改性沥青的低温性能越好;老化后,相容剂中芳香分含量越高,其改性沥青各项性能变化幅度越小,抗老化性能越好,反之饱和分含量越高其抗老化性能越差;微观相态结构发生了明显的聚集现象,饱和分含量越多,聚集越严重,颗粒粒径越大,体系由SBS和沥青双连续相变为SBS为分散相、沥青为连续相.
2023, 26(9):1003-1010. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.008
摘要:为探究墩粗钢筋与高强钢纤维混凝土之间的黏结锚固性能,以黏结长度、保护层厚度和钢筋类型为试验变量,开展拔出试验.通过黏结-滑移曲线、破坏模式、黏结强度及峰值滑移等分析墩粗钢筋-高强钢纤维混凝土的黏结-滑移性能.结果表明:混凝土的黏结强度随着黏结长度的增加而降低,且对墩粗钢筋试件的影响更明显;提高保护层厚度可以提升黏结性能,但作用有限;钢筋进行墩粗处理可以有效提高钢筋与混凝土之间的黏结强度,显著降低峰值滑移,改变破坏模式.基于试验数据,建立了混凝土的黏结-滑移关系.
2023, 26(9):1011-1022. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.009
摘要:为了解决传统C30喷射混凝土早期强度低、难以满足铁路隧道高性能支护体系8、24 h抗压强度分别不低于10、15 MPa设计要求的问题,试验研究了原材料特性、配合比设计、纳米早强剂与无碱速凝剂的配合使用以及混凝土拌和物温度与养护温度的协同影响,配制出了工作性良好、早期强度高且后期强度无倒缩的C30早高强喷射混凝土,并对其进行了现场工艺试验验证.结果表明,所制备的C30早高强喷射混凝土不仅流动性好,坍落扩展度经时损失小,回弹率低,各项性能指标均能满足设计及施工的要求.
2023, 26(9):1023-1030. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.010
摘要:研究了丁苯(SBR)乳液掺量对硫铝酸盐水泥流变性能、水化放热及水化产物的影响.结果表明,当SBR乳液掺量超过20%时,硫铝酸盐水泥净浆的固含量增大,聚合物加速聚集黏附,增加了净浆的屈服应力和塑性黏度,缩短了净浆的凝结时间并增大了浆体的水化放热,钙矾石随着SBR乳液掺量的增大逐渐增多,促进了硫铝酸盐水泥的早期水化进程.
2023, 26(9):1031-1038. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.011
摘要:首先通过冻融循环试验,研究冻融循环次数、再生骨料取代率、废弃纤维体积分数对再生混凝土与钢筋黏结性能的影响.其次从能量守恒与耗散的角度分析黏结性能损伤机理.最后基于损伤和强度劣化理论建立了黏结-滑移模型.结果表明:废弃纤维再生混凝土与钢筋的黏结性能随着冻融循环次数和再生骨料取代率的增大而降低;在再生混凝土中掺入废弃纤维可以显著提升黏结性能;当废弃纤维体积分数为0.12%时,黏结强度提升了11.35%;建立的黏结-滑移模型较好地表征了黏结强度与相对抗压强度之间的关系.
2023, 26(9):1039-1046. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2023.09.012
摘要:基于分子动力学研究了水化硅酸钙(C-S-H)及分别涂覆氧化石墨烯(GO)涂层和氧化石墨烯/硅烷(GS)复合涂层纳米孔道中的水分传输过程.结果表明:富含羟基和环氧基的GO涂层提供的大量氢键位点会加速水分的传输;GS复合涂层通过离子键的相互作用,与C-S-H基体产生有效结合,其裸露的疏水性尾链可以有效抑制水分的传输.