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级配及针片状颗粒含量对浅变质板岩沥青混凝土抗拉特性的影响规律试验研究
1
作者 任松 范紫涵 +3 位作者 李眉慷 张闯 陈征 隆能增 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2359-2369,共11页
浅变质板岩因储量丰富且分布广泛,可作为部分地区沥青混凝土路面建设就地取材的骨料来源,进而极大提升道路修建的经济效益。本文综合采用巴西劈裂试验、数字散斑技术及CT扫描,从空隙结构出发,探究不同级配和针片状颗粒含量下浅变质板岩... 浅变质板岩因储量丰富且分布广泛,可作为部分地区沥青混凝土路面建设就地取材的骨料来源,进而极大提升道路修建的经济效益。本文综合采用巴西劈裂试验、数字散斑技术及CT扫描,从空隙结构出发,探究不同级配和针片状颗粒含量下浅变质板岩沥青混凝土的表面应变场演化规律、抗拉强度变化规律及破坏模式。研究结果表明:浅变质板岩沥青混凝土的劈裂破坏多发生在骨料-沥青接触面;受空隙结构影响,级配越大,沥青混凝土的抗拉强度受针片状颗粒的弱化作用越明显,越易发生裂缝穿透骨料的现象;随骨料级配的增加,试件表面的应变集中程度呈先减后增的变化趋势,其中,中值级配沥青混凝土内部结构的致密性良好,在加载过程中表现出较强的应力分散能力;因此,在针片状颗粒含量(质量分数)不大于10%的中值级配下,沥青混凝土抗拉性能表现为最佳,且受针片状颗粒影响较小。研究成果可为浅变质板岩在沥青混凝土的应用提供设计依据。 展开更多
关键词 浅变质板岩 巴西劈裂 沥青混凝土 针片状颗粒含量 级配
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碱激发矿渣/粉煤灰沙漠砂混凝土的基本力学性能及微观特性
2
作者 张萌 窦智 +1 位作者 王泽平 温勇 《材料导报》 北大核心 2025年第18期105-115,共11页
以沙漠砂(DS)取代细骨料制备碱激发矿渣/粉煤灰沙漠砂混凝土(Alkali-activated slag/fly ash desert sand concrete,AADSC),研究不同沙漠砂、粉煤灰(FA)取代率对混凝土的工作性能、力学性能的影响,并通过XRD、SEM与MIP对其水化产物、微... 以沙漠砂(DS)取代细骨料制备碱激发矿渣/粉煤灰沙漠砂混凝土(Alkali-activated slag/fly ash desert sand concrete,AADSC),研究不同沙漠砂、粉煤灰(FA)取代率对混凝土的工作性能、力学性能的影响,并通过XRD、SEM与MIP对其水化产物、微观形貌及孔隙结构进行分析。结果表明,相较于未掺DS组,DS掺量为20%的AADSC的28、91 d立方体抗压强度分别增加了7.4%和22.6%。DS的掺入明显改善了混凝土前期(3、7、28 d)强度,也显著增强了混凝土后期(91 d)强度,且掺入适量的DS可改善混凝土孔隙分布特征及微观结构,提升混凝土密实度。混凝土的28 d抗压强度、抗折强度和轴心抗压强度均随着FA掺量的增加先增大后减小,且FA的掺入对其后期强度发展也有较为明显的增强效果。 展开更多
关键词 沙漠砂 碱激发混凝土 固体废弃物 力学性能 微观结构
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煤气化渣免烧陶粒滤料强度和孔结构的调控
3
作者 孙浩 蒋林亮 +1 位作者 常新卓 田全志 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第6期191-201,共11页
煤气化渣是制备免烧陶粒滤料的优质原材料,而强度和孔结构是决定免烧陶粒过滤性能的关键因素,因此必须明确免烧陶粒强度和孔结构之间的关系。通过优化煤气化渣、偏高岭土和固体碱激发剂等原料配比,制备了筒压强度为25.72 MPa、堆积密度... 煤气化渣是制备免烧陶粒滤料的优质原材料,而强度和孔结构是决定免烧陶粒过滤性能的关键因素,因此必须明确免烧陶粒强度和孔结构之间的关系。通过优化煤气化渣、偏高岭土和固体碱激发剂等原料配比,制备了筒压强度为25.72 MPa、堆积密度为1160 kg/m^(3)的煤气化渣免烧陶粒滤料,综合运用X射线衍射、扫描电子显微镜和固体核磁共振硅谱等表征方法,研究了免烧陶粒滤料的强度形成机理,发现免烧陶粒的主要强度来源为水化硅铝酸钠/钙(N/C-A-S-H)凝胶,偏高岭土的加入使N/C-A-S-H凝胶中的Q^(4)(2Al)聚体含量40.34%提升至56.05%,这使得硅铝酸盐网络交联程度更高,因此N/C-A-S-H凝胶结构更加致密,促进了免烧陶粒力学性能的提升。采用过氧化氢和十六烷基三甲基溴化铵作为造孔剂,结合压汞法测试分析,研究了造孔剂配比对免烧陶粒滤料孔隙率、强度和密度的影响。结果表明:免烧陶粒孔隙率21.33%可最高增长至50.60%,相应筒压强度和堆积密度降低至8.86 MPa和816 kg/m^(3)。进一步采用Menger海绵和热力学分形理论分析了免烧陶粒滤料的孔结构特征,发现基于热力学关系的分形模型计算所得的分形维数与免烧陶粒滤料强度的线性相关性更高,所得分形维数范围为2.770~2.891,说明煤气化渣免烧陶粒的孔隙结构不仅受几何分形的影响还受到热力学机制的影响,且煤气化渣免烧陶粒的筒压强度均随着分形维数的增加而下降。 展开更多
关键词 煤气化渣 免烧陶粒 孔结构 筒压强度 分形维数
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含细粒珊瑚砂水泥胶结体冲击压缩性能试验研究
4
作者 范小春 田晨露 +1 位作者 秦月 张彪 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第8期2891-2899,共9页
本文采用分离式霍普金森压杆在不同应变率下对珊瑚砂水泥胶结体(CCS)进行冲击压缩试验,研究含细颗粒CCS的冲击压缩性能及细颗粒团聚现象对CCS力学性能的影响。结果表明,宏观上随着细颗粒含量的增加,CCS动态抗压强度先增大后减小,且在3%... 本文采用分离式霍普金森压杆在不同应变率下对珊瑚砂水泥胶结体(CCS)进行冲击压缩试验,研究含细颗粒CCS的冲击压缩性能及细颗粒团聚现象对CCS力学性能的影响。结果表明,宏观上随着细颗粒含量的增加,CCS动态抗压强度先增大后减小,且在3%(质量分数)时达到最大值,随着团聚现象程度加深,CCS动态抗压强度逐渐减小。通过压汞法孔隙结构测试发现,少量细颗粒的掺入降低了CCS的孔隙率及有害级孔隙,使CCS宏观上抗压强度增加。然而过多的细颗粒易出现团聚现象,导致界面过渡区黏结强度降低,易出现裂缝,从而降低了材料韧性和动态强度。通过分析CCS动态增长因子和比吸收能与应变率的关系,发现动态增长因子具有明显的应变率效应,少量的珊瑚砂细颗粒能够增强CCS的吸收能,且比吸收能与应变率存在近似线性关系。 展开更多
关键词 珊瑚砂水泥胶结体 细颗粒 颗粒团聚 冲击压缩性能 分离式霍普金森压杆试验
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石墨烯的尺寸对水泥基材料性能的影响
5
作者 董健苗 何其 +2 位作者 胡志梅 贾松林 马东楊 《广西科技大学学报》 2025年第4期43-50,共8页
采用4种不同尺寸的石墨烯(PG1、PG2、PG3、PG4)制备石墨烯水泥基材料,并研究石墨烯尺寸对水泥基材料水化性能、力学性能的影响。试验结果表明:石墨烯的掺入提高了水泥的水化速度,降低了水泥浆体的流动性,其中小尺寸的石墨烯效果最为明显... 采用4种不同尺寸的石墨烯(PG1、PG2、PG3、PG4)制备石墨烯水泥基材料,并研究石墨烯尺寸对水泥基材料水化性能、力学性能的影响。试验结果表明:石墨烯的掺入提高了水泥的水化速度,降低了水泥浆体的流动性,其中小尺寸的石墨烯效果最为明显;小尺寸石墨烯有助于增强抗压强度,大尺寸石墨烯有利于提高抗折强度。通过X射线衍射仪(X-ray diffractometer, XRD)及扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)等设备分析可知,掺入4种石墨烯均未改变水泥水化产物的种类,但能够有效细化水化产物氢氧化钙(calcium hydroxide, CH)晶体的尺寸,提高水泥基体的密实度,石墨烯尺寸越小,对CH晶体的细化效果越明显。 展开更多
关键词 石墨烯 水泥基材料 水化性能 力学性能
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稻壳灰与SAP协同内养护对碱激发矿渣胶凝材料性能的影响 被引量：3
6
作者 吕阳 吴远帅 +6 位作者 葛云露 陈扬 许金生 蹇守卫 但建明 温小栋 李相国 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第2期634-641,共8页
早期自收缩大和开裂风险高是限制碱激发矿渣(AAS)胶凝材料推广应用的重要难题,利用高吸水树脂(SAP)进行内养护是解决这些问题的有效方法之一,但这种方法会降低AAS的力学性能。本研究将多孔活性稻壳灰(RHA)与SAP复配形成复合内养护组分(S... 早期自收缩大和开裂风险高是限制碱激发矿渣(AAS)胶凝材料推广应用的重要难题,利用高吸水树脂(SAP)进行内养护是解决这些问题的有效方法之一,但这种方法会降低AAS的力学性能。本研究将多孔活性稻壳灰(RHA)与SAP复配形成复合内养护组分(SAP-RHA,SR),对比分析了SR与SAP内养护对AAS工作性能、收缩特性、水化产物及力学性能的影响。结果表明,相比于单独使用SAP内养护,SR内养护不仅进一步降低了AAS的自收缩,还有效提高了AAS的抗压强度,在一定程度上解决了SAP内养护所导致的力学性能降低的问题。 展开更多
关键词 碱激发矿渣 高吸水树脂 稻壳灰 自收缩 抗压强度
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钢纤维橡胶混凝土工作性能及力学性能 被引量：4
7
作者 董硕 史奉伟 +2 位作者 李朋 陈海涛 丁婧楠 《复合材料学报》 北大核心 2025年第1期430-440,共11页
本文以橡胶颗粒等体积替代砂率(0%~20%)和钢纤维体积掺量(0vol%~1.5vol%)为变量制备150个试件,分别进行立方体及轴心抗压试验、劈裂抗拉试验、弯曲抗折试验、双面剪切试验及扫描电子显微镜(SEM)观测,研究橡胶颗粒和钢纤维的掺入对钢纤... 本文以橡胶颗粒等体积替代砂率(0%~20%)和钢纤维体积掺量(0vol%~1.5vol%)为变量制备150个试件,分别进行立方体及轴心抗压试验、劈裂抗拉试验、弯曲抗折试验、双面剪切试验及扫描电子显微镜(SEM)观测,研究橡胶颗粒和钢纤维的掺入对钢纤维橡胶混凝土力学性能及微观结构影响。结果表明:掺入橡胶颗粒和钢纤维会显著降低钢纤维橡胶混凝土的工作性能;随着橡胶掺量的增加,混凝土各项力学性能指标均呈明显下降趋势;与橡胶混凝土不同,钢纤维橡胶混凝土各项力学性能的破坏模式均呈延性破坏,且随着钢纤维掺量的增加,混凝土各项强度指标均有不同程度的增加,其中抗剪强度增幅最为明显,橡胶掺量10%混凝土中掺入1.5vol%掺量钢纤维后,抗剪强度增幅可达78%。根据试验结果并综合考虑橡胶和钢纤维的影响,提出了钢纤维橡胶混凝土基本强度指标的计算公式及其相互之间关系。 展开更多
关键词 钢纤维橡胶混凝土 橡胶颗粒掺量 钢纤维掺量 工作性能 力学性能 微观结构
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聚乙烯纤维对3D打印高强度高延性水泥基复合材料性能的影响 被引量：2
8
作者 赵宇 沈光海 +3 位作者 朱伶俐 丁亚红 管学茂 古立新 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第8期2308-2319,共12页
基于智能建造领域和复杂载荷条件对高性能混凝土材料的迫切需求,将高强度高延性水泥基复合材料(HS-ECC)与3D打印智能建造技术相结合,通过系统研究聚乙烯(Polyethylene,PE)纤维的掺量(1.0%、1.5%、2.0%,体积分数)和长度(6、9、12 mm)对3... 基于智能建造领域和复杂载荷条件对高性能混凝土材料的迫切需求,将高强度高延性水泥基复合材料(HS-ECC)与3D打印智能建造技术相结合,通过系统研究聚乙烯(Polyethylene,PE)纤维的掺量(1.0%、1.5%、2.0%,体积分数)和长度(6、9、12 mm)对3D打印HS-ECC的硬化前、后宏观力学性能及微观结构的影响,揭示了纤维参数与打印工艺、材料性能之间的多尺度关联机制。结果表明:在纤维掺量为1.0%~2.0%、长度为6~12mm的范围内,随着PE纤维掺量和长度的增加,3D打印HS-ECC的动、静态屈服应力和塑性黏度显著提高,同时其早期力学强度也呈现上升趋势。通过实际打印测试,发现材料的可打印性与流变性能具有一定的相关性,表明纤维的加入能够有效改善打印过程中的结构稳定性;随着纤维掺量和长度的增加,材料的抗压强度呈现下降趋势,而拉伸延性显著增强,主要归因于纤维的桥接效应及其对裂纹扩展的抑制作用;纤维掺量和长度的增加扩大了纤维-基体界面过渡区并诱发微裂纹,与宏观力学性能的演变规律一致;与纤维掺量为1%、纤维长度为6 mm的试验组相比,当纤维掺量增加至2.0%、纤维长度增加至12 mm时,3D打印HS-ECC的总孔隙率分别提高了21.75%和11.75%,进一步解释了3D打印HS-ECC试件力学性能降低的原因。为优化3D打印HS-ECC的材料设计和性能调控提供了理论依据和技术支持,推动了3D打印技术在建筑结构领域的创新应用。 展开更多
关键词 3D打印混凝土 高强度高延性水泥基复合材料 聚乙烯纤维 流变性能 力学性能
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橡胶玻璃粉再生混凝土力学及抗冲击性能研究 被引量：4
9
作者 赵毅 李宇 +4 位作者 侯东昌 蒋明旭 冯奥中 孙玉周 闵志宇 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第2期550-560,578,共12页
为提高固废在混凝土中的综合利用率,制备一种具备高效消纳固废能力的新型混凝土,通过原材料优选和L_(16)(4^(3))正交试验设计,采用极差分析和方差分析研究了橡胶颗粒(RP)取代砂、玻璃粉(GP)取代水泥、再生粗骨料(RCA)取代天然粗骨料(NCA... 为提高固废在混凝土中的综合利用率,制备一种具备高效消纳固废能力的新型混凝土,通过原材料优选和L_(16)(4^(3))正交试验设计,采用极差分析和方差分析研究了橡胶颗粒(RP)取代砂、玻璃粉(GP)取代水泥、再生粗骨料(RCA)取代天然粗骨料(NCA)时,三者取代率对混凝土力学及抗冲击性能的影响,并采用Weibull分布模型对冲击试验结果进行拟合和失效概率预测。结果表明:各因素对混凝土力学性能影响的主次顺序为RP、RCA、GP,各因素对混凝土抗冲击性能影响的主次顺序为RP、GP、RCA;当RP掺量为20%(体积分数)时,与RP掺量为0%时相比,抗冲击性能提高81.8%,抗压强度和劈拉强度分别降低21.63%、12.65%;当GP掺量为10%(质量分数)时,与GP掺量为0%时相比,抗压强度、劈拉强度和抗冲击性能分别提高2.87%、2.35%、15.0%;当RCA掺量为70%(体积分数)时,与RCA掺量为0%时相比,抗压强度、劈拉强度和抗冲击性能分别降低11.01%、10.77%、10.5%。Weibull分布模型可准确描述橡胶玻璃粉再生混凝土试样的抗冲击次数的概率分布。 展开更多
关键词 橡胶颗粒 玻璃粉 再生混凝土 力学性能 抗冲击性能 WEIBULL分布
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超高性能混凝土劈拉损伤破坏的声光联合表征 被引量：2
10
作者 陈徐东 冯子鸣 +3 位作者 王宁宁 吴文文 石丹丹 栾金津 《土木与环境工程学报（中英文）》 北大核心 2025年第1期179-187,共9页
为研究超高性能混凝土(UHPC)的劈拉破坏特征,采用3种不同的加载速率(0.1、0.01、0.001 mm/s)进行劈拉加载,在加载过程中采用数字图像相关(DIC)方法非接触观测裂缝演化,同时结合声发射(AE)技术对UHPC的破坏全过程进行动态监测,并基于DIC... 为研究超高性能混凝土(UHPC)的劈拉破坏特征,采用3种不同的加载速率(0.1、0.01、0.001 mm/s)进行劈拉加载,在加载过程中采用数字图像相关(DIC)方法非接触观测裂缝演化,同时结合声发射(AE)技术对UHPC的破坏全过程进行动态监测,并基于DIC应变云图、AE参量分析试件的破坏特征。结果表明,钢纤维的掺入改善了混凝土的脆性,UHPC峰后荷载-位移曲线下降更平缓,没有出现急剧下降的情况;加载速率越高,UHPC测出劈拉强度越高,符合混凝土速率效应规律,加载速率由0.001 mm/s提升到0.01 mm/s和由0.01 mm/s提升到0.1 mm/s,劈拉峰值荷载分别提高了27.9%和28.5%。采用DIC法进行UHPC劈拉试验的变形测量可获得连续的变形数据,能完整地捕捉裂缝的开展过程,证明DIC能很好地反映试件表面裂缝开展演化过程。基于RA-AF值分析可以快捷、有效地判断混凝土中裂缝的开展类型。根据分析结果,UHPC劈拉试验的裂缝类型绝大多数为拉伸裂缝,且随着加载速率的提高,拉伸裂缝占总裂缝的比例提高。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 劈拉 声发射 数字图像相关 损伤演化
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初始损伤喷射混凝土复合盐侵蚀性能及机理 被引量：1
11
作者 潘慧敏 张昊 +2 位作者 王占峰 王帅 赵庆新 《应用基础与工程科学学报》 北大核心 2025年第2期572-584,共13页
为了探究含初始损伤缺陷的喷射混凝土受复合盐侵蚀性能,采用半浸泡和全浸泡两种方式对初始损伤喷射混凝土进行长期自然侵蚀试验,系统研究了初始损伤、浸泡方式和侵蚀盐种类对喷射混凝土自由氯离子浓度、宏观性能和微观结构的影响,分析... 为了探究含初始损伤缺陷的喷射混凝土受复合盐侵蚀性能,采用半浸泡和全浸泡两种方式对初始损伤喷射混凝土进行长期自然侵蚀试验,系统研究了初始损伤、浸泡方式和侵蚀盐种类对喷射混凝土自由氯离子浓度、宏观性能和微观结构的影响,分析了影响机理,并建立了初始损伤喷射混凝土侵蚀损伤演化模型.研究结果表明:初始损伤对喷射混凝土受盐侵蚀劣化过程产生了不同程度的影响.初始损伤度越大,试件同一测试深度处的自由氯离子浓度越高,受侵蚀过程中质量和相对动弹模量变化越明显,试件腐蚀程度越严重.低于0.14的初始损伤对喷射混凝土侵蚀损伤劣化过程影响较小,超过0.21的初始损伤则使喷射混凝土侵蚀劣化速度显著加快.经历180d单一盐和复合盐半浸泡侵蚀后,初始损伤为0.30的试件质量分别降低4.55%和3.82%,相对动弹模量分别降至0.39和0.53,试件表面产生了明显损伤开裂,边角出现成块脱落.初始损伤程度相同时,半浸泡作用、单一硫酸盐侵蚀对喷射混凝土的破坏程度要高于全浸泡、复合盐侵蚀.将侵蚀损伤因子表示为侵蚀龄期的指数函数,所得到的喷射混凝土损伤模型曲线与试验值吻合度较高,拟合相关系数超过0.97.SEM-EDS和XRD分析显示,受盐侵蚀后初始损伤试件内部钙矾石晶体分布更加密集,晶体衍射峰高度明显高于基准组,初始损伤的存在增加了盐溶液的侵入通道.受复合盐侵蚀的喷射混凝土XRD图谱中出现了Friedel盐晶体衍射峰,且钙矾石晶体衍射峰明显低于单一硫酸盐侵蚀组,复合盐溶液中Cl^(-)的存在减缓了SO_(4)^(2-)的扩散速度. 展开更多
关键词 喷射混凝土 初始损伤 复合盐侵蚀 自由氯离子 浸泡方式 劣化机理 损伤演化模型
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百年服役后的混凝土宏观和微观性能 被引量：3
12
作者 韩建国 廉慧珍 郭保林 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第1期16-26,共11页
硅酸盐水泥长龄期服役能力研究,对于水泥矿物组成控制、混凝土配合比设计、建筑结构运维均具有重要的指导价值。对1916年建造于南京的国内首批钢筋混凝土建筑“和记洋行”的钢筋混凝土梁进行钻芯取样。对提取的混凝土芯样进行力学性能... 硅酸盐水泥长龄期服役能力研究,对于水泥矿物组成控制、混凝土配合比设计、建筑结构运维均具有重要的指导价值。对1916年建造于南京的国内首批钢筋混凝土建筑“和记洋行”的钢筋混凝土梁进行钻芯取样。对提取的混凝土芯样进行力学性能、抗渗透性能、微观形貌、化学组成、矿物组成、热稳定性能等测试,并进行了混凝土配合比的反解析,旨在探究由硅酸盐水泥制备的混凝土经历百年服役后,其宏观和微观性能现状以及混凝土性能的演变规律。结果表明:虽然和记洋行建造时所用混凝土的水灰比较大,但经历百年的服役历程后,混凝土的力学性能和抗渗透性能良好。混凝土水化产物中,除含有常规的C-S-H凝胶、CH晶体、AFt晶体、AFm晶体之外,还含有大量的碳酸钙晶体(包括方解石、文石、球霰石3种类型),说明混凝土在服役历程中逐渐被碳化。经历百年服役历程后,混凝土中依然含有未水化的Belite熟料矿物(水化度为69.4%),为混凝土强度的持续提升提供了物质基础,也说明由硅酸盐水泥制备的混凝土具有超百年的服役能力。 展开更多
关键词 硅酸盐水泥 混凝土 百年服役 力学性能 抗渗透性能 微观性能
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页岩陶砂对超高性能轻质混凝土收缩性能的影响 被引量：1
13
作者 高德军 赵一诺 +3 位作者 彭艳周 孙婧 丁超 王青 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期64-70,共7页
研究了不同范围粒径(0.15~2.36、0.30~2.36、0.60~2.36mm)的页岩陶砂(以下简称陶砂)、饱和面干页岩陶砂(以下简称饱和面干陶砂)的比例(分别占陶砂总质量的0%、50%、75%、100%)对超高性能轻质混凝土(UHPLC)自收缩和干燥收缩的影响.同时,... 研究了不同范围粒径(0.15~2.36、0.30~2.36、0.60~2.36mm)的页岩陶砂(以下简称陶砂)、饱和面干页岩陶砂(以下简称饱和面干陶砂)的比例(分别占陶砂总质量的0%、50%、75%、100%)对超高性能轻质混凝土(UHPLC)自收缩和干燥收缩的影响.同时,借助三维视频显微镜研究了饱和面干陶砂在浆体中的释水扩散距离,以分析其内养护作用.结果表明:在相同陶砂用量下,使用粒径为0.60~2.36mm的陶砂制备的UHPLC自收缩和干燥收缩值最小;加入饱和面干陶砂可进一步减小UHPLC的自收缩和干燥收缩,且减缩作用随其比例增加而增强. 展开更多
关键词 超高性能轻质混凝土 页岩陶砂 饱和面干陶砂 内养护 自收缩 干燥收缩
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粉煤灰和钢渣粉对磷酸钾镁水泥浆体硫酸盐侵蚀行为的影响 被引量：1
14
作者 侯宇颖 李涛 +4 位作者 吕寅 陈刚 胡夏闽 唐磊 杨建明 《材料导报》 北大核心 2025年第18期116-122,共7页
本工作研究了单掺粉煤灰、钢渣粉改性磷酸钾镁水泥(MKPC)试件长期浸泡在硫酸盐溶液中的侵蚀行为。以硫酸根离子侵蚀深度、硫酸根离子扩散系数以及强度为表征参数,结合微观分析手段得出如下结论:在5%硫酸钠溶液饱和环境下,MKPC浆体试件... 本工作研究了单掺粉煤灰、钢渣粉改性磷酸钾镁水泥(MKPC)试件长期浸泡在硫酸盐溶液中的侵蚀行为。以硫酸根离子侵蚀深度、硫酸根离子扩散系数以及强度为表征参数,结合微观分析手段得出如下结论:在5%硫酸钠溶液饱和环境下,MKPC浆体试件中硫酸根离子的渗透深度x(mm)与硫酸根离子含量c(x,t)之间的关系满足2或3阶多项式(相关系数均大于0.999)。浸泡360 d后,MKPC试件内部的硫酸根离子浓度均随着侵蚀深度大幅度下降;M0试件的侵蚀深度接近14 mm,M1和M2试件的侵蚀深度接近12 mm;MKPC试件的硫酸根扩散系数均在10^(-7)mm^(2)/s数量级,较硅酸盐水泥混凝土低1个数量级,其中M1和M2试件的硫酸根扩散系数分别为同条件M0试件的69.7%和87.5%。随着浸泡龄期的延长,MKPC试件的强度呈先增加后下降的趋势。浸泡360 d后,M1和M2的抗折、抗压强度剩余率分别为99.2%、97.8%和97.6%、96.6%,明显高于同条件的M0试件的92.7%、94.7%。试验结果表明粉煤灰和钢渣粉对MKPC试件抗硫酸盐侵蚀均有改善作用。此外,MKPC试件的强度和扩散系数相互对应,变化规律一致。通过微观分析和理论分析,证实在5%硫酸钠溶液长期浸泡环境下,MKPC硬化体中陆续有新的MgKPO_(4)·6H_(2)O(MKP)生成,MKP的溶蚀和相变、未反应MgO的水解和碳化、含硫酸根的盐类结晶等现象,它们对MKPC硬化体的孔结构有正负二种作用,但总体上造成了MKPC硬化体的结构逐步劣化。 展开更多
关键词 磷酸钾镁水泥(MKPC) 硫酸盐侵蚀 强度 扩散系数 粉煤灰 钢渣粉
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固废基高强相变轻骨料的制备和应用研究 被引量：1
15
作者 王全 周树林 +6 位作者 李晓 陈勇 赵明明 王小萌 赵君友 张信龙 王学历 《混凝土》 北大核心 2025年第5期234-237,共4页
旨在开发一种高强固废基相变轻骨料,通过对比内掺法与微胶囊法两种制备工艺,优化参数并评估其性能,以期为建筑节能领域提供经济高效的新型材料解决方案。研究表明,内掺法制备相变轻骨料时,石蜡乳液掺量增加导致轻骨料抗压强度下降、堆... 旨在开发一种高强固废基相变轻骨料,通过对比内掺法与微胶囊法两种制备工艺,优化参数并评估其性能,以期为建筑节能领域提供经济高效的新型材料解决方案。研究表明,内掺法制备相变轻骨料时,石蜡乳液掺量增加导致轻骨料抗压强度下降、堆积密度增大,且相变循环后强度与质量损失显著。微胶囊法工艺中,在12 h内蒸压时间延长可提高孔壁强度、筒压强度,降低堆积密度与吸水性。钢渣粉、干冰与冰屑的掺加,可以协同造孔,维持水化环境,提升孔隙稳定性,消除体积安定性隐患。有机硅憎水剂在0.3%掺量时,可显著改善憎水性。微胶囊法制备的固废基相变轻骨料经50次相变循环后,强度与质量损失率显著低于内掺法。优化工艺参数后,微胶囊法制备的固废基相变轻骨料可达到强度高、稳定性好的要求,且制造成本低,是一种新型固废基节能建筑材料,为建筑节能提供了技术支撑。 展开更多
关键词 相变材料 轻骨料 微胶囊 性能
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早期受冻对水工混凝土水化程度及孔隙结构的影响 被引量：1
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作者 覃源 田茜茜 +4 位作者 晋洁 赵靖伟 吴江江 吕杲 段明翰 《水力发电学报》 北大核心 2025年第7期55-66,共12页
高寒地区气侯条件复杂多变,其中气温骤降容易影响新拌混凝土的水化程度和孔隙结构,产生早期冻损现象,进而对强度等物理性能发展极为不利。为探明水工混凝土在这一作用下的损伤机理,开展了以预养护时间(6 h、12 h、24 h、48 h)、受冻时长... 高寒地区气侯条件复杂多变,其中气温骤降容易影响新拌混凝土的水化程度和孔隙结构,产生早期冻损现象,进而对强度等物理性能发展极为不利。为探明水工混凝土在这一作用下的损伤机理,开展了以预养护时间(6 h、12 h、24 h、48 h)、受冻时长(6 h、12 h、24 h、48 h)和受冻温度(-1℃、-5℃、-10℃)为变量的力学性能、水化行为和孔隙结构测试。结果表明:受冻时长增加和受冻温度降低导致混凝土内部孔隙率增大,水化程度降低,而预养护时间延长增大其水化程度,使混凝土中大孔隙向小孔隙转化;早期受冻混凝土抗压强度与预养护时间成正比,与受冻时长和受冻温度成反比;早期受冻混凝土孔结构表现出明显的分形特征,且与水化程度、力学性能之间存在相关性。 展开更多
关键词 水工混凝土 早期受冻 水化程度 孔结构 分形维数
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新型高分子表面增强剂对混凝土耐久性的影响研究 被引量：1
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作者 朱燕 余湘娟 +2 位作者 陈佳佳 梅华 江升 《混凝土》 北大核心 2025年第1期120-124,共5页
混凝土表面强度不足及开裂是导致海堤结构耐久性降低的重要因素。采用自主研制的丙烯酸酯共聚乳液为主要原材料的新型高分子表面增强剂,将其涂抹在混凝土表面进行抗氯离子渗透、抗碳化以及抗硫酸盐侵蚀试验,基于水胶比和养护时间等因素... 混凝土表面强度不足及开裂是导致海堤结构耐久性降低的重要因素。采用自主研制的丙烯酸酯共聚乳液为主要原材料的新型高分子表面增强剂,将其涂抹在混凝土表面进行抗氯离子渗透、抗碳化以及抗硫酸盐侵蚀试验,基于水胶比和养护时间等因素评估了新型高分子表面增强剂的效果。利用X衍射试验和压汞试验,从微观角度探究新型高分子表面增强剂对混凝土表面强度和耐久性的影响机制。试验结果表明:对比涂抹新型高分子表面增强剂的混凝土与标准组,前者显著优于后者,其抗氯离子渗透能力提高约49%~59%,抗碳化能力提高约35%~40%,耐腐蚀系数提高约3%~5%;增加养护龄期亦可增强混凝土结构的耐久性能。新型高分子表面增强剂可渗入到混凝土内部9mm处,能有效减少混凝土结构中50nm以上的孔隙数量,改善混凝土孔径分布,提高混凝土表面强度及耐久性。 展开更多
关键词 丙烯酸酯共聚乳液 表面增强剂 混凝土 孔隙结构 耐久性
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基于响应曲面法的水库底泥泡沫混凝土配合比优化研究 被引量：2
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作者 李彦苍 宁钰 +7 位作者 石华旺 冯胜雷 张晓雄 张春元 于铠源 朱骥 靳子栋 乔威涛 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期211-224,共14页
【目的】为了提高水库底泥的高值化利用率,拟使用水库底泥来制备泡沫混凝土,以水胶比、底泥掺量、泡沫掺量为变量【方法】采用Design-Expert 13.0软件中响应曲面法对水库底泥泡沫混凝土的配合比进行优化设计,分析变量对水库底泥泡沫混... 【目的】为了提高水库底泥的高值化利用率,拟使用水库底泥来制备泡沫混凝土,以水胶比、底泥掺量、泡沫掺量为变量【方法】采用Design-Expert 13.0软件中响应曲面法对水库底泥泡沫混凝土的配合比进行优化设计,分析变量对水库底泥泡沫混凝土抗压强度和导热系数的影响。采用SEM和XRD探究了底泥泡沫混凝土微观结构。【结果】研究结果显示,对水库底泥泡沫混凝土28 d抗压强度影响顺序为:水胶比>泡沫掺量>底泥掺量,而导热系数的影响顺序为:水胶比>底泥掺量>泡沫掺量。随着水胶比增加,抗压强度先升高后下降,导热系数逐渐降低。增加泡沫和底泥掺量会导致抗压强度和导热系数均下降。孔隙率与导热系数呈现负相关,符合指数模型。【结论】经优化配比,水库底泥泡沫混凝土在水胶比0.4、底泥掺量30%、泡沫掺量4.2%条件下制备,其28 d抗压强度为18.19 MPa,导热系数为0.1214W/(m·K),表观密度为701.2 kg/m^(3)。微观结果分析表明,底泥掺入量为30%条件下,试块内部物相结合紧密,孔隙分布均匀。研究成果为水库底泥在建筑材料领域的利用提供了新途径。 展开更多
关键词 水库底泥 泡沫混凝土 响应曲面法 抗压强度 导热系数 影响因素 水胶比 SEM图
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某带弱连廊的细腰型超高层建筑模型振动台试验研究 被引量：1
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作者 杨春 袁嘉明 +2 位作者 左志亮 蔡健 吴轶 《建筑结构》 北大核心 2025年第1期42-49,共8页
某超高层建筑塔楼的两侧子结构通过每层的两条连廊连接,形成平面细腰型且开洞的结构形式。通过1∶35缩尺比例模型的振动台试验,研究了模型的破坏形态、动力特性、加速度响应、位移响应、扭转响应等,重点研究了连廊的应变响应。结果表明... 某超高层建筑塔楼的两侧子结构通过每层的两条连廊连接,形成平面细腰型且开洞的结构形式。通过1∶35缩尺比例模型的振动台试验,研究了模型的破坏形态、动力特性、加速度响应、位移响应、扭转响应等,重点研究了连廊的应变响应。结果表明:在采用规范方法所选地震波作用下,模型未见破坏;在速度脉冲型地震波作用下,多层连廊端部产生竖向裂缝。模型以Y向整体侧移为主,两侧子结构发生明显的异步变形,对连廊受力不利。建议在设计时,除了加强连廊与子结构的连接外,应尽量减小子结构抗侧刚度的差异,控制细腰部分的缩进程度和开洞尺寸,控制子结构外伸段长宽比以及两侧外伸段的抗侧刚度差异。 展开更多
关键词 细腰型超高层建筑 弱连廊 振动台试验 抗震性能
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