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C20~C120混凝土基本力学指标的相关关系
1
作者 李翔宇 黄小坤 +2 位作者 徐福泉 李超 王雷 《土木工程学报》 北大核心 2026年第4期84-98,共15页
C80以上混凝土的工程应用逐渐增多,但其力学指标间的经验关系仍主要沿用C80以下混凝土,这可能会使设计结果不安全或过于保守。为给《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中混凝土材料性能指标的修订提供依据,通过构建C20~C120混凝土... C80以上混凝土的工程应用逐渐增多,但其力学指标间的经验关系仍主要沿用C80以下混凝土,这可能会使设计结果不安全或过于保守。为给《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中混凝土材料性能指标的修订提供依据,通过构建C20~C120混凝土基本材料性能试验数据库,系统地建立其各力学指标统一计算公式。提出不同试件尺寸抗压强度换算、弹性模量、峰值压/拉应变、轴心抗拉强度、劈裂强度、抗折强度及弹性泊松比等经验公式,给出变异范围,并与国内外已有公式进行对比;同时探究轴心抗拉、劈裂和抗折强度的尺寸效应。结果表明:各力学指标建议公式的拟合度较好,但脆性特征明显的力学指标的变异范围较大;轴心抗拉与劈裂、抗折强度之比与混凝土抗压强度成反比,均值近似为0.80、0.55;轴心抗拉、劈裂和抗折强度的尺寸效应明显,且随混凝土抗压强度的提高而加剧。 展开更多
关键词 C20~C120混凝土 力学指标 经验公式 尺寸效应
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钢-POM-CaCO_(3)晶须混杂纤维增强混凝土性能试验研究
2
作者 丁庆军 贾惊涛 +4 位作者 郭跃 袁飞飞 周鹏 曹政 郭宏 《混凝土》 北大核心 2026年第3期1-5,10,共6页
针对高强混凝土的弯曲韧性与强度要求,基于钢-POM-CaCO_(3)晶须三元混杂纤维,采用偏高岭土部分取代硅酸盐水泥对胶凝体系进行优化设计,探究钢纤维与POM纤维复掺比、CaCO_(3)晶须的掺量对纤维增强混凝土工作性能、抗压强度、四点弯曲强... 针对高强混凝土的弯曲韧性与强度要求,基于钢-POM-CaCO_(3)晶须三元混杂纤维,采用偏高岭土部分取代硅酸盐水泥对胶凝体系进行优化设计,探究钢纤维与POM纤维复掺比、CaCO_(3)晶须的掺量对纤维增强混凝土工作性能、抗压强度、四点弯曲强度及弯曲韧性指数的影响。研究结果表明:偏高岭土的掺入可有效提高混凝土的强度与弯曲韧性指数,适宜取代量为水泥质量的10%;纤维体积掺量为1.3%,钢纤维与POM纤维复掺比为4∶1且CaCO_(3)晶须掺量为7 kg/m^(3)时,混杂纤维增强混凝土性能最优,具有良好的工作性能与弯曲韧性。 展开更多
关键词 纤维增强混凝土 混杂纤维 弯曲韧性 CaCO_(3)晶须 偏高岭土
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非均质SFRCC的拉伸损伤破坏数值分析
3
作者 覃源 张媛 +4 位作者 苏江霞 曹靖 段明翰 周恒 方建银 《工程力学》 北大核心 2026年第4期95-105,共11页
钢纤维增强水泥基复合材料(SFRCC)中材料的非均质性及钢纤维空间分布会使SFRCC的力学性能产生较大差异。该文基于参数化语言和Weibull分布密度函数,建立由钢纤维、水泥砂浆基体及界面过渡区构成的非均质SFRCC数值模型,对不同均质度和钢... 钢纤维增强水泥基复合材料(SFRCC)中材料的非均质性及钢纤维空间分布会使SFRCC的力学性能产生较大差异。该文基于参数化语言和Weibull分布密度函数,建立由钢纤维、水泥砂浆基体及界面过渡区构成的非均质SFRCC数值模型,对不同均质度和钢纤维平均方向效应系数下SFRCC试件单轴拉伸破坏过程进行模拟。结果表明:增大SFRCC的均质度显著提升其单轴拉伸强度,并且当钢纤维平均方向效应系数增大时,二者共同发挥叠加增强效果;均质度的提高使SFRCC强度增长,但同时脆性性能提升,韧性性能降低,钢纤维平均方向效应系数的增大会减弱均质度提高对SFRCC的不利影响。研究成果进一步揭示了在均质度与平均方向效应系数二者共同作用下SFRCC的拉伸损伤破坏机理。 展开更多
关键词 钢纤维增强水泥基复合材料 细观尺度 数值模拟 均质度 平均方向效应系数 拉伸损伤
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再生混凝土骨料与土工格栅的界面剪切特性
4
作者 吴建奇 罗翔 +2 位作者 王军 李敏 陈腾 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2026年第1期118-126,共9页
随着经济的持续发展和城市规模的不断扩大,建筑垃圾的资源化和再生利用势在必行,作为建筑垃圾筛分破碎后的产物,再生混凝土骨料有着广阔的应用前景。以4种不同粒径范围的再生混凝土骨料为研究对象,引入孔径比概念,通过室内大型直剪试验... 随着经济的持续发展和城市规模的不断扩大,建筑垃圾的资源化和再生利用势在必行,作为建筑垃圾筛分破碎后的产物,再生混凝土骨料有着广阔的应用前景。以4种不同粒径范围的再生混凝土骨料为研究对象,引入孔径比概念,通过室内大型直剪试验,系统研究了3种不同竖向应力和4种不同剪切速率下再生混凝土骨料与双向聚丙烯土工格栅的界面剪切特性。结果表明:孔径比越小,剪切界面的峰值剪应力和残余剪应力越大,且峰值剪应力出现位置越滞后;随着孔径比的减小,峰值似黏聚力和残余似黏聚力逐渐增大,峰值内摩擦角和残余内摩擦角也逐渐增大;土工格栅的加入可有效地减少界面剪胀现象;引入卡尔哈韦本构方程,通过线性拟合与对数拟合推导出剪切刚度表达式,进而得到应力状态(σ_(n),τ)下对应的剪切刚度值。 展开更多
关键词 再生混凝土骨料 孔径比 单调直剪 土工格栅 卡尔哈韦本构方程
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钢筋混凝土柱压扭破坏尺寸效应细观数值分析
5
作者 金浏 尤祺 +2 位作者 雷宇霜 李冬 杜修力 《北京工业大学学报》 北大核心 2026年第4期415-427,共13页
为了解决钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)柱在压-扭联合作用下的失效破坏行为和尺寸效应规律研究尚不充分的问题,采用三维细观数值模拟方法,建立了可考虑钢筋与混凝土的黏结滑移作用和混凝土材料非均质性特点的钢筋混凝土柱数值模型... 为了解决钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)柱在压-扭联合作用下的失效破坏行为和尺寸效应规律研究尚不充分的问题,采用三维细观数值模拟方法,建立了可考虑钢筋与混凝土的黏结滑移作用和混凝土材料非均质性特点的钢筋混凝土柱数值模型,探讨了结构尺寸、配箍率、轴压比、截面形状对钢筋混凝土柱压-扭破坏机制的影响。结果表明:1)随着轴压比增加,试件产生的斜裂缝与水平夹角逐渐增大,破坏更显脆性;2)随轴压比增大,钢筋混凝土柱抗扭承载力先增大后减小;3)钢筋混凝土柱在压扭联合荷载作用下的名义抗扭强度表现出明显的尺寸效应,且该尺寸效应行为随轴压比的增大呈现先削弱后增强的趋势;4)增加配箍率可提高RC柱的抗扭强度且削弱其名义抗扭强度的尺寸效应。随后将数值试验结果与各国规范承载力计算值进行对比分析,提出可定量考虑轴压比和配箍率对钢筋混凝土柱抗扭强度影响的尺寸效应律公式,并修正了我国规范对RC柱在压-扭荷载下的承载力计算方法,以求保证大尺寸试件的安全。 展开更多
关键词 钢筋混凝土柱 压扭破坏 轴压比 配箍率 尺寸效应 细观模拟
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梯度磁场与砂率影响下钢纤维水泥基复材的纤维定向规律
6
作者 陈卓异 朱校宇 +1 位作者 蔡长丰 李宇 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2026年第1期160-170,共11页
传统磁场定向法主要依赖电磁线圈内部匀强磁场,这限制了其在实际工程中的应用。为探讨外部梯度磁场对钢纤维定向的影响,提出一种电磁线圈与E型铁芯组合产生外部梯度磁场制备ASFRC的方法。考虑3种梯度磁场和3类含砂率,制备了36个圆饼形... 传统磁场定向法主要依赖电磁线圈内部匀强磁场,这限制了其在实际工程中的应用。为探讨外部梯度磁场对钢纤维定向的影响,提出一种电磁线圈与E型铁芯组合产生外部梯度磁场制备ASFRC的方法。考虑3种梯度磁场和3类含砂率,制备了36个圆饼形梯度磁场定向试件,借助X-ray扫描结合图像分析技术量化钢纤维方向系数,同时,利用COMSOL软件量化各区域梯度磁场。分析了铁芯对梯度磁场的影响、电流强度对梯度磁场的影响、钢纤维的取向、含砂率对梯度磁场下纤维定向规律的影响、磁场梯度对纤维定向效果的影响等。研究结果表明:COMSOL的模拟结果与实际测量结果一致性高,验证了模拟方法的准确性。E型铁芯的加入显著增强铁芯引导区域的磁感应强度,相较于非引导区域峰值磁感应强度提升122.6%,平均磁感应强度提升95%。随着电流的增加,梯度磁场整体呈现非线性增长的趋势。不同梯度磁场条件下,钢纤维在试件中的定向效果虽有所差异,但与乱向对比均有明显提升,利用梯度磁场可制备方向系数达到0.9及以上的ASFRC。此外,含砂率也是影响钢纤维定向效果的关键因素,含砂率在40%左右时,钢纤维定向效果最佳。研究成果旨在优化定向技术,解决现有磁场定向技术存在的限制,提出适用于实际工程的外部梯度磁场定向设备和工艺。 展开更多
关键词 定向钢纤维水泥基复材 E型铁芯 梯度磁场 X-ray扫描 方向系数
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带肋超高性能混凝土与普通混凝土结合面剪切性能
7
作者 王朋 尤学辉 +1 位作者 史庆轩 陶毅 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2026年第1期142-152,共11页
为研究超高性能混凝土(UHPC)与普通混凝土(NC)的界面剪切性能,设计并制作13个UHPC-NC直剪试件,通过推出试验研究UHPC肋条宽度、高度以及间距对界面破坏模式和抗剪承载力的影响。基于ABAQUS建立UHPC-NC试件的有限元模型,并进行参数分析... 为研究超高性能混凝土(UHPC)与普通混凝土(NC)的界面剪切性能,设计并制作13个UHPC-NC直剪试件,通过推出试验研究UHPC肋条宽度、高度以及间距对界面破坏模式和抗剪承载力的影响。基于ABAQUS建立UHPC-NC试件的有限元模型,并进行参数分析。结果表明:带肋UHPC-NC界面的破坏模式主要有完全界面破坏及UHPC肋条剪断、肋条外界面破坏及UHPC肋条间嵌入的NC部分破坏、肋条外界面破坏及UHPC肋条间嵌入的NC完全破坏。肋条宽度为10 mm的试件破坏模式主要为完全界面破坏及UHPC肋条剪断,肋条宽度为15、20 mm的试件对应后两种破坏模式;整体来看,随着肋条宽度和间距的增加,界面的抗剪承载力和滑移也逐渐增加,表现出更好的变形能力;当肋条宽度为10 mm时,增加肋条高度对抗剪承载力几乎没有影响,而当肋条宽度为15、20 mm时,增加肋条高度可以提高界面抗剪承载力。此外,增加肋条数量也可以提高抗剪承载力,但随着肋条数量的增多,承载力提升幅度显著降低。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 UHPC-NC界面 推出试验 剪切性能 有限元模拟
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内养护集料和膨胀剂对超高强钢管混凝土体积稳定性的影响
8
作者 丁庆军 刘信潮 +2 位作者 黄绍龙 金帆 郭宏 《混凝土》 北大核心 2026年第2期1-5,共5页
为了解决超高强钢管混凝土自收缩大,单掺膨胀剂难以实现微膨胀的问题,以高强陶砂作为内养护材料。研究了膨胀剂种类、掺量、内养护材料与膨胀剂的协同作用以及水胶比对超高强钢管核心混凝土体积性能和力学性能的影响。结果表明:钙镁复... 为了解决超高强钢管混凝土自收缩大,单掺膨胀剂难以实现微膨胀的问题,以高强陶砂作为内养护材料。研究了膨胀剂种类、掺量、内养护材料与膨胀剂的协同作用以及水胶比对超高强钢管核心混凝土体积性能和力学性能的影响。结果表明:钙镁复合膨胀剂较之其他膨胀剂具有更为优秀的长期膨胀性能,其效能随着掺量的增加而提升,随着水胶比的增加而提升。配合15%掺量的高强陶砂,可做到体积-力学性能协同提升,实现核心混凝土微膨胀。 展开更多
关键词 钢管混凝土 自收缩 膨胀剂 内养护材料
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基于CT扫描技术的透水混凝土孔隙特性研究
9
作者 徐丽娜 魏超 +2 位作者 丁旭 黄占芳 刘宁 《水电能源科学》 北大核心 2026年第1期114-118,共5页
为深入研究聚丙烯仿钢纤维透水混凝土的微观机理,采用CT扫描技术对试件进行扫描,通过三维数字重构技术建立了孔隙结构的可视化模型。基于图像分析方法对比研究了纤维改性前后材料内部孔隙系统的形态演变特征。结果表明,聚丙烯仿钢纤维... 为深入研究聚丙烯仿钢纤维透水混凝土的微观机理,采用CT扫描技术对试件进行扫描,通过三维数字重构技术建立了孔隙结构的可视化模型。基于图像分析方法对比研究了纤维改性前后材料内部孔隙系统的形态演变特征。结果表明,聚丙烯仿钢纤维的加入可有效提高试件的强度,但会抑制试块的透水性能,试块各层面孔隙率稳定在15%~20%之间,且连通孔隙占总孔隙的97%以上;未添加纤维的试块中大孔数量较少,但其体积占比较大;加入纤维后,部分大孔转化为中孔并抑制孔隙间的连通,从而改变孔隙结构。 展开更多
关键词 聚丙烯仿钢纤维透水混凝土 CT扫描 孔隙结构 透水性能
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盐雾环境下带接缝混凝土抗氯离子侵蚀性能研究
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作者 延永东 王宗豪 +2 位作者 陆春华 武珂珂 江成 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第1期58-68,共11页
为得出沿海盐雾环境下氯离子在带接缝混凝土内的侵蚀规律,本文考虑了接缝类型、侵蚀时间、材料组成等因素,开展了在盐雾环境下带接缝混凝土构件的氯离子侵蚀试验,测试了不同龄期下接缝处与非接缝处的氯离子质量分数。结果表明,在相同侵... 为得出沿海盐雾环境下氯离子在带接缝混凝土内的侵蚀规律,本文考虑了接缝类型、侵蚀时间、材料组成等因素,开展了在盐雾环境下带接缝混凝土构件的氯离子侵蚀试验,测试了不同龄期下接缝处与非接缝处的氯离子质量分数。结果表明,在相同侵蚀时间下,接缝处的氯离子质量分数均大于非接缝处,其中直接湿接缝处的氯离子质量分数大于凿毛湿接缝处。随深度增加,混凝土内的氯离子质量分数先增大后减小,在距混凝土表面4 mm处最大。单掺结晶外加剂(CA)或复掺CA与UEA膨胀剂可以减小混凝土接缝处的氯离子质量分数,从而减弱接缝对混凝土耐久性的不利影响。非接缝处与接缝处的表观氯离子扩散系数随盐雾侵蚀时间的衰减规律一致,接缝处的表观氯离子扩散系数约为非接缝处的1.3倍。 展开更多
关键词 盐雾环境 直接湿接缝 凿毛湿接缝 自愈合材料 氯离子质量分数 表观氯离子扩散系数
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空心玻璃微珠-玻璃纤维混凝土力学和声学性能的多目标优化
11
作者 胡晓鹏 孙佳佳 +2 位作者 杨博 张航 仲帅 《建筑材料学报》 北大核心 2026年第3期380-388,共9页
通过向混凝土复合掺入空心玻璃微珠和玻璃纤维,分析了空心玻璃微珠和玻璃纤维对混凝土力学性能及吸声性能的影响规律,揭示了混凝土孔结构的演变规律及其与吸声系数的相关性。结果表明:空心玻璃微珠虽能提升混凝土的吸声性能,但会降低其... 通过向混凝土复合掺入空心玻璃微珠和玻璃纤维,分析了空心玻璃微珠和玻璃纤维对混凝土力学性能及吸声性能的影响规律,揭示了混凝土孔结构的演变规律及其与吸声系数的相关性。结果表明:空心玻璃微珠虽能提升混凝土的吸声性能,但会降低其力学性能;掺入适量的玻璃纤维可改善混凝土的力学性能,优化孔结构特征,增加孔结构的复杂性并提高其分形维数,进而提高降噪性能;通过响应面预测,结合非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和逼近理想解排序(TOPSIS),空心玻璃微珠体积替代率为10%、玻璃纤维掺量为0.2%的混凝土综合性能最优,其抗压强度为45 MPa,吸声系数为0.121。 展开更多
关键词 玻璃纤维 空心玻璃微珠 抗压强度 吸声系数 孔结构 多目标优化
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高温-干湿循环作用下混凝土分区抗硫酸盐的侵蚀性能
12
作者 李福海 黄绍宁 +5 位作者 肖赛 霍佳腾 范少轩 刘梦辉 丁玉乔 田杨 《西南交通大学学报》 北大核心 2026年第1期41-51,共11页
针对海洋工程中混凝土材料在硫酸盐环境中的损伤劣化问题,开展在半浸泡环境中不同浓度的硫酸盐溶液侵蚀和高温作用下混凝土侵蚀试验、微观试验.通过分析混凝土试件质量变化、动弹性模量、侵蚀产物的成分与含量、硫酸根离子含量,结合微... 针对海洋工程中混凝土材料在硫酸盐环境中的损伤劣化问题,开展在半浸泡环境中不同浓度的硫酸盐溶液侵蚀和高温作用下混凝土侵蚀试验、微观试验.通过分析混凝土试件质量变化、动弹性模量、侵蚀产物的成分与含量、硫酸根离子含量,结合微观测试,揭示半浸泡和硫酸盐环境下高温-干湿循环作用下混凝土损伤劣化规律.结果表明:硫酸盐侵蚀初期,硫酸盐侵入浸泡区混凝土内部,促进水化作用,混凝土内部的AFT、石膏会填充初始缝隙,产物起到填充作用及骨架作用;后期产物量继续增大会对混凝土造成破坏,动弹性模量下降12%~30%;吸附区的混凝土同时受到干湿循环和热循环,2种循环会加剧毛细作用、扩散作用,使盐类在混凝土内部易产生结晶,热循环会加速骨料和水泥基体脱离,形成更多的孔隙,有利于盐类继续侵入;硫酸钠的物理结晶前期填充作用对强度有提升,质量提升0.50%~1.75%,但后期的破坏作用更加严重. 展开更多
关键词 海工混凝土 硫酸盐侵蚀 半浸泡 热循环 干湿循环
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浅埋偏压公路隧道初期支护非对称优化研究
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作者 孙雅珍 袁立凡 +2 位作者 王金昌 何放 王龙岩 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期47-57,共11页
研究浅埋偏压条件下公路隧道初期支护非对称优化方案,以确保隧道开挖过程中的稳定。依托新疆阿克特蒲1号隧道工程,通过理论计算及现场监测数据分析非对称支护的必要性,并建立三维偏压隧道模型,对喷射混凝土厚度、锚杆长度及锚杆间距进... 研究浅埋偏压条件下公路隧道初期支护非对称优化方案,以确保隧道开挖过程中的稳定。依托新疆阿克特蒲1号隧道工程,通过理论计算及现场监测数据分析非对称支护的必要性,并建立三维偏压隧道模型,对喷射混凝土厚度、锚杆长度及锚杆间距进行非对称优化设计,提出综合优化方案。结果表明:浅埋偏压条件下隧道左、右两侧围岩压力相差大,深埋侧围岩压力为浅埋侧的3.03倍;拱顶沉降呈现明显的非对称性,隧道两侧沉降值相差31.5 mm;通过增加喷射混凝土厚度、锚杆长度和锚杆间距可以有效控制隧道深埋侧的受力变形;适当减小浅埋侧的支护强度则可以充分发挥支护结构性能,协调隧道结构的应力与变形;经现场支护优化后发现,拱顶两侧沉降差值明显降低,偏压现象得到有效改善。采用非对称初期支护方案,可以有效减小浅埋偏压隧道结构两侧受力变形差异,确保隧道开挖过程中的稳定。 展开更多
关键词 浅埋偏压 初期支护 非对称优化 现场监测 数值模拟
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预养护对硅钙渣复合蒸压加气混凝土宏观性能与微观结构的影响
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作者 梁新星 张敬申 +4 位作者 王朝胜 梁李归祖 刘泽 张通 朱颖灿 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第1期40-46,共7页
本文以硅钙渣、矿渣、脱硫石膏为主要原材料,通过调整新拌浆体温度、预养护温度和预养护时间等工艺参数,研究了硅钙渣复合蒸压加气混凝土制备工艺对干密度、抗压强度及微观结构的影响。结果表明,随着新拌浆体温度的升高,试样抗压强度呈... 本文以硅钙渣、矿渣、脱硫石膏为主要原材料,通过调整新拌浆体温度、预养护温度和预养护时间等工艺参数,研究了硅钙渣复合蒸压加气混凝土制备工艺对干密度、抗压强度及微观结构的影响。结果表明,随着新拌浆体温度的升高,试样抗压强度呈先增大后减小的趋势,在45℃时达到峰值,较25℃时提升96.3%。随着预养护温度的升高,试样抗压强度呈先增大后减小的趋势,预养护温度为62.5℃时抗压强度较52.5℃时提高19.6%。预养护时间为8 h时托勃莫来石呈大叶片状有序排列,试样达到A05强度级别,预养护时间过短(<8 h)会导致主要水化产物托勃莫来石分布不均匀,预养护时间过长(>8 h)则会引发界面劣化。通过优化工艺参数(新拌浆体温度45℃、预养护温度62.5℃、预养护时间8 h)可协同提升硅钙渣复合蒸压加气混凝土力学性能与孔隙结构均匀性,为硅钙渣建材工业化应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 硅钙渣 蒸压加气混凝土 预养护 力学性能 微观结构
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污泥气化渣包覆骨料混凝土单轴抗压性能与破坏模拟
15
作者 马军涛 薛佳熔 +2 位作者 谭云飞 宋泽瑢 赵顺波 《建筑材料学报》 北大核心 2026年第1期77-86,共10页
采用水泥-粉煤灰复合体系对污泥气化渣进行包覆处理,将其用作轻骨料混凝土的粗骨料,系统研究了粗骨料类型及体积分数对混凝土性能的影响。建立了混凝土二维有限元模型,模拟单轴受压条件下混凝土破坏时的损伤分布及应力-应变曲线。结果表... 采用水泥-粉煤灰复合体系对污泥气化渣进行包覆处理,将其用作轻骨料混凝土的粗骨料,系统研究了粗骨料类型及体积分数对混凝土性能的影响。建立了混凝土二维有限元模型,模拟单轴受压条件下混凝土破坏时的损伤分布及应力-应变曲线。结果表明:经水泥-粉煤灰复合体系包覆后,污泥气化渣在保留轻质特性的同时筒压强度由2.5 MPa显著提升至6.1 MPa;当粗骨料体积分数为40%时,污泥气化渣包覆骨料混凝土的损伤区域最小,抗压性能最优。 展开更多
关键词 污泥气化渣包覆骨料 骨料强化 轻骨料混凝土 单轴受压 破坏模拟
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纳米二氧化钛粒径对硫铝酸盐水泥基复合材料力学性能的影响
16
作者 邢君 张立卿 邱斌 《混凝土》 北大核心 2026年第1期75-81,共7页
硫铝酸盐水泥凭借其快硬、早强和微膨胀特性,在修补加固工程中发挥着关键作用,但存在晶体粒径大,水化产物分布不均匀的问题。为进一步提升其力学性能以满足工程需求,引入纳米二氧化钛进行改性,并重点研究其粒径的影响。纳米二氧化钛的... 硫铝酸盐水泥凭借其快硬、早强和微膨胀特性,在修补加固工程中发挥着关键作用,但存在晶体粒径大,水化产物分布不均匀的问题。为进一步提升其力学性能以满足工程需求,引入纳米二氧化钛进行改性,并重点研究其粒径的影响。纳米二氧化钛的粒径显著影响其在水泥基体中的纳米核数量和分散程度,进而影响复合材料的性能。采用不同粒径(20 nm、50 nm和100 nm)纳米二氧化钛制备硫铝酸盐水泥基复合材料,并分析了纳米二氧化钛粒径对硫铝酸盐水泥基复合材料工作性能和力学性能的影响规律及作用机制。结果表明:随着粒径增大,纳米二氧化钛对硫铝酸盐水泥基材料的工作性能降低的效果减弱。综合抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和压缩韧性等力学性能指标,粒径100 nm的纳米二氧化钛对硫铝酸盐水泥基复合材料的力学性能改善最为显著,在养护龄期7 d时,粒径100 nm纳米二氧化钛复合硫铝酸盐水泥基复合材料的抗折强度和压缩功分别为12.5 MPa和75.2 J,较空白对照组依次提升了31.6%和75.1%。适宜粒径的纳米二氧化钛可降低氢氧化钙的晶体取向、细化氢氧化钙晶体粒径和提高基体的密实程度,从而改善硫铝酸盐水泥基复合材料的力学性能。 展开更多
关键词 纳米二氧化钛 硫铝酸盐水泥 工作性能 力学性能 微观机理
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跳仓法在大底板混凝土结构中的温度应力模拟与影响——以合肥新桥机场T2航站楼为例
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作者 周锴 李建华 +4 位作者 邓强 赵中军 贾向阳 唐国旺 袁荟凯 《混凝土》 北大核心 2026年第2期117-125,共9页
大体积混凝土由于其几何尺寸大,容易因水化反应产生内部与表面温差,导致温度裂缝。综述了有限元方法在解决大体积混凝土温度应力方面的研究进展,并重点探讨了跳仓法在大底板和楼板中的应用。以合肥新桥机场T2航站楼为例,通过ABAQUS有限... 大体积混凝土由于其几何尺寸大,容易因水化反应产生内部与表面温差,导致温度裂缝。综述了有限元方法在解决大体积混凝土温度应力方面的研究进展,并重点探讨了跳仓法在大底板和楼板中的应用。以合肥新桥机场T2航站楼为例,通过ABAQUS有限元模拟和现场检测,验证了跳仓法在减缓温度应力和降低收缩应变方面的有效性。结果表明:跳仓法显著提高了混凝土结构的整体性能,显著降低了大体积混凝土的最高温度和最大应变,为工程实践提供了理论支持。 展开更多
关键词 大体积混凝土 温度应力 跳仓法 有限元模拟 施工工艺
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石灰石煅烧黏土基ECC单轴拉伸性能及抗压强度
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作者 周甲佳 王一锋 +2 位作者 赵军 宋晨阳 吕文朴 《材料导报》 北大核心 2026年第1期84-91,共8页
超高韧性水泥基复合材料(ECC)作为一种新型建筑材料,因其优异的拉伸性能和耐久性在土木工程领域得到了广泛关注。本工作通过极差分析、贡献率分析和多因素交互作用分析探究正交试验中硅灰掺量、石灰石煅烧黏土(LCC)掺量和砂胶比对LCC-EC... 超高韧性水泥基复合材料(ECC)作为一种新型建筑材料,因其优异的拉伸性能和耐久性在土木工程领域得到了广泛关注。本工作通过极差分析、贡献率分析和多因素交互作用分析探究正交试验中硅灰掺量、石灰石煅烧黏土(LCC)掺量和砂胶比对LCC-ECC单轴拉伸性能和抗压强度的影响。结果表明:所有试件均具有明显的应变硬化和多缝开裂特性。各因素对LCC-ECC初裂强度、抗拉强度、拉伸韧性和抗压强度影响的排序为LCC掺量>硅灰掺量>砂胶比。随着硅灰掺量和LCC掺量的增大,LCC-ECC抗拉强度、初裂强度逐渐减小;随着砂胶比的增大,LCC-ECC抗拉强度逐渐小幅上升,而初裂强度呈现出先减后增的趋势。LCC-ECC拉伸韧性和抗压强度随LCC掺量的增大而减小,拉伸韧性随硅灰掺量、砂胶比的增大先增后减,抗压强度随硅灰掺量、砂胶比的增大先减后增。当LCC掺量为50%,硅灰掺量为0~0.1,砂胶比为0.2~0.3时,LCC-ECC具有优异的拉伸性能。通过SEM分析纤维-基体界面损伤情况,发现纤维存在拔出和断裂的现象。随着LCC掺量的增加,纤维-基体界面粘结性能降低,更多的纤维被拔出而不是断裂。拔出的纤维表面附着大量水化产物,说明即使掺加大量LCC,纤维仍能起到良好的桥连作用。 展开更多
关键词 超高韧性水泥基复合材料 石灰石煅烧黏土 正交试验 微观结构 拉伸性能
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3D打印模拟月壤混凝土拌合物性能研究
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作者 王晴 陈广宇 +5 位作者 王琼琼 霍亮 丁兆洋 丁纪楠 孙凯利 袁小玲 《混凝土》 北大核心 2026年第1期1-5,共5页
为了研究模拟月壤掺量对3D打印混凝土拌合物性能的影响,测试在模拟月壤掺量50%~90%时,不含有骨料和含有骨料的3D打印模拟月壤混凝土拌合物工作性能和流变性能的变化。结果表明:随着模拟月壤掺量的增加,受颗粒堆积和体系总比表面积的影响... 为了研究模拟月壤掺量对3D打印混凝土拌合物性能的影响,测试在模拟月壤掺量50%~90%时,不含有骨料和含有骨料的3D打印模拟月壤混凝土拌合物工作性能和流变性能的变化。结果表明:随着模拟月壤掺量的增加,受颗粒堆积和体系总比表面积的影响,3D打印模拟月壤净浆流动度和坍落度逐渐增大,静态屈服应力、动态屈服应力和塑性黏度逐渐减小。细骨料的加入,使模拟月壤混凝土的屈服应力和塑性黏度都大于净浆。随着模拟月壤混凝土中细砂占比增大,流动度和坍落度逐渐增大,静态屈服应力、动态屈服应力和塑性黏度逐渐减小。 展开更多
关键词 模拟月壤 流变性能 3D打印混凝土 工作性
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纳米SiO_(2)和混杂纤维增强环氧树脂水泥基大坝修复材料抗折性能
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作者 张鹏 吴靖江 +2 位作者 代小兵 尉晓雪 魏士尧 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第4期1634-1642,共9页
为研究纳米SiO_(2)和混杂纤维增强环氧树脂水泥基修复材料(nano-SiO_(2)and hybrid fiber reinforced epoxy resin cementitious repair materials,NF-ECRM)的弯曲韧性,通过四点弯曲试验,以韧性指数I_(5)、I_(10)和I_(20)为评价指标,探... 为研究纳米SiO_(2)和混杂纤维增强环氧树脂水泥基修复材料(nano-SiO_(2)and hybrid fiber reinforced epoxy resin cementitious repair materials,NF-ECRM)的弯曲韧性,通过四点弯曲试验,以韧性指数I_(5)、I_(10)和I_(20)为评价指标,探究不同聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)-钢混杂纤维掺量对NF-ECRM弯曲韧性的影响。结果表明:PVA-钢混杂纤维可以有效改善NF-ECRM的弯曲韧性。当试件掺有1.2%钢纤维时,随着PVA纤维掺量的增加,韧性指数I_(5)、I_(10)和I_(20)均先上升后下降,并在0.9%PVA纤维时达到峰值;当试件掺有0.9%PVA纤维时,修复材料的韧性指数I_(5)、I_(10)和I_(20),随钢纤维掺量的增加而先增大后减小,并在钢纤维掺量为1.2%时整体性能达到最佳。当试件掺有0.9%PVA纤维+1.2%钢纤维时为最优组合。研究成果可应用于大坝耐久性修补工程中,可有效增强大坝混凝土结构的耐久性和抗冲击性能,延长结构服役寿命。 展开更多
关键词 修复材料 聚乙烯醇(PVA)纤维 钢纤维 弯曲韧性
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