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关键词： 改性竹纤维   超高性能混凝土   抗压强度   抗弯强度  

摘要： 为有效提升超高性能混凝土力学强度,利用聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)改性竹纤维,并进一步分析不同改性纤维掺量对超高性能混凝土(UHPC)的力学强度的影响。试验结果表明,当纤维掺量增加到1.5%时,抗压强度虽依然在增长,但增长幅度有所减缓。而当纤维掺量达到2.0%时,抗压强度出现下降趋势,且随着改性纤维掺量增加,混凝土抗弯强度呈先增加后下降趋势。当改性纤维掺量为1.5%时,混凝土最大抗弯强度为16.5MPa。因此,改性竹纤维最优掺量为1.5%。

关键词： 来华留学生   土力学   一带一路   教学改革  

摘要： 在“一带一路”建设背景下,我国留学生数量越来越多,来华留学生的教育质量提高迫在眉睫。土木工程作为基础设施建设领域的关键支撑学科,对于国民经济发展和社会民生保障至关重要。本文针对共建“一带一路”国家留学生的语言基础和专业知识基础相对薄弱,“土力学”课程学习难度大的问题,基于教学实践分析了国际班“土力学”课程的现状及存在问题,探讨了教学方法的改革,包括优化教学内容、引入最新研究成果和实际工程案例、采用项目式学习方法激发学习兴趣,以期为土木工程来华留学生人才培养提供支持。

关键词： 胶结物   花岗岩残积土   力学强度   微观结构  

摘要： 胶结物对花岗岩残积土的力学性质有着重要的影响。以高岭石粉、蒙脱石粉、伊利石粉、红黏土粉代替花岗岩残积土细粒制作重塑土样,分别开展抗压、抗剪、抗拉及崩解试验,研究不同胶结剂对土体力学强度的影响。结果表明:经过高岭土处理的土体颗粒团聚体增多,团聚体之间形成了强度较高的骨架结构,但骨架间大量孔隙的存在为水的侵入提供了通道,导致土体的吸水性增强。受益于蒙脱石的遇水膨胀特性,其处理后的土体表面孔隙较少、结构密实,且膨胀体提供了高强度的胶结能力,使土体的各种力学性能得到明显改善。伊利石处理土样的各种力学强度都较低,但土体表面看起来比较密实,从土体表面分散的颗粒来看,伊利石粉更多是作为细粒材料填充大颗粒之间的孔隙,而不是作为强度较高的胶结物存在于土体颗粒之间。经过物理击实,由于受到压缩,颗粒之间咬合作用增强;同时,经过长时间的水化反应,胶结物在颗粒表面形成桥状胶结,在物理和化学的共同作用下,土体的力学强度得到大幅提升。胶结物的种类会对力学性能产生极大影响,一方面取决于其自身特性,如蒙脱石的遇水膨胀特性,另一方面取决于其对土体的结合作用,土样的抗压、抗剪、抗拉及抗崩解能力受制于胶结物与土样的结合方式。

关键词： 地聚物再生混凝土   钢纤维   硅灰   力学性能   改性机制  

摘要： 钢纤维增强地聚物再生混凝土(SFRGRAC)具有碳排放量低、节约天然矿物资源以及延性韧性好等优点,具有广泛应用前景。为改善SFRGRAC力学性能,本文以硅灰为增强材料,通过立方体抗压、劈裂抗拉、抗折和弹性模量试验,研究硅灰掺量、钢纤维体积掺量和再生骨料取代率等因素对SFRGRAC力学性能的影响规律,并基于SEM和低场核磁共振测试结果揭示硅灰的改性机制。结果表明:掺入硅灰可延长SFRGRAC的凝结时间,当硅灰掺量为15wt%时,初凝和终凝时间分别提高了29.68%和22.98%;由于硅灰与碱激发溶液快速发生发应,加快了水化反应的速度,SFRGRAC 3d抗压强度和劈裂抗拉强度可达到28 d强度的85%以上;随着钢纤维体积掺量从0vol%增至1.5vol%,其抗压强度可提高17.44%,随着再生骨料取代率从0%增至50%,其强度降低了9.79%。掺入10wt%硅灰,总孔隙率降低了23.79%,能显著提高其抗压、劈裂抗拉和抗折强度,但当硅灰掺量为15wt%时,因过量硅灰降低了基体的碱度,导致地聚物水化反应不完全,使其力学性能表现出下降趋势。研究成果为再生混凝土相关规范的修订和完善提供参考依据。

关键词： 滑带土   边坡稳定性   抗剪性能   粗颗粒   敏感性  

摘要： 针对滑带土的基本物理力学特性及抗滑桩位置参数对边坡稳定性的影响问题,通过对106国道崇阳县石城至肖岭段改扩建工程K5+200~K5+700滑带土进行基本物理试验,测定了其粗颗粒含量、含水率、天然密度、液限和塑限等基本物理参数。利用环剪试验,研究了不同法向应力及粗颗粒含量对滑带土剪切性能的影响。在此基础上通过数值方法研究抗滑桩参数对边坡稳定性的影响。数值模拟结果表明,抗滑桩的位置参数对边坡稳定性具有显著影响。当抗滑桩距坡脚距离为3.75 m、桩间距为2D(D为抗滑桩直径)时,边坡的安全系数最大。

关键词： 桥梁工程   氧化石墨烯   混凝土   力学性能   耐久性能  

摘要： 为了改善恶劣服役环境下桥墩用混凝土的使用性能,采用纳米材料氧化石墨烯对混凝土进行改性,基于一系列室内试验,针对不同氧化石墨烯用量的混凝土进行力学及耐久性能分析。结果表明:随着氧化石墨烯用量的增加,桥墩混凝土的抗压和抗折强度呈逐渐增大变化,弹性模量呈先增大后减小变化,而电通量、氯离子扩散系数、抗压强度损失率及质量损失率则均随之呈先降后升变化;掺入适宜氧化石墨烯能够有效改善混凝土的力学及耐久性能,但若过量则会对其性能产生一定削弱,推荐氧化石墨烯用量为0.12%,有利于提升复杂环境下桥墩混凝土的服役性能。

关键词： 地聚物混凝土   钢纤维   再生粗骨料   力学性能   强度指标   经验公式  

摘要： 以再生粗骨料替换率(0%~100%)和钢纤维体积掺量(0%~1.5%)为主要变量,设计制作了240个钢纤维地聚物再生混凝土(SFGRC)试件,并进行各项基本力学性能试验及微观形貌观测。研究结果表明:采用再生粗骨料替换天然骨料,混凝土的各项基本力学性能均会降低。当钢纤维体积掺量为1.0%时,采用再生粗骨料100%替换天然骨料的SFGRC,其立方体和轴心抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉和抗折强度分别降低15%、9%、25%、15%和15%,峰值应变增加24%。除了弹性模量外,钢纤维的掺入可显著提高混凝土的各项力学性能,试件破坏呈延性模式;当再生粗骨料替换率为100%时,掺入1.5%钢纤维的SFGRC后,其立方体和轴心抗压强度、峰值应变、劈裂抗拉和抗折强度分别增加15%、9%、10%、65%、39%。根据试验结果并综合考虑再生粗骨料替换率和钢纤维体积掺量的影响,提出了SFGRC基本强度指标的计算公式及换算关系。

关键词： 沙漠砂混凝土   力学性能   孔结构   灰色分析  

摘要： 为探讨水胶比对沙漠砂混凝土力学性能和孔结构的影响,利用力学性能和核磁共振试验相结合的方法,结合灰色关联熵分析孔隙结构参数与抗压强度之间的相关性。结果表明,随着水胶比的增加,抗压强度呈递减趋势,水胶比为0.42时最优;混凝土孔径分布曲线呈现3~4个峰,主峰幅值随水胶比增大而减小;结合灰熵关联度可知,无害孔>少害孔>多害孔>有害孔;水胶比的增加导致内部流动的水增大,其内部产生较多孔隙,促使局部孔隙率增大,进而削弱其力学性能。

关键词： 黄泛区粉土   粉土固化   固化剂   响应面法   配合比优化   无侧限抗压强度  

摘要： 黄泛区粉土工程特性较差,需进行固化后才能作为路基填筑材料。但传统固化方案需要大量水泥,且水泥生产过程会消耗大量能源。为解决该问题,以硅灰(SF)和矿渣(GGBS)为前驱体,电石渣(CS)为激发剂,基于响应面法中的Box-Behnken design(BBD)试验,对比分析了不同配合比的硅灰-矿渣-电石渣(SGC)胶凝材料和水泥对黄泛区粉土的力学性能和水稳性的影响,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)探究了固化土的微观固化机理。结果表明,硅灰、矿渣、电石渣的最优质量配合比为5.94%∶21.87%∶4.31%。此配合比下固化土7、28 d无侧限抗压强度分别为6 531.58和9 269.26 kPa,相较于水泥固化土,7、28 d无侧限抗压强度分别提升28.3%和21.4%。SEM和XRD测试结果表明,SGC固化土的水化产物主要为水化硅酸钙(C-S-H)和水化铝酸钙(C-A-H)等胶凝物质,28 d龄期的SGC固化土微观形貌较水泥固化土更密实。SGC固化剂对黄泛区粉土改良效果显著,具有较好的工程应用价值。

关键词： 土力学   纤维加筋土   抗压强度   加筋参数   强度估测   加筋机制  

摘要： 为研究纤维加筋黄土的抗压强度特性,并构建相应的强度估测模型。通过无侧限抗压强度试验分析不同纤维掺量、纤维长度、纤维细度以及含水率对加筋黄土抗压强度的影响,结合扫描电镜(SEM)试验从微观角度对纤维加固机制和宏观力学性质进行分析。试验结果表明,纤维加筋黄土的抗压强度随纤维掺量和纤维长度的增加以及纤维细度的减小而提高,本文的纤维长度在10~40 mm范围均能提高加固作用;在纤维掺量不超过临界掺量的情况下,增大纤维长度并减小纤维细度更有利于土体加固。基于试验数据,进一步建立可量化评价纤维加固作用的加筋参数Ir,并建立加筋黄土的强度估测模型,该模型能够较为准确地估测纤维加筋黄土的抗压强度。通过与试验结果对比验证,模型的预测精度较高,具有实际应用价值。