教学课程资源库 更多>>

关键词： 再生骨料混凝土   砖渣   力学性能   保水性  

摘要： 针对再生骨料混凝土持水能力差,导致植物难以生长的问题,本文采用某公司生产的再生骨料,设计包含水胶比在内的配合比方案,利用砖渣吸水率强的优点制备再生骨料混凝土,分析砖渣含量对混凝土抗压强度、酸碱性、孔隙率与保水性的影响。结果表明:①当砖渣含量由10%增至20%时,养护时间为7、28 d的再生骨料混凝土抗压强度分别下降9%~55.7%和15%~58.7%。②混凝土的破坏模式有完全破坏、局部破坏、裂缝破坏3种。③当孔隙率下降3%时,混凝土的强度增幅达到20.7%~147.4%。④掺入含量为10%~20%的砖渣能使再生骨料混凝土的含水率增加18.9%~41.9%,较好地改善混凝土的保水性能。⑤混凝土的pH为10~11,pH随着砖渣含量由10%增至20%而略有升高。

关键词： 废旧风机叶片   回收利用   玻璃纤维   混凝土   力学性能  

摘要： 对废旧风机叶片进行机械法回收,经切割破碎筛选后得到不同长度(5 mm、10 mm、15 mm)的玻璃纤维,分别以不同的体积掺量(0.2%、0.4%、0.6%)掺入混凝土中,制备再生玻璃纤维混凝土试样。养护28 d后测试玻璃纤维混凝土的力学性能,并结合扫描电镜(SEM)分析掺入回收玻璃纤维的混凝土微观结构变化特点,通过3D曲面图分析玻璃纤维长度和掺量两因素对混凝土力学性能的影响。结果表明:当混凝土中掺入0.2%长度为5 mm的玻璃纤维,抗压强度达到最优,但随着玻璃纤维长度和掺量进一步增加,抗压强度呈下降趋势。混凝土劈裂抗拉强度和抗折强度随玻璃纤维长度和掺量的增加而提高。当掺入0.6%长度为15 mm的玻璃纤维时,劈裂抗拉强度和抗折强度达到最佳,相比于不掺玻璃纤维混凝土,劈裂抗拉强度和抗折强度分别提高了8.6%和11.1%。

关键词： 废旧橡胶   透水混凝土   力学性能   热性能  

摘要： 为弥补对废旧橡胶绿色透水混凝土研究的不足,文中以透水混凝土为研究对象,进行基本物理力学实验及热性能测试,探究废旧橡胶0%~30%等不同骨料取代率对透水混凝土透水性能、力学特性及热性能的影响。结果表明,透水混凝土强度随废旧橡胶掺入量增加而逐渐降低,当废橡胶掺量为30%时,其抗压、抗折和劈裂拉伸强度分别降低了71%,65%,51%。掺加10%废橡胶的试样抗压强度约为30 MPa,满足工程应用要求。废旧橡胶的加入会降低透水混凝土的渗透系数和孔隙率,其中30%取代率的透水混凝土渗透系数为4.39 mm/s,孔隙率为13.5%。此外,弹性模量随着废旧橡胶含量增加而降低,当废橡胶含量为30%时,弹性模量降低约90%。普通透水混凝土的温度平均比掺加废旧橡胶的绿色透水混凝土高1.3℃,这表明使用废旧橡胶可有效降低透水混凝土的热导率。

关键词： 土力学   管幕冻结法   接触面   剪切蠕变   分数阶导数   Maxwell模型  

摘要： 在拱北隧道施工中首次采用的管幕冻结法暴露了设计阶段未能预见的施工期长期稳定性问题,涉及管幕冻土复合结构中冻土与结构接触面的剪切蠕变特性。目前尚缺乏针对冻土与结构接触面的蠕变模型来准确描述接触面的剪切蠕变特性。基于分数阶导数推导建立能够同时描述冻土与结构接触面在衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变3个阶段力学行为的理论模型,该模型将Maxwell模型中的黏弹性部分替换为Abel黏壶元件,并融合一个由剪应力控制的蠕变加速元件;通过自主改装仪器,得到冻土与钢材接触面剪切蠕变试验结果;基于Python语言开发含分数阶的多参数同步最小二乘拟合程序,拟合对比各因素条件下冻土与结构接触面剪切蠕变试验曲线;最后,分析模型中应力控制加速元件参数敏感性,揭示加速指数N和分数阶阶数λ对加速蠕变阶段的影响规律。研究结果表明:(1)分数阶Maxwell加速模型中分数阶导数明显改善蠕变曲线的非线性渐进过程,而剪应力控制加速元件准确地模拟加速蠕变阶段;(2)与传统模型相比,在不同试验条件下分数阶Maxwell加速模型均展现了更高的适用性和精准性;(3)蠕变模型中加速指数N越大,其加速效果越明显,速率也越快;随着分数阶阶数λ的增加,加速蠕变阶段所占的时间比例也随之增大。研究成果为描述管幕冻结工程、冻土区桩土相互作用等领域的蠕变力学行为数值模拟计算提供了理论基础。

关键词： 泡沫混凝土   高温热处理   水胶比   力学性能   导热性能  

摘要： 以硅酸盐水泥为原料,通过物理发泡的方式制备了3种不同水胶比的泡沫混凝土,研究了高温热处理对泡沫混凝土的物相结构、微观形貌、抗压强度残余率、质量损失率、吸水率以及导热性能的影响。结果表明,在受热温度低于500℃时,混凝土表面裂纹较少,水胶比0.5的泡沫混凝土的抗压强度残余率和质量损失率下降最多,水胶比0.4的泡沫混凝土的质量损失率最少;受热温度达到900℃时,混凝土表面裂缝较多,出现了明显的贯穿性裂纹,3种水胶比的泡沫混凝土的抗压强度残余率趋于一致,均降至20%以下,水胶比0.4的泡沫混凝土的质量损失率最低为20.18%,水胶比0.5的泡沫混凝土的吸水率最大为69.2%。导热性能测试表明,在相同温度下,水胶比0.4的泡沫混凝土的导热系数最低;受热温度达到900℃时,水胶比0.4的泡沫混凝土的导热系数最低为0.2975 W/(m·K),在防火和保温应用方面性能优异。

关键词： 纤维加筋土   力学性能   耐久性能  

摘要： 纤维加筋是通过将分散的纤维丝均匀地添加到土体中,使土体的工程力学性能得到改善的一种改良技术。纤维加筋土凭借其在强度、韧性以及变形等方面的优势,在实际工程中逐渐得到应用和推广。综述近年来国内外关于纤维加筋土力学性能和耐久性能的研究进展,包括抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、抗冻融以及抗干湿等方面的性能,并指出目前纤维加筋土研究存在的问题及未来研究的方向,以期为纤维加筋土的后续研究以及在工程领域的应用提供帮助。

关键词： 纤维掺料   密度   孔隙率   弯曲强度   拉伸强度  

摘要： 为了改善传统道路混凝土力学性能,探究聚丙烯纤维作为掺料的作用,采用水泥等材料,制备了聚丙烯纤维含量为0~0.5%的混凝土试件展开试验分析。结果表明,混凝土密度随着聚丙烯纤维含量的增加呈现逐渐降低的趋势,由2.425 g·cm-3逐渐降至2.381 g·cm-3;其孔隙率则呈现先减小后增加的趋势,而其弯曲强度和拉伸强度均呈现先增大后减小的趋势;当聚丙烯纤维掺量为0.3%时,存在最值,此时混凝土试件孔隙率仅为4.08%,弯曲强度与拉伸强度分别为7.2 MPa与5.5 MPa,相较于未加聚丙烯纤维时分别提高了24.1%与30.9%。通过对掺有0.3%的聚丙烯纤维混凝土道路进行监测,可得其裂缝出现率由传统混凝土道路的32.5%降低至15.1%;且路面磨损深度大幅降低,有效提升了道路质量,延长了道路使用寿命。

关键词： 陶粒型状   分布系数   抗压强度   劈拉强度   强度模型  

摘要： 陶粒作为轻骨料,在建筑、桥梁等工程应用方面显示出巨大的优势。为研究分布系数对陶粒混凝土力学性能的影响,开展了不同分布系数对碎石型、球型陶粒混凝土抗压强度、劈拉强度的试验研究;建立了分布系数与抗压强度、劈拉强度的极值分布模型。研究结果表明:随分布系数的增大,抗压强度、劈拉强度均呈现先增大后减小的规律,当分布系数分别为0.3,0.35时,碎石型、球型陶粒混凝土抗压强度最大,当分布系数为0.35时,陶粒混凝土劈拉强度均最大;建立的强度模型实测值与预测值的相对误差在6%以内,模型精度高;可为轻骨料混凝土配合比设计提供依据。

关键词： 低热水泥混凝土   混杂纤维   破坏形态   复合效应   力学性能  

摘要： 【目的】矿物纤维因其优异的力学性能、化学耐久性和环境友好性,常被用于改造和增强混凝土结构的力学性能。【方法】开展了玄武岩-水镁石混杂纤维增强低热水泥混凝土的试验研究,重点分析了混杂矿物纤维对低热水泥混凝土力学性能,包括立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及轴心抗压强度和其破坏形态。【结果】研究结果表明,随着纤维掺量的增加,混凝土的抗压强度、抗拉强度和轴心抗压强度分别最多可以提升40.16%、70.61%、56.16%,混杂纤维的复合效应可以有效提高改善低热水泥混凝土力学性能。【结论】通过混杂矿物纤维水泥混凝土力学性能试验,在玄武岩纤维掺量为0.20%和水镁石纤维掺量为0.15%时为最佳掺量。

关键词： 层布式钢纤维混凝土   力学响应   有限元法  

摘要： 为研究纤维取向和混凝土层间界面对层布式钢纤维混凝土(LSFRC)力学性能的影响,首先进行了0.5%~1.5%3种纤维掺量的层布式钢纤维混凝土抗压、剪切和弯拉强度实验,接着建立了LSFRC立方体试件和棱柱体试件的精细有限元模型,分析了钢纤维数量、纤维取向和水泥混凝土层间界面结合方式对构件强度和变形能力的影响。实验表明,层布式钢纤维混凝土弯拉强度较素混凝土最大可提高58%。数值分析显示LSFRC棱柱试件层间最大剪应力可降低10.8%,底部跨中挠度可减小17.3%。研究表明,混凝土层间界面结合方式对试件受力有显著影响。钢纤维的掺入会导致试件中产生局部应力集中和整体应力分散两种作用机制,钢纤维抑制了混凝土受拉区的变形,提高了混凝土的抗折能力。