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关键词： 粉煤灰   玄武岩纤维轻集料混凝土   坍落度   力学性能  

摘要： 为改善玄武岩纤维轻集料混凝土后期力学性能降低的问题,以不同粉煤灰(FA)掺量、不同养护龄期为变量,对玄武岩纤维轻集料混凝土(BF-LAC)的坍落度和力学性能进行了研究,并通过扫描电镜分析了FA对BF-LAC内部微观结构的影响机理。试验结果表明,玄武岩纤维(BF)可降低轻集料混凝土(LAC)的流动性和可塑性,但FA的掺入会提高LAC的流动性;FA的掺入有效增强BF-LAC后期力学强度,但由于FA活性成分反应速率较低,对LAC前期抗拉及抗折强度起到负面效果。通过SEM分析可知,FA通过二次水化反应,额外消耗Ca(OH)_(2),降低混凝土中OH~-浓度,减少BF腐化程度的同时,产生C-H-S凝胶,填充BF-LAC内部孔隙,增强内部黏结力,促使BF-LAC后期力学性能的提升。将试验所得配比根据漳州市行政服务中心建设项目要求进行修改,应用效果良好,具有较好的应用价值。

关键词： 生态混凝土   再生骨料   竹纤维   植生性能  

摘要： 针对当前大量存在的城市建筑垃圾处理问题,该文利用经过加工处理的再生建筑垃圾骨料以及竹制品垃圾等材料,成功制备了竹纤维再生骨料生态混凝土。通过调整竹纤维的添加量,并采用正交试验及验证的方法系统分析竹纤维掺入量对混凝土力学性能和植被覆盖性能的影响。试验结果显示:竹纤维的掺入能够显著增强生态混凝土的韧性。尤其当竹纤维掺入量达到3.0 kg/m3以上时,对再生骨料生态混凝土的抗拉性能具有明显的增强效果。由于竹纤维能够在混凝土中形成空间网状结构,试验中混凝土的抗拉强度最高可达4.71 MPa。此外,采用优化后的配合比进行的混凝土植被覆盖性能试验结果表明:竹纤维再生骨料生态混凝土具有良好的植被覆盖性能。该研究成果为竹纤维再生骨料生态混凝土在工程应用中提供了可靠的试验和理论依据,为解决城市建筑垃圾处理问题,促进建筑材料的可持续和循环利用提供了一种有效的方案。

关键词： 杨柳纤维   混凝土   力学性能   耐久性  

摘要： 自70年代以来,各种类型的纤维,如钢纤维、有机合成纤维等,在工程领域中得到了越来越多的应用,水泥基复合材料具有增强、增韧、阻裂等功能,可显著提高混凝土的力学性能,具有较高的实用价值。杨柳是一种具有较高拉伸强度和良好变形能力的植物纤维,另外,它还具有原料来源方便,生产过程中能耗低,不需要投入过多的成本,不污染环境等特点,如果把它与混凝土组合起来,将会有很大的经济和社会效益。在查阅了国内外有关文献的基础上,选择了不同长度的柳树纤维,采用不同的掺入量对其进行了改性处理,结合力学试验以及模型分析等方法,对柳树纤维的阻裂、加固机理进行了分析,并将其与钢纤维混凝土进行了比较,除此之外还提出了相应的意见和建议,希望能给有关人员带来帮助和参考。

关键词： Q_(2)黄土   数字化分析   电镜扫描   土力学   微观结构特征  

摘要： 土体微观结构的定量化分析是土力学中非常重要的内容,目前的分析方法仍存在计算精度低、可视化效果差、分析内容局限等缺点。鉴于此,本文基于数字图像处理技术,提出一种基于SEM图像三维可视化建模和数字化分析方法,通过在Grasshopper平台的二次开发,实现了土体微观结构的数字化定量处理,给出了土颗粒表面粗糙度、表面凹凸度、三维孔隙比、孔隙三维分形维数等微观参数的计算方法。基于上述方法对Q_(2)黄土微观结构特征进行了定性和定量分析,结果表明:Q_(2)黄土以凝块和絮凝状结构为主,土颗粒间相对紧凑且牢固;土颗粒表面粗糙度主要分布于0~30之间,凹凸度主要分布在-40~40之间;三维孔隙比在0.60~0.72之间,三维孔隙分形维数在2.52~2.63之间。

关键词： 风积沙混凝土   轻骨料   力学特性  

摘要： 在西部地区,面对荒漠化治理技术的不断创新,对风积沙进行资源化利用,将其作为轻骨料引入混凝土材料中,有望形成环保的新型建筑材料。因此,将风积沙作为一种轻骨料材料,分别掺量为0%、20.0%、40.0%、60.0%、80.0%、100%,制备了不同的风积沙轻骨料混凝土材料。采用WHY-3000型压力试验机,探究不同掺量下的风积沙混凝土的力学特性。结果表明:随着风积沙掺量的增加,风积沙轻骨料混凝土的力学特性先升高后降低;风积沙掺量为60%时,其抗压强度和抗拉强度值为最高,分别达到38.5 MPa和1.83 MPa;风积沙轻骨料对混凝土内部的填充效果较好,有利于提升其力学特性。

关键词： 土力学   膨润土颗粒   持水曲线   胀缩变形   孔隙尺寸分布   本构模型  

摘要： 膨润土颗粒材料因具有制备成本低、运输方便、施工工艺简单等优点,被看作是高放废物深地质处置库一种新型的缓冲回填材料。以我国高庙子(GMZ)膨润土为对象,采用气相平衡法开展吸力控制下膨润土颗粒的吸-脱湿试验,结合MIP微观测试技术,探究吸-脱湿过程中膨润土颗粒的持水特性、体变特性及微观结构特征。试验结果表明:(1)膨润土颗粒的吸湿/脱湿持水曲线在低吸力阶段基本一致,而在高吸力阶段呈现迟滞现象;(2)吸-脱湿过程中膨润土颗粒湿化膨胀、干化收缩,并在高吸力段产生不可恢复的塑性变形;(3)吸湿过程中,膨润土颗粒集合体间孔隙体积增加,孔隙分布曲线由“单峰”型向“双峰”型发展,而在后续脱湿过程中,集合体间孔隙无法完全恢复,孔隙分布曲线呈“双峰”特征;(4)BExM模型可较好地模拟吸-脱湿过程中膨润土颗粒的胀缩变形特征,并能反映水化过程中颗粒混合物集合体内孔隙、集合体间孔隙和颗粒间孔隙的演化规律。

关键词： 渗透破坏   缺级砂土   应力-应变关系   涌砂量   应力路径   力学性能   水利工程  

摘要： 【目的】渗透过程引起的颗粒流失和基础结构破坏,往往会对涉水工程造成严重后果。为研究高含砂缺级土在遭受渗透破坏前后力学性质的变化,【方法】采用自主研发的土工内部冲蚀应力路径三轴仪,模拟不同应力状态下的渗透破坏过程,利用该装置评价渗透破坏过程的变化情况及土体力学性质响应。【结果】结果显示:在低应力条件下缺级土的涌砂量较大且峰值强度降低显著,在不均匀分布的有效应力作用下缺级土体渗透破坏及力学行为发生显著变化,细颗粒流失使土体力学强度曲线发生畸变,表现出应变硬化和体积剪缩的特性。应力路径对缺级土的应力-应变关系有较大影响,渗透破坏过程使高含砂缺级土与常见砂石土的应力路径归一化结果存在较大差异。【结论】研究成果可为渗透破坏引起的土体力学强度变化分析及水利工程渗透破坏灾害的防控提供参考。

关键词： 废弃陶瓷   高性能混凝土   高温   力学性能  

摘要： 为研究废弃陶瓷骨料在不同高温条件下对高性能混凝土力学性能的影响,文中使用废弃陶瓷骨料替代石英砂制成高性能混凝土试件,并在200~800℃温度范围内评估其质量损失、抗折和抗压性能。结果表明,随着温度的升高,混凝土试件的质量损失逐渐增加,且在200~800℃温度范围内,平均质量损失分别为9.79、28.02、32.61、35.64 g。此外,随着温度升高,不同废弃陶瓷掺量混凝土试块的抗折强度和抗压强度先增加后减少。在100%废弃陶瓷掺量下,混凝土在各种高温条件下均表现出最优抗折和抗压强度。

关键词： 聚丙烯纤维   聚乙烯醇纤维   混凝土   力学强度   抗冻性   抗渗性  

摘要： 为探究不同纤维对混凝土力学性能及耐久性的改良效果,文中选用聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维分别配制纤维改性混凝土,对混凝土抗冻性能、抗渗性能、抗压强度性能的差异进行试验分析。结果表明,聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维掺入后混凝土抗压强度均得到提升,且提升幅度在3.6%~11.3%,所用纤维长度、纤维种类的不同不会对抗压强度改良效果产生明显影响;纤维混凝土渗透系数在掺加纤维后提升42.2%~185.3%,且改善效果随纤维长度提升而提升。聚丙烯纤维或聚乙烯醇纤维掺入后,混凝土抗冻性能均得到改善,其中聚乙烯醇纤维改良效果更佳。

关键词： 纳米二氧化锆   超高性能混凝土   力学性能   抗硫酸盐侵蚀   抗碳化   微观结构  

摘要： 超高性能混凝土(UHPC)因优异的力学性能和耐久性而成为工程领域中的研究热门材料,纳米材料的引入则进一步优化了UHPC的性能。本研究选用了六种不同掺量(0%、1%、2%、3%、4%、5%)的纳米二氧化锆(NZ)替代水泥,系统地研究了NZ对UHPC抗压强度、抗折强度以及耐久性(包括抗硫酸盐侵蚀和抗碳化性能)的影响。实验结果表明,随着NZ掺量的增加,UHPC的抗压和抗折强度都呈先提高后降低的趋势,其中3%NZ掺量的UHPC的力学性能最优异,标准养护28 d后的抗压强度和抗折强度分别比对照组高19.5%和20.8%。耐久性实验显示,掺入NZ的UHPC在硫酸盐侵蚀和碳化环境下均表现出更好的性能,3%NZ掺量的UHPC具有最佳的耐久性,在硫酸盐侵蚀90次循环后,抗压强度最高,为131.3 MPa,质量的损失率最低,为0.13%。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析机理,NZ颗粒能够减小氢氧化钙(CH)晶体的尺寸和取向,促进水化硅酸钙凝胶(C-S-H)的生成,从而改善UHPC的微观结构。结果表明,确定3%为NZ在UHPC中的最佳掺量。本研究为促进NZ在UHPC中的应用提供指导。