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关键词： 风积沙混凝土   玄武岩纤维   力学特性   横向膨胀  

摘要： 文章以风积沙玄武岩纤维混凝土为研究对象,采用WHY-3000型压力机探究不同风积沙掺量、不同玄武岩纤维掺量的风积沙玄武岩纤维混凝土力学特性。结果表明:随着纤维掺量及长度的增加,风积沙玄武岩纤维混凝土力学特性先升高后降低;玄武岩纤维掺量为0.2%,长度为17 mm时,其抗压强度与抗拉强度较高,玄武岩纤维约束风积沙混凝土横向膨胀效果较好。

关键词： 再生骨料   混凝土   力学性能   透水性能  

摘要： 研究目标孔隙率、再生骨料替换率、再生骨料粒径及粉煤灰替换率对透水混凝土力学性能的影响,通过试验分析了各因素对透水混凝土的工作性能、抗压强度、抗折强度和透水系数等性能指标的影响。结果表明,再生骨料的掺入在一定程度上降低了透水混凝土的力学性能,但透水性能得到了显著提升。

关键词： 自密实水泥土   干湿循环   水泥掺量   无侧限抗压强度  

摘要： 为了探究干湿循环对自密实水泥土力学性能的影响规律,通过试验对比分析了不同水泥掺量下的自密实水泥土在不同干湿循环次数下的无侧限抗压强度,探讨了自密实水泥土的外观破损程度和强度劣化规律,并根据强度衰减规律,建立循环次数与劣化后强度的经验公式。研究发现干湿循环作用下自密实水泥土第j次循环后的强度衰减率是第1次强度衰减率的j^(0.3)倍;自密实水泥土应力-应变曲线峰值强度会随着循环次数的增加逐渐降低,试样的破坏类型由脆性破坏变成塑性破坏。

关键词： 土力学   三相比例指标   C++编程  

摘要： 在土力学教学、学习及实际岩土工程设计计算中,土壤三相比例指标的换算是必备的基础技能。同时,土壤三相比例指标计算较为繁琐且易出错,会影响到学生对课程学习的兴趣,不利于学生对知识点的掌握。为提高教学质量,运用C++编程语言开发了一个可用于计算土壤三相指标的实用计算程序。该程序梳理选取8个常用土壤三相比例指标,利用其中任意3个已知指标,通过求解非线性方程组得到3个基本指标,再进一步计算得到其他换算指标。该程序不仅为土力学教学提供一个辅助教学工具,也为学生将来运用土力学知识解决复杂岩土工程问题提供一个简便计算工具。

关键词： 混杂纤维   再生混凝土   数字图像相关   全场应变演化   力学性能  

摘要： 为探究混杂纤维增强再生粗骨料混凝土(HFR-RCAC)的基本力学性能,以钢-聚丙烯混杂纤维(HF)体积掺量(0%、0.5%、1.0%)和再生粗骨料质量取代率(0%、25%、50%、75%、100%)为主要试验参数,共制备45组试件,进行抗压试验、劈裂抗拉试验和抗折试验,借助数字图像相关(DIC)方法对试件表面的全场位移和应变进行监测,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察了聚丙烯纤维与再生粗骨料之间的界面过渡区的微观结构。结果表明,随着再生粗骨料替代率的增加,HFR-RCAC的力学性能有所下降,而掺入纤维可以弥补再生粗骨料带来的强度损失,显著提高其力学性能;通过DIC方法获取试件抗压破坏的全场应变演化,并基于最大主应变演化过程分析了试件表面宏、微观裂纹的动态演化特征,HF对混凝土的增强主要以阻碍宏观裂纹扩展的形式体现。利用SEM表征了聚丙烯纤维-水泥基体界面过渡区的微观结构变化,从微观角度解释了HFR-RCAC力学性能的变化以及纤维改性增强机理。

关键词： 碳纳米管   固废混凝土   力学性能   微观结构   耐久性  

摘要： 在固废混凝土中添加不同比例碳纳米管,通过试验研究碳纳米管对固废混凝土的抗压强度、抗折强度、抗拉强度等力学性能和耐久性能的影响。研究结果表明,适量添加碳纳米管可以明显提高固废混凝土的力学性能,其中添加0.1%碳纳米管时,混凝土抗压强度和抗折强度分别提高16.19%、19.41%;碳纳米管可促进水泥基体的水化反应,形成更为均匀的水化产物,显著改善固废混凝土的微观结构,使固废混凝土中的孔隙结构更加致密。综上可知,碳纳米管可显著改善固废混凝土的力学性能及微观结构,有效提高其耐久性。研究结果可为固废混凝土性能提升和固废资源化利用提供新途径。

关键词： 玄武岩纤维   水工混凝土   抗渗性   抗冲磨   抗压强度   劈裂抗拉强度  

摘要： 为解决普通水工混凝土力学性能不足的问题,采用单丝长度12 mm的玄武岩纤维为原料,研究了玄武岩纤维掺量对混凝土抗压、抗拉、抗渗及抗冲磨4个性能的影响,并分析其影响机理。结果表明,随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土抗压强度一定程度降低,劈裂抗拉强度先减小后增加,体积掺量为0.3%时劈裂抗拉强度可提高3%。混凝土中掺入0.1%、0.2%的玄武岩纤维,抗渗性能分别提高14%、29%。在常规混凝土中掺入玄武岩纤维后会显著降低抗冲磨强度。研究成果可为不同应用场景下水工混凝土的配合比优化设计提供参考和借鉴。

关键词： 石英砂尾砂   白色超高性能混凝土   颗粒特性   强度发展   微观结构  

摘要： 通过对比石英矿尾砂(QTS)和普通河砂(RS)的性能特点,研究了QTS不同替代率下白色超高性能混凝土(WUHPC)的工作性能、力学性能和微观结构的变化规律。结果表明:QTS的颗粒尺寸小,几何形状不规则,棱角等缺陷多,压碎指标明显高于RS。QTS替代率从0增大到100%时,WUHPC的工作性能逐渐降低,但抗压强度维持在170~190 MPa,抗压强度最大损失率<5%。掺入QTS优化了WUHPC的孔隙结构,总孔隙率下降19%,使有害大孔转化为无害的凝胶孔。QTS在碱性环境下会发生表面溶蚀,进一步优化孔隙结构,并提高集料-浆体的界面粘结强度。因此,QTS可以作为细集料100%替代RS,用于制备高强度的白色超高性能混凝土。

关键词： 胶结土   力学特性   状态相关性   本构模型  

摘要： 在土中掺入一定量的胶结物形成具有显著结构性的人工胶结土,被广泛应用于天然岩土体的改良。然而,结构性的存在往往会诱发胶结土相较重塑土呈现出更为复杂的力学特性,实现其力学行为的定量化分析及合理预测十分必要。此处针对胶结土力学行为的共性问题,开展了不同初始状态水泥胶结土的三轴压缩与剪切试验,系统分析了其力学特性的状态相关性,并采用状态相关模型开展其力学行为的计算预测。结果表明:(1)胶结土的峰值剪切应力比受初始状态量(孔隙比、围压、胶结性)的影响显著,而残余剪切应力比受初始状态量的影响较小,表明残余强度可作为一个状态无关的力学特性参数;(2)胶结土的等向压缩曲线受初始状态量(孔隙比、胶结性)的影响显著,但结构性损伤使得压缩曲线会逐渐向重塑胶结土压缩曲线趋近,表明重塑胶结土压缩曲线可作为固有压缩曲线;(3)通过计算能够较好地再现上述不同初始状态胶结土的等向压缩与三轴剪切试验结果,表明所采用的状态相关本构模型能够合理地描述胶结土的复杂力学行为。

关键词： 再生混凝土   力学性能   纳米SiO 2   混掺纤维   响应面法  

摘要： 本研究通过向再生混凝土中掺入纳米SiO_(2)(NS)、玄武岩纤维(BF)和聚丙烯纤维(PPF)的不同组合,开展力学性能试验,研究了不同组合对再生混凝土力学性能的影响,同时基于响应面法建立了BF-PPF二元混合体系和NS-BF-PPF三元混合体系下的强度回归模型。研究结果表明:混合体系对再生混凝土力学性能的增强效果较好,且三元混合体系优于二元混合体系。NS-BF-PPF形成的三维网状支撑结构在多尺度上对再生骨料和新水泥砂浆的孔隙结构进行了填充与增强,并延缓了开裂过程,增强了力学性能。0.3%BF-0.3%PPF二元混合体系下抗压强度和劈裂抗拉强度分别为49.12 MPa和3.48 MPa,较基准组和单掺纤维体系有明显提升。三元混合体系下,3.5%NS对抗压强度提升最高为6.37 MPa;2.5%NS-0.5%BF-0.1%PPF混掺时劈裂抗拉强度达到最高,为3.77 MPa。为使回归模型中抗压强度和劈裂抗拉强度最大,二元混合体系下BF和PPF的最优体积率分别为0.306%和0.3%,三元混合体系下NS、BF和PPF的最优掺量分别为3.5%、0.452%和0.1%。