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关键词： NAC-PHC管桩   靶向增强组分   力学性能   耐久性能   微观分析  

摘要： 通过试验研究靶向增强组分对NAC-PHC(Non-autoclaved PHC)管桩混凝土工作性能、力学性能及微观形貌的影响。结果表明:当胶凝材料用量为430 kg/m^(3),早强型聚羧酸减水剂掺量为1.8%,矿粉掺量为30%,水胶比为0.26,砂率为38%,靶向增强组分由早强型增强组分硫氰酸钠和三乙醇胺、晶核型增强组分C-S-H晶核和密实型增强组分甲基硅酸钠复合而成时,所制备NAC-PHC管桩混凝土7 d抗压强度可达94.3 MPa;其耐久性能显著增强;XRD分析显示NAC-PHC管桩混凝土水化产物与AC-PHC(Autoclaved PHC)管桩混凝土基本相似;SEM分析显示NAC-PHC管桩混凝土微观结构更为紧密。

关键词： 赤泥   磷石膏   水泥土   配比设计   力学特性   固化效果  

摘要： 含高硅铝钙矿物的工业固体废弃物可部分替代水泥,节约工程成本,减少碳排放。借助酸碱中和试验确定赤泥、磷石膏可综合利用配比,然后将其与水泥复合用于粉砂土固化。通过力学特性试验,研究了三者在土中的最佳掺比,分析了凝胶掺量、水灰比、龄期对复合固化土强度发展的影响,对比评价了复合固化粉砂土力学性能,并通过现场试验验证了其可靠性。结果表明:水泥、赤泥和磷石膏最佳掺比为16∶7∶1,赤泥磷石膏的掺入可节约1/3水泥消耗;复合固化粉砂土强度随凝胶掺量增加而增加,随水灰比增加而减低,但后期强度较同等凝胶掺量水泥土弱。研究成果可为赤泥磷石膏资源化利用提供参考。

关键词： 黑土   干湿循环   冻融循环   剪切强度   体应变  

摘要： 为了对比分析干湿、冻融循环下黑土的力学特性,进行了两种循环作用下黑土土样裂隙观测、体应变测量、直剪试验及无侧限压缩试验。试验测试结果表明:(1)黑土表现为湿胀干缩、冻胀融缩的特性。首次干湿循环后,黑土试样的净体应变为12.5%,产生了明显裂隙;首次冻融循环后,试样的净体应变为0.45%,无明显裂隙。(2)首次干湿循环后黑土试样内摩擦角减小最快,从25.2°减小到23.7°,经过3次干湿循环后内摩擦角基本稳定。首次冻融循环作用后黑土试样内摩擦角从25.2°减小到23.4°,随后在23.4°附近波动。两种循环作用下,粘聚力均随着循环次数增加而减小,且干湿循环后粘聚力衰减更多。(3)首次干湿循环后,黑土试样无侧限抗压强度衰减32.3%;首次冻融循环后,无侧限抗压强度衰减38.2%。黑土试样的无侧限抗压强度均在经历3次循环后趋于稳定。

关键词： 煤矸石骨料   混凝土   流动性   力学性能   耐久性   体积稳定性  

摘要： 煤矸石作为煤炭采选过程中产生的固体废弃物,堆积量庞大,严重威胁地表环境和地下水生态系统。将煤矸石作为骨料制备混凝土,是实现大规模固废消耗的有效路径,不仅可以减轻矸石堆积对环境的污染,而且可以弥补天然砂石用料短缺的问题。煤矸石物理化学特性具有地区差异性的特点,若盲目地以煤矸石作为骨料制备混凝土,不利于其性能调控。文章系统分析了煤矸石的矿物组成及理化特性,归纳总结了煤矸石骨料掺量、骨料粒径、水灰比、掺入纤维等因素对煤矸石基骨料混凝土工作性能、力学性能、体积稳定性及耐久性的影响,指出了煤矸石作为骨料存在的问题,并阐述了提升煤矸石骨料性能的技术途径,以期为煤矸石作为骨料在混凝土中的大规模利用提供理论和技术支持。Coal gangue, a solid waste produced during coal mining and processing, accumulates in huge quantities, posing a serious threat to surface environments and groundwater ecosystems. Utilizing coal gangue as aggregate for concrete production represents an effective means of consuming large-scale solid waste. This not only mitigates environmental pollution caused by gangue accumulation but also addresses the shortage of natural sand and gravel materials. The physicochemical properties of coal gangue exhibit regional variability. Blindly using coal gangue as aggregate for concrete preparation is detrimental to its performance regulation. This paper systematically analyzes the mineral composition and physicochemical properties of coal gangue and summarizes the impact of factors such as coal gangue aggregate content, aggregate particle size, water-cement ratio, and fiber addition on the workability, mechanical properties, volumetric stability, and durability of coal gangue-based aggregate concrete. It identifies the problems associated with using coal gangue as aggregate and elaborates on technical approaches to enhance the performance of coal gangue aggregate. The aim is to provide theoretical and technical support for the large-scale utilization of coal gangue as aggregate in concrete.

关键词： 土力学   Richards方程   Laplace逆变换   非饱和入渗   微分方程求解  

摘要： 对Richards方程的Laplace变换解在原函数敛散性、逆变换求解步骤、方程适用性等3个方面的问题进行了补充和讨论。通过列举理论反例、使用积分变换和换元方案、结合实际工程算例等方法,证明了直接默认原函数收敛的传统做法有可能出现较大误差,因此在Laplace正变换前,需对入渗函数的敛散性进行判断;针对性补全了Laplace逆变换的求解步骤,从理论层面闭合了该解在土工类文献中缺失的一环;揭示了Laplace解在应用中可能出现土体下层含水率大于上层的反常现象,并从物理背景和数学背景对该现象进行分析,指出该解所存在的天然缺陷。研究结果可从理论上进一步巩固非饱和土理论体系。

关键词： 玄武岩纤维   水化硅酸钙   力学性能   水化产物  

摘要： 玄武岩纤维(BF)和水化硅酸钙(CSH)晶核早强剂,分别在提升混凝土的韧性和抗压强度方面具有突出的作用。为了研究二者共同作用下混凝土力学性能的变化规律,选用6 mm和18 mm的BF与CSH按不同质量比例掺入混凝土中。对试件的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度进行测试,并对水化产物进行了表征。研究表明:混掺BF和CSH晶核早强剂能有效提升混凝土的力学性能,且18 mm的BF对混凝土力学性能的增强作用优于6 mm;当18 mm的BF与CSH比例为0.10∶0.45时,抗压强度比对照组提高了9.1%;当二者的比例为0.05∶0.45时,劈裂抗拉强度和抗折强度分别比对照组提高了24.1%、18.3%;XRD和SEM测试发现,CSH能诱导生成更多的水化硅酸钙和钙矾石,使体系结构更加致密,从而提高混凝土的力学性能。

关键词： 无砟轨道   聚氨酯混凝土   力学性能   温度响应  

摘要： 研究了聚氨酯混凝土在-25~75℃温度区间的静态和动态力学性能,并采用电子背散射成像和红外吸收光谱研究聚氨酯混凝土力学性能的温度影响机理.结果表明,高温明显降低了聚氨酯混凝土的抗压、抗拉强度和弹性模量,在25~50℃力学性能变化最为显著,轴心抗压强度与弹性模量分别降低超30MPa和1个数量级,因为聚氨酯在该温度区间发生了玻璃态到黏弹态的转变.此外,聚氨酯混凝土的动态力学性能具有频率依赖性,频率从10 Hz提高到120 Hz时,玻璃化转变温度从66.51℃升高到74.41℃.红外光谱验证了氢键化官能团随温度升高而逐渐减弱,表明聚氨酯内部氢键逐渐解离,软硬段微相分离程度降低.

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。