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关键词： 硬石膏   蒸养混凝土   膨胀率   力学性能   微观结构   耐久性  

摘要： 硬石膏是提升蒸养混凝土力学性能的重要掺合料之一,本文通过力学性能、X射线衍射、热重分析、压汞测试、扫描电子显微镜、氯离子渗透及冻融循环试验研究了硬石膏掺量对蒸养混凝土抗压强度、水化产物、孔隙率、微观结构和耐久性的影响。结果表明,硬石膏提高了蒸养混凝土的线性膨胀率,当硬石膏掺量由0%(质量分数)提升至25%时,蒸养6 h后线性膨胀率由0.03%增大至0.25%。当硬石膏掺量为15%时,相较于空白试样,蒸养混凝土的3和28 d抗压强度分别提升14.4%和10.5%。硬石膏的掺入有助于提高钙矾石及水化硅酸钙(C-S-H)生成量,细化孔隙,降低有害孔数量,致密化蒸养混凝土内部结构,提高抗氯离子渗透能力。随着硬石膏掺量增加,体系中钙矾石生成量明显增加,后期开裂风险提高。当硬石膏掺量高于15%时,蒸养混凝土抗冻性能明显下降,硬石膏掺量应控制在5%~10%,此时蒸养混凝土具有较好的力学性能和耐久性。

关键词： 腈轮纤维混凝土   力学性能   强度预测   神经网络   渠道衬砌  

摘要： 为延长寒冷地区混凝土材料的服役寿命,降低水利工程建设和维护过程中的资源损耗,通过添加腈纶纤维来制备腈纶纤维增强混凝土(PAN-FRC)。本工作主要探讨了寒冷气候条件下,养护方式、龄期及纤维掺量对PANFRC的动弹性模量、表面回弹硬度、抗压强度及劈裂抗拉强度等力学性能的影响。结果表明:冬季室外养护容易发生冻害,28 d龄期难以达到抗压强度设计值,纤维掺量在1.5~1.8 kg/m^(3)时对混凝土有增强效果,且抗拉性能提升效果最优,有望改善其抗裂能力。同时建立了适用于PANFRC的力学指标转换数学模型。此外,基于试验数据构建了关于PANFRC压、拉性能的神经网络预测模型(RBFN及MLPN),模型精度评估结果表明MLPN优于RBFN,测试集中两个模型的抗压强度和劈裂抗拉强度预测绝对误差分别可控制在3 MPa及0.17 MPa以内,相对误差分别可控制在9%及6%以内,相关系数R^(2)均在0.9以上。研究结果可为PANFRC进一步应用于寒冷地区渠道衬砌及其他水利设施建设提供理论依据。

关键词： 蒸压加气混凝土   纤维   循环荷载   应力-应变曲线   塑性应变   计算方程  

摘要： 为研究纤维增强蒸压加气混凝土(FAAC)循环受压力学行为,共设计 11组棱柱体试件进行单调及循环受压试验,分析纤维种类(玄武岩纤维(BF)、碳纤维(CF))和纤维掺量对FAAC破坏形态、应力-应变全曲线特征、塑性应变、刚度退化率、应力退化率等力学性能指标的影响规律.研究结果表明:循环荷载作用下FAAC的破坏模式主要为剪切破坏和竖向劈裂破坏,随纤维掺量增加,试件破坏模式由剪切破坏转向竖向劈裂破坏;纤维掺量为 0.4wt%时,FAAC的峰值应力增幅最大,BF/蒸压加气混凝土(AAC)的单调加载曲线和循环加载曲线峰值应力分别增加了 24.29%、29.16%,CF/AAC的单调加载曲线和循环加载曲线峰值应力则分别增加了 31.45%、37.81%;纤维掺量为 0.5wt%时,FAAC的峰值应变增幅最大,BF/AAC的单调加载曲线和循环加载曲线峰值应变分别增加了 28.12%、28.77%,CF/AAC的单调加载曲线和循环加载曲线峰值应变则分别增加了 37.17%、41.50%;两种纤维均小幅度增加了AAC的累积塑性应变,但纤维掺量与卸载刚度及应力退化率之间未表现出明显的规律.基于试验结果,采用幂函数对FAAC标准化塑性应变与卸载点之间的关系进行拟合;提出应力退化率及加、卸载曲线双折线简化模型;最后,建立了循环荷载作用下FAAC的应力-应变曲线计算方程.

关键词： 地聚物   再生粗骨料   再生混凝土   全地聚物再生混凝土   二次再地聚反应   力学性能   界面过渡区   微观形貌  

摘要： 为高效处理建筑固废堆积问题并推动低碳胶凝材料发展，本文研究了地聚物基再生粗骨料性能及其在全地聚物再生混凝土中的应用机制。采用粉煤灰等固废制备地聚物混凝土作母体，通过破碎母体制得地聚物基再生粗骨料，并以其取代天然粗骨料制备不同取代率的全地聚物再生粗骨料混凝土。研究表明：全地聚物再生混凝土的力学性能普遍优于传统水泥基再生混凝土，且在高取代率下仍能保持较高的强度。通过扫描电镜等微观分析发现，地聚物基再生骨料与浆体间会发生“二次再地聚反应”，使得全地聚物再生混凝土的界面过渡区更为致密，将传统水泥基再生混凝土中的薄弱部位转变为紧实部位，从而显著提升了全地聚物再生混凝土的力学性能。

关键词： 红黏土   抗压特性   数值试验   刺槐豆胶   剑麻纤维  

摘要： 红黏土地区地基易存在软弱下卧层，常导致地面不均匀沉降等地质灾害，采用生物聚合物复合纤维对其进行改良。通过室内无侧限抗压强度试验结合数值试验，对改良红黏土的无侧限抗压强度响应特征和微观结构损伤机制进行分析。结果表明：刺槐豆胶和剑麻纤维对红黏土的抗压强度有显著的促进作用，素红黏土的抗压强度仅为75.5kPa，刺槐豆胶和剑麻纤维含量分别为4%和0.6%时，改良红黏土的抗压强度达到888.3 kPa；复合改良试样的微裂纹主要呈菱形分布，数量随着刺槐豆胶和剑麻纤维含量的上升而降低，主导微裂纹以剪切微裂纹为主；刺槐豆胶和剑麻纤维有效的增强了土体颗粒之间的接触力链强度，使其抵抗破坏变形的能力增强；剑麻纤维含量的增加使得接触力链的不定向性更强，传递方向更丰富。刺槐豆胶和剑麻纤维在改良红黏土的微观机理方面存在协同作用，复合材料的改良效果优于单一材料。

关键词： 非饱和土   土力学   基坑支护   人工填土   桩基工程   边坡工程   水土保持工程   环境工程  

摘要： 为了及时总结和交流相关成果与经验,更好地推动非饱和土与特殊土力学的发展,中国土木工程土力学及岩土力学分会将于2025年7月召开“第四届全国非饱和土与特殊土力学及工程学术研讨会”。研讨会将以促进非饱和土与特殊土力学的理论和技术发展为宗旨,以“探索前沿,服务工程,实事求是,百家争鸣”为方针,以发展新质生产力与科技创新为中心议题,对非饱和土、黄土、膨胀土、冻土、分散土、软土、盐渍土、红黏土、残积土、海洋土、人工填土等特殊土的基本性质、测试技术、理论模型、计算方法、工程应用、地基处理、基坑支护、桩基工程、地下工程、边坡工程、水土保持工程、生态修复与环境工程等方面研究的新成果、新技术、新材料、新工艺与新经验进行广泛深入的学术交流。

关键词： 土力学   CO_(2)碳化   蛇纹石尾矿   泡沫轻质土   制备工艺   物理力学特性  

摘要： 为减少泡沫轻质土生产过程中的碳排放并降低成本,提出利用蛇纹石尾矿、氧化镁与渣土作为固化材料,CO_(2)作为发泡气体,制备蛇纹石基固碳泡沫轻质土(S-LS)技术。通过室内试验研究蛇纹石掺量、水固比及湿密度对S-LS物理力学特性的影响规律,分析S-LS的强度形成机制及化学反应微观模型。结果表明,CO_(2)发泡泡沫破碎后可实现S-LS自碳化,蛇纹石尾矿的掺入则可有效改善浆液的和易性;随着蛇纹石掺量、水固比的提高及湿密度减小,S-LS的流值增大,无侧限抗压强度降低。基于物理力学性能,给出S-LS的最优配比建议值:蛇纹石掺量30%、水固比0.55、湿密度800 kg/m3。试验研究指出,轻质土28 d龄期的无侧限抗压强度达1.34 MPa,可满足绝大多数轻质土填筑应用场景所需强度要求,实现固废利用与协同固碳,具有推广应用前景。

关键词： 秸秆   粉煤灰   粉体   混合物   设计   工作性能   强度  

摘要： 为促进复掺秸秆和粉煤灰在混凝土中的应用,研究了秸秆与粉煤灰的不同复掺量对混凝土坍落度、抗压强度、抗折强度和抗拉强度的影响。结果表明:掺入秸秆会降低混凝土的坍落度,且玉米秸秆降低坍落度的幅度最大,而粉煤灰可以有效改善秸秆混凝土的坍落度。通过将粉煤灰与秸秆复掺还可以有效调控混凝土的力学性能,其中掺入体积分数1%油菜秸秆、质量分数40%粉煤灰时,混凝土的各项力学性能最佳。