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关键词： 再生骨料混凝土   单轴压缩   细观损伤机制   偏高岭土   养护龄期  

摘要： 研究了不同养护龄期下含偏高岭土(MK)再生骨料混凝土(RAC)的单轴压缩力学性能和损伤演化规律。制备了MK含量分别为0%和15%的RAC试件,获取了不同龄期下RAC试件的应力-应变全曲线。利用核磁共振(NMR)分析RAC内部孔隙率以及孔径分布的变化情况;利用扫描电子显微镜(SEM)分析水化产物的微观形貌特征,探讨MK的掺入对孔结构改善的微观机理;通过声发射(AE)监测RAC微裂纹发展过程。研究结果表明:随着龄期的增长,试件内部水化反应进一步充分,峰值应力和弹性模量逐渐增大,峰值应变呈减小趋势,应力-应变曲线的上升段和下降段的连接部分由平缓变得陡峭;加入MK改善了试件的微观结构,提高了峰值应力、弹性模量和峰值应变。结合统计损伤理论,考虑存在断裂和屈服两种细观损伤模式,通过对5个特征参数E_(0)、ε_(a)、ε_(h)、ε_(b)和H演化规律的分析,揭示龄期和MK对RAC细观损伤机制的影响规律;从有效应力的角度解释了AE峰值信号滞后于峰值应力的现象。提出“有效应力极值”理论,进一步讨论了复杂条件下混凝土细观损伤演化机制之间的内在联系。

关键词： 混凝土   正交试验   抗压强度   劈裂抗拉强度   配合比  

摘要： 利用正交试验法,设计了9组添加不同玄武岩纤维掺量和长度的混合骨料混凝土,研究云砼石代石子率、玄武岩纤维掺量、玄武岩纤维长度对混凝土性能的影响。试验结果显示:对混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响程度由强到弱分别是玄武岩纤维掺量、云砼石代石子率和玄武岩纤维长度;最佳配合比云砼石代石子率为10%、玄武岩纤维掺量为0.2%、玄武岩纤维长度为6 mm。

关键词： 数值模拟   岩土力学   地基沉降  

摘要： 本文基于数值模拟技术的进展,探讨了岩土工程中岩土力学特性的研究方法及应用。通过对数值模拟在地基沉降、隧道工程、滑坡稳定、岩石破裂、水土耦合等领域的应用分析,结合不同数值模拟模型及其参数设置,阐述了数值模拟对岩土工程问题的精确预测和分析的作用。基于数值模拟中的不同模型和工具,针对岩土工程中各类实际问题,从数据采集、建模、计算过程、结果分析等方面进行了深入探讨。通过不同应用实例分析了数值模拟在岩土工程中存在的难点及未来发展的方向。

关键词： 有限元   静力实验   CFRP   钢管混凝土  

摘要： 为验证在钢管混凝土中添加碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)材料对其力学性能的影响,此次研究开展了静力实验和有限元模型仿真计算。计算结果显示,有限元模型与静力实验结果相对误差小于5%,认为有限元模型设置较为合理。有限元模型分析结果显示,钢管屈服强度和钢管厚度增加都能起到提升CFRP环向约束圆钢管混凝土(CFRP Circumferentially restrained concrete filled circular steel tube,CFRP-CFST)构件抗弯与抗扭能力的作用,但只有在加载后期时,CFRP-CFST构件的抗扭与抗弯能力才强于CFST构件。

关键词： 膨胀土   草木灰   膨胀变形   无侧限抗压强度  

摘要： 采用一维膨胀变形试验及无侧限抗压试验研究草木灰掺量及干密度对膨胀土变形及强度特性的影响。结果表明:随着草木灰掺量的增加,膨胀土的膨胀变形越小且越快趋于稳定;随着干密度的降低,改良膨胀土的湿陷性和变形增大,主膨胀阶段的持续时间缩短,次膨胀阶段的变形量和持续时间也相应减少;随着干密度的增加,改良膨胀土的峰值无侧限抗压强度和膨胀率均增大,而随着干密度减小,试样的抗变形能力和弹性模量显著减弱。

关键词： 微米级微胶囊   自修复   抗压强度   抗折强度   损伤恢复率  

摘要： 微胶囊自修复技术是解决混凝土劣化、提升耐久性的有效方法,近年来研究者对毫米级和百微米级自修复微胶囊的研究揭示了微胶囊的自修复作用,但都造成了基体混凝土力学性能的减低。通过控制搅拌速率等措施合成了粒径40μm和粒径8μm的微胶囊,并对混凝土的力学性能影响进行了研究,结果表明:(1)两种粒径微胶囊化学结构稳定,热稳定性较好,加入混凝土在搅拌后大粒径微胶囊有破碎现象,小粒径微胶囊表面变得粗糙。当混凝土受损出现裂缝时,微胶囊会及时破裂,囊芯材物质会流出对混凝土进行修复。(2)40μm的微胶囊掺入混凝土后,均造成混凝土抗压强度和抗折强度的下降;8μm的微胶囊掺入混凝土后,在4%以下掺量时混凝土抗压强度和抗折强度逐渐上升,超过4%以后开始下降。(3)40μm和8μm的微胶囊均对混凝土抗压和抗折造成的损伤具有修复作用,40μm的微胶囊混凝土最大抗压、抗折强度恢复率为110.2%、113.0%,8μm的微胶囊混凝土最大抗压、抗折强度恢复率为115.6%、114.7%。但当掺量增加到一定量时会到达拐点,然后修复效果开始降低。水工混凝土应用可通过控制微胶囊粒径,能够有效改善混凝土力学性能,且在混凝土受到破坏损伤时及时自我修复。

关键词： 聚丙烯纤维   土凝岩掺量   再生骨料混凝土   抗压抗折试验  

摘要： 为解决钢渣、粉煤灰、煤矸石等工业固体废料制成的土凝岩代替水泥后强度发展慢、抗渗性差等问题,文中通过全掺再生骨料,使用绿色胶凝材料土凝岩进行固化,并以土凝岩体积掺量和混凝土养护龄期为变量,开展聚丙烯纤维增强再生骨料混凝土抗压抗折试验。试验结果显示,养护前期所有土凝岩掺量的混凝土抗压强度至少增长49%,掺量12%时最高达61%,抗折强度增长率均超90%;养护至28 d,抗压强度继续增长至少25%,抗折强度增长率降至30%以下。综合考量,土凝岩掺量为12%时,混凝土强度增长效果最佳。此研究可为工业固体废料的资源化利用及绿色混凝土材料的开发提供重要参考。

关键词： 铁路路基   郑州黄土状粉质黏土   力学特性   不排水抗剪强度   原位试验  

摘要： 黄土遇水易湿陷、软化,研究黄土水敏软化的力学特性对于工程设计中参数的合理选取至关重要。通过原位静力触探试验、十字板剪切试验、标准贯入试验、旁压试验等现场试验与室内物理力学试验相结合的手段,研究郑州地区某铁路沿线黄土状粉质黏土不同含水率状态下的物理性质、力学性质及地基承载力,提出黄土状粉质黏土不排水抗剪强度、标准贯入击数及剪切模量的计算式。结果表明:郑州黄土状粉质黏土黏聚力与内摩擦角均随含水率的增大而减小,含水率从10.1%增大至29.3%时,黏聚力损失65.2%,内摩擦角损失22.1%;郑州黄土状粉质黏土不排水抗剪强度分别与静力触探试验锥尖阻力、比贯入阻力之间呈线性相关,提出的计算式可用于快速计算土体的不排水抗剪强度;含水率由9.3%增大至25.5%时,郑州黄土状粉质黏土标准贯入击数、剪切模量与含水率之间呈分段线性相关,该计算式可用于现场勘察,快速计算地基承载力与剪切模量;郑州黄土状粉质黏土因其干密度大、孔隙比小,与西北黄土相比密实程度高,基本不具备湿陷性。研究成果可为郑州地区某铁路沿线土性参数的合理选取提供参考。

关键词： 再生骨料   混凝土   力学性能   微观形貌   孔结构  

摘要： 将废旧混凝土用作再生骨料既符合建筑材料绿色可持续发展战略的需求,又能有效减缓天然石材资源逐渐枯竭的问题,但再生骨料的高吸水率及复杂的界面过渡区不可避免地对混凝土力学性能造成不利影响。对再生骨料进行预处理后,研究了再生骨料对粉煤灰再生骨料混凝土力学性能的影响规律及作用机理。结果表明:预浸泡处理保证了浆体中的有效水胶比,并通过内养护方式进一步促进浆体的水化进程,从而有效改善粉煤灰再生骨料混凝土的力学性能。同时,通过抗压强度时变模型验证了粉煤灰再生骨料混凝土力学性能演变规律,有效促进了再生骨料在建筑材料方向的利用。

关键词： 再生骨料透水混凝土   PVA纤维   玄武岩纤维   强度增强系数   力学性能  

摘要： 将总体积分数2.5%的聚乙烯醇(PVA)-玄武岩混杂纤维掺入再生骨料透水混凝土中进行抗压、渗透、抗折试验,分析不同PVA、玄武岩纤维掺量对其力学性质的影响。试验结果表明:PVA-玄武岩混杂纤维抗压抗折强度增强系数均大于1,为正混杂效应;但PVA纤维体积率增大,抗压强度减小,抗折强度先增后减。力学性能方面,单一掺入体积率2.5%的玄武岩纤维时抗压强度达到最大值,相较于素混凝土抗压强度提高20.17%;当PVA纤维体积率1.5%、玄武岩纤维体积率1%抗折强度提升率为34.02%。透水性能方面,当试件中掺入2.5%的玄武岩纤维时渗透系数相较于素混凝土从1.5 mm/s降至1.3 mm/s,降幅为13.3%,当混凝土中仅为单一PVA纤维时渗透系数达到最小值1.09 mm/s,降幅达27.3%。