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2022年期刊
202206期目录及摘要
时间:2022-08-19    来源:     分享:





混凝土研究


01

水泥基自密实修复砂浆的制备及性能研究


郭   超1,李秋义2,岳公冰2

(1.青岛理工大学 土木工程学院,山东 青岛 266033;2.青岛农业大学 建筑工程学院,山东 青岛 266033)

摘   要:为充分发挥无机修复材料在混凝土结构损伤中的应用,研究了骨料种类及粒径、减水剂掺量、胶砂比、胶粉掺量、聚丙烯(PP)纤维掺量、消泡剂掺量对自密实快速修复砂浆工作性及力学性能的影响。结果表明:石英砂砂浆比河砂砂浆有更高的抗压强度,但韧性较差;综合考虑性能及经济性,减水剂掺量为1.6%较为适宜;随着胶砂比降低,砂浆的力学性能下降;掺入2.5%胶粉的砂浆比空白组流动度提高了3.1%,抗折强度提高了8.5%,但过量的胶粉对砂浆性能产生消极影响;PP纤维对砂浆的工作性无明显影响,但随着其掺量增加,砂浆的抗压强度下降;消泡剂的掺入减小了砂浆的流动度,但掺量超过0.1%后几乎不再变化,而砂浆的力学性能随着其掺量的增加先上升后下降。

关键词:修复砂浆;可再分散性乳胶粉;纤维;消泡剂;胶砂比


02

减缩剂对超高性能混凝土性能的影响研究


刘菲凡

(上海市建筑科学研究院有限公司,上海 200032)

摘   要:研究了减缩剂(SRA)掺量对超高性能混凝土(UHPC)抗压强度、抗折强度、自收缩和干燥收缩的影响。结果表明:随着减缩剂掺量的增加,UHPC的自收缩和干燥收缩显著降低,特别是早期自收缩减小效果更为明显,但同时会降低试件的抗压强度、抗折强度,且随着减缩剂掺量的增加,抗压强度不断降低。

关键词:超高性能混凝土;抗折强度;抗压强度;自收缩;干燥收缩



03

微胶囊对水泥基复合材料自修复性能的影响综述


徐天辰1,宋玉峰2,欧阳利军1,杨泽沛1,王凯星1,秦亚洲1,杨桄胜1

(1.上海理工大学 环境与建筑学院,上海 200093;2.广西环保产业投资集团有限公司,广西 南宁 530299)

摘   要:综述了掺微胶囊的水泥基复合材料自修复性能的研究成果,包括微胶囊的制备方法、微胶囊的自身性质、微胶囊对水泥基复合材料性能的影响、微胶囊修复水泥基复合材料的机理和修复效果,对比讨论了相关文献的试验结果,并展望了水泥基复合材料自修复性能研究的发展方向。

关键词:水泥基复合材料;裂缝;微胶囊;自修复


04

混凝土裂缝快速修补胶浆的制备及性能研究


姜克锦1,陈辉强2,尹   强1,熊   亮2,郭仪南1,姚晓康1

(1.成都高速公路建设开发有限公司,四川 成都 601420;2.重庆交通大学 桥梁与隧道国家重点实验室,重庆 400074)

摘   要:以超细硅酸盐水泥和超细硫铝酸盐水泥为基准材料,以苯丙乳液和纳米SiO2为改性剂制备了一种混凝土桥梁底板裂缝快速修补胶浆,通过研究改性剂掺量对修补胶浆流动度和凝结时间的影响,确定了其最佳配合比,研究了苯丙乳液掺量对修补胶浆拉伸性能和强度的影响。结果表明:修补胶浆的最佳配合比为:m(超细水泥)∶m(水)∶m(纳米SiO2)∶ m(苯丙乳液)=100∶60∶2∶9;在此配合比下,该修补胶浆的初凝时间为56 min,终凝时间为64 min,初始流动度和 30 min 流动度分别为 250 mm和65 mm, 28 d抗压强度和抗折强度分别为19.4 MPa和6.1 MPa,折压比为31.4%,与裂缝壁的黏结强度为2.57 MPa;该修补胶浆施工性能、强度和韧性优良,与裂缝壁黏结性能良好,可确保裂缝修补后的使用耐久性。

关键词:混凝土桥梁;裂缝;快速修补胶浆;强度


05

单侧压对冻融混凝土劈拉损伤特性的影响


李文博a,b,王乾峰a,b,彭   刚a,b,赵   茗a,b,程卓群a,b

(三峡大学 a.土木与建筑学院;b.三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北 宜昌 443002)

摘   要:对冻融混凝土进行了不同单侧压下的劈拉试验,分析了冻融循环次数和单侧压对混凝土劈拉性能的影响,并结合声发射技术研究了混凝土在劈拉过程中的损伤发展,建立了混凝土损伤演化方程。结果表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土冻融劣化程度加深,峰值应力明显降低;相同冻融循环次数下,单侧压越大,混凝土的峰值应力越大;经历冻融循环后的混凝土损伤发展速度加快,单侧压的存在对混凝土的损伤发展起到延阻作用;考虑冻融循环次数和单侧压作用的混凝土劈拉损伤演化曲线均可分为损伤初始发展阶段、损伤稳定发展阶段和损伤快速发展阶段。

关键词:混凝土;单侧压;冻融循环;劈拉强度;声发射;损伤


06

基于Drucker-Prager准则的再生混凝土破坏研究


赵江涛

(郑州路桥建设投资集团有限公司,河南 郑州 450000)

摘   要:基于Drucker-Prager准则对C30、C40再生混凝土动、静态荷载作用下的破坏机理与破坏形式进行了分析。结果表明:在静态荷载作用下,再生混凝土的破坏过程可分为四个阶段,主要表现为由脆性破坏向塑性破坏的转变;动态荷载对再生混凝土的动态抗压强度具有增强效应;在动态荷载作用下,再生混凝土主要表现为粉碎破坏,并随着冲击气压的增加,粉碎程度提高,再生混凝土的应力-应变曲线均呈先上升后下降的趋势,且上升段的斜率随冲击气压的增加而增大,而下降段的斜率相似,总体呈现从应变硬化发展为应变软化的现象。

关键词:再生混凝土;Drucker-Prager准则;破坏机理;破坏形式;抗压强度;静态荷载;动态荷载


07

超轻质混凝土的抗冻性试验方法研究


刘   迪,王   玲,王振地,方   俊

(中国建筑材料科学研究总院有限公司 绿色建筑材料国家重点实验室,北京 100024)

摘   要:针对现有方法评价超轻质混凝土的抗冻性存在烘干开裂、冻融失效过快等不足,提出了一种改进测试方法,即试件饱水后再沥水,以调节含水率,并采用气冻气融进行冻融循环试验。研究了沥水时间、融化温度和试件尺寸对超轻质混凝土强度损失率和质量损失率的影响。结果表明:控制沥水时间能有效调节试件的含水率;随着沥水时间的延长,试件的冻融质量损失率和强度损失率大体呈下降趋势;降低冻融循环试验时的融化温度能有效解决试件的开裂问题;尺寸较小试件对温度的敏感程度相对较大,尺寸较大的试件冻融破坏严重,不易搬运。并在此研究基础上,提出了适合超轻质混凝土抗冻性试验的改进方法,确定了适宜的沥水时间、融化温度和试件尺寸,分别为6 h、15 ℃和100 mm×100 mm×100 mm,可为超轻质混凝土的抗冻性测试提供参考。

关键词:轻质混凝土;抗冻性;含水率;融化温度;试件尺寸;冻融循环


水泥混凝土制品


08

UHPC预制桥面板生产工艺研究


高玉军1,2,3,孙   武1,2,3,邵建冬1,2,王胜胜1,2,秦明强1,2,3

(1.中交武汉港湾工程设计研究院有限公司,湖北 武汉 430040;2.海工结构新材料及维护加固技术湖北省重点实验室,湖北 武汉 430040;3.中交二航武汉港湾新材料有限公司,湖北 武汉 430040)

摘   要:依托实际工程,分析了超高性能混凝土(UHPC)材料特性,研究了UHPC预制桥面板模板制作、UHPC拌合、钢纤维分散、蒸汽养护等生产工艺,并进行了工程应用,结果表明,采用上述生产工艺生产的UHPC预制桥面板的外观质量、尺寸偏差、力学强度均满足设计要求。

关键词:超高性能混凝土(UHPC);预制桥面板;生产工艺;质量控制;材料特性


09

基于ANSYS的配筋UHPC梁数值仿真分析


马志贵1,武维宏1,冀   伟2

(1.甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司,甘肃 兰州 730000;2.兰州交通大学 土木工程学院,甘肃 兰州 730070)

摘   要:根据配筋UHPC梁中钢纤维的分布、体积掺量和受力情况,采用具有加筋特性的Solid65单元进行钢纤维模拟,考虑配筋UHPC梁受力过程分为弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段,建立了钢纤维三折线本构模型。模拟结果与试验值吻合程度较好,表明该模拟方法精度较高。

关键词:ANSYS软件;Solid65;超高性能混凝土;钢纤维;应力-应变曲线


纤维水泥及制品


10

PVA纤维轻骨料混凝土的力学性能及抗压强度尺寸效应研究


王圣怡1,2,朱   然1,2,占羿箭1,2

   (1.上海建工集团股份有限公司,上海 200080;2.上海高大结构高性能混凝土工程技术研究中心,上海 201114)

摘   要:研究了聚乙烯醇(PVA)纤维的长度(3 mm、6 mm、12 mm)和体积掺量(0、0.1%、0.3%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)对轻骨料混凝土抗压和劈裂抗拉性能的影响,并对PVA纤维轻骨料混凝土的抗压强度尺寸效应进行了研究。结果表明:随着PVA纤维长度和体积掺量的增加,轻骨料混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度基本均呈降低趋势,当PVA纤维长度为3 mm、体积掺量为0.1%时,轻骨料混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度达到最大;PVA纤维轻骨料混凝土的抗压强度尺寸效应较为显著,建立的PVA纤维轻骨料混凝土抗压强度尺寸效应公式与试验结果吻合良好。

关键词:轻骨料混凝土;聚乙烯醇(PVA)纤维;抗压强度;劈裂抗拉强度;尺寸效应


11

PVA纤维增强水泥基复合材料拉伸性能的影响因素研究


吴明星1,于本田1,2,3,李彦宵1,陆   通1,曾嘉豪4

(1.兰州交通大学 土木工程学院,甘肃 兰州 730070;2.中铁十四局集团有限公司,山东 济南 250014;3.西南交通大学 土木工程学院,四川 成都 610031;4.北京交通大学 土木建筑工程学院,北京 100044)

摘   要:通过聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)轴向拉伸试验,研究了水胶比、PVA纤维掺量、砂的种类和级配对PVA-ECC拉伸性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)分析了砂种类和级配的影响机理。结果表明:当水胶比在0.28~0.34范围内时,PVA-ECC的极限拉应变随水胶比的增大而降低,当水胶比由0.28增至0.32时,PVA-ECC的极限拉应变仍大于3.0%,而当水胶比达到0.34时,PVA-ECC的极限拉应变小于3.0%;随着PVA纤维掺量的增加,PVA-ECC的极限抗拉强度增大,但极限拉应变呈先减小后增大的趋势;砂的种类和级配对PVA-ECC的拉伸性能有影响,选择粒径为0.075~0.150 mm的石英砂作为PVA-ECC的细骨料对PVA-ECC的拉伸性能最有利。

关键词:纤维增强水泥基复合材料;水胶比;聚乙烯醇纤维;极限拉应变;极限抗拉强度



房建材料及制品


12

配筋超高性能混凝土梁抗弯性能有限元分析


宋   斌,刘   芳

(武汉理工大学 交通与物流工程学院,湖北 武汉 430070)

摘   要:基于ABAQUS有限元软件,采用混凝土塑性损伤(CDP)模型模拟了超高性能混凝土(UHPC)的本构关系,使用三维实体单元和桁架单元模拟了UHPC和纵筋之间的接触关系,研究了配筋率、截面有效高度与截面高度比值和UHPC抗拉强度对UHPC梁抗弯性能的影响。结果表明:随着配筋率的提高和截面有效高度与截面高度比值的增大,UHPC梁的屈服荷载、峰值荷载以及对应的挠度均明显提高;随着UHPC抗拉强度的增大,UHPC梁的峰值荷载和屈服荷载增大,但峰值荷载和屈服荷载对应的挠度减小。

关键词:超高性能混凝土;有限元分析;梁;抗弯性能;配筋率


13

陶粒泡沫混凝土轻质隔墙板研究


项泽强1,唐   昊1,吕泽文1,颜小波1,梁泽锋2,孟志武1

(1.中国建筑材料科学研究总院有限公司,北京 100024;2.北京城建一建设发展有限公司,北京 100096)

摘   要:为了解决泡沫混凝土轻质隔墙板易开裂、强度低的问题,以水泥、粉煤灰、硫铝酸盐水泥、石膏、硅灰为胶凝材料,掺加减水剂、保水剂、玻璃纤维、发泡剂等外加剂制备了泡沫混凝土。在此基础上,研究了陶粒掺量、搅拌时间、养护方式对陶粒泡沫混凝土料浆表观密度、抗压强度、抗开裂性能的影响,并对采用陶粒泡沫混凝土制备的轻质隔墙板的性能进行了测试。结果表明:当陶粒掺量为180 kg/m3、搅拌时间为30~45 s时,料浆的表观密度可控制在850 kg/m3左右;在养护温度为35 ℃、相对湿度为90%的条件下,8~24 h脱模的陶粒泡沫混凝土的性能较好;90 mm厚隔墙板的面密度低于60 kg/m2,抗压强度大于5.0 MPa,抗开裂性能良好,其他各项性能也均能满足GB/T 23451—2009《建筑用轻质隔墙条板》的要求。

关键词:陶粒泡沫混凝土;轻质隔墙板;面密度;抗开裂性能;生产过程工艺参数


14

基于细观特征的泡沫混凝土导热系数有限元模拟


蒋   俊1,党文婧1,管小军2,石友安3,徐田圆1,吴艳萍2,刘   铁2,李睿智3,金   超2,李   军1,卢忠远1,张魁宝1

(1.西南科技大学 环境友好能源材料国家重点实验室,四川 绵阳 621010;2.宁波建工工程集团有限公司,浙江 宁波 315040;3.中国空气动力研究与发展中心,四川 绵阳 621000)

摘   要:在泡沫混凝土孔结构实测参数的基础上,基于随机算法构建了泡沫混凝土代表性体积单元(RVE)模型,结合voxel网格技术,在周期性边界条件下模拟了泡沫混凝土的传热。结果表明:基于球体随机产生算法构建的RVE模型与泡沫混凝土的实测孔结构特征高度一致,孔径分布平均偏差最高为-2.0%,孔隙率平均偏差为-0.1%;基于voxel网格技术在周期性边界条件下求解出的泡沫混凝土导热系数模拟值与实测值的平均偏差仅为-3.1%,具有良好的可靠性。

关键词:泡沫混凝土;细观特征;有限元;周期性边界条件


标准解读


15

GB/T 40399—2021《装配式混凝土建筑用预制部品通用技术条件》主要条文解析


王春蓉1,钮如嵩1,胡佳星2,奚飞达1,田   寅1,史星祥1,潘从玲1,邓稚川1,夏如茜1

(1.苏州混凝土水泥制品研究院有限公司,江苏 苏州 215004;2.中国建筑上海设计研究院有限公司,上海 200062)

摘   要:新制定的国家标准GB/T 40399—2021《装配式混凝土建筑用预制部品通用技术条件》已于 2022年3月1日实施。为便于该标准的使用方准确理解标准条款的具体含义,正确贯彻实施标准条款的具体要求和规定,介绍了该标准的编制背景和意义,并对标准的主要条款及其制定理由进行了解释和说明。 

关键词:混凝土建筑部品;国家标准;通用技术;装配式建筑


施工技术研究


16

混凝土箱梁分层浇筑水化热实测与模拟分析


邹惠琼,白洪涛,李   梅

(云南省交通规划设计研究院有限公司,云南 昆明 650011)

摘   要:为探究混凝土箱梁在分层浇筑施工过程中水化热温度的发展规律及其温度应力,对某主跨230 m的大跨度预应力混凝土箱梁桥零号块水化热进行了连续观测,并基于观测结果和有限元数值模拟计算,分析了零号块水化过程中底板、腹板和横隔板的温度应力发展规律;同时,讨论了分层浇筑和整体浇筑两种不同施工方案对零号块水化热温度应力分布的影响,研究了拆模时间对结构内外温度的影响程度。结果表明:内外温差在结构内部产生的温度应力超过了材料的抗拉强度,从而导致了温度裂缝的产生;采用分层浇筑施工的零号块将在上下层混凝土交界面附近形成一条拉应力带;过早拆模会使混凝土内外温差迅速扩大,而养护4 d后拆模混凝土内外温差相对较小,建议零号块拆模前养护时间不宜少于4 d。

关键词:分层浇筑;零号块;水化热;温度应力;拆模时间


节能降碳


17

改性磷石膏轻骨料在路基材料中的应用研究


吕   伟,吴赤球,龚文辉,胡   彪

(湖北昌耀新材料股份有限公司,湖北 宜昌 443100)

摘   要:利用电石渣对磷石膏进行改性,得到了改性磷石膏,将改性磷石膏、水泥、矿渣粉按一定比例混合,采用造粒成球工艺制成改性磷石膏轻骨料,研究了改性磷石膏掺量和养护龄期对改性磷石膏轻骨料性能的影响,分析了改性磷石膏轻骨料替代部分碎石在磷石膏基路基材料中应用的可行性。结果表明:随着改性磷石膏掺量的增加,改性磷石膏轻骨料的筒压强度和软化系数降低,吸水率增大;当改性磷石膏掺量为88%、养护龄期为60 d时,改性磷石膏轻骨料的筒压强度为5.8 MPa、吸水率为9.8%、软化系数为0.75,符合GB/T 17431.1—2010《轻集料及其试验方法 第1部分:轻集料》的要求。研制的改性磷石膏轻骨料已成功应用于道路工程中。

关键词:改性磷石膏轻骨料;筒压强度;吸水率;软化系数;磷石膏基路基材料;道路工程


18

凝灰岩粉对水工混凝土耐久性能的影响研究


张   平1,马旭东1,刘   洋1,郑海康1,李绍纯2

(1.中建西部建设新疆有限公司,新疆 乌鲁木齐 830000;2.青岛理工大学 土木工程学院,山东 青岛 266033)

摘   要:研究了凝灰岩粉的掺量和比表面积对水工混凝土耐久性能(抗渗性能、抗冻性能、抗硫酸盐侵蚀性能)的影响,并通过压汞法从微观层面对掺凝灰岩粉水工混凝土的孔结构进行了分析。结果表明:当凝灰岩粉的比表面积为352 m2/kg,且掺量控制在30%以下时,有利于改善水工混凝土的抗渗性能和抗硫酸盐侵蚀性能;凝灰岩粉的比表面积越大,对水工混凝土中小孔的填充作用越好,但对大孔的填充作用不明显。

关键词:凝灰岩粉;比表面积;水工混凝土;耐久性能;孔结构


19

镍铁渣粉对水泥基复合材料性能的影响研究


罗才松1,2,陈华艳2,刘旭宏1,祁   皑1

(1.福州大学 土木工程学院,福建 福州 350108;2.福建省土木工程新技术与信息化重点实验室,福建 福州 350118)

摘   要:研究了镍铁渣粉掺量对镍铁渣粉-水泥复合胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间的影响,分析了镍铁渣粉-水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度,探讨了镍铁渣粉-硅灰-水泥胶砂试件的力学性能。结果表明:镍铁渣粉-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间均与镍铁渣粉掺量呈正相关,而镍铁渣粉-水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度均与镍铁渣粉掺量呈负相关,且镍铁渣粉的掺量不宜大于30%;硅灰能有效改善镍铁渣粉-硅灰-水泥胶砂试件的内部结构,提高其强度,且镍铁渣粉与硅灰的总掺量不宜大于30%,镍铁渣粉和硅灰的质量比不宜小于1。

关键词:镍铁渣粉;胶凝材料;水泥胶砂;抗压强度;抗折强度;硅灰


20

牡蛎壳粉对再生骨料透水混凝土性能的影响


于   琦1,张思雨1,李长江1,王玉璞1,王   腾1,全洪珠2

(1.青岛青建新型材料集团有限公司,山东 青岛 266000;2.青岛农业大学 建筑工程学院,山东青岛 266109)

摘   要:研究了再生骨料取代率和牡蛎壳粉取代率对透水混凝土透水性能和抗冻性能的影响。结果表明:透水混凝土的抗冻性能随着再生骨料取代率和牡蛎壳粉取代率的增加而降低,当再生骨料取代率为100%且牡蛎壳粉取代率≤40%时,透水混凝土的透水性能满足相关规范要求,抗冻等级达到D25。

关键词:牡蛎壳粉;再生骨料;透水混凝土;透水性能;抗冻性能


21

抹面砂浆原材料与应用研究进展


陈   坤1,2,李育彪1,2,柯春云1,2,何   方1

(1.武汉理工大学 资源与环境工程学院,湖北 武汉 430070;2.矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北 武汉 430070)

摘   要:介绍了抹面砂浆的原材料、类型及应用,总结分析了含尾渣抹面砂浆、橡胶抹面砂浆、玻化微珠抹面砂浆、岩棉保温抹面砂浆、加气混凝土专用抹面砂浆的性能与应用,综述了抹面砂浆的综合应用进展,并指出了其进一步发展的建议。

关键词:抹面砂浆;原材料;类型;性能;应用

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