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2022年期刊
202210期目录及摘要
时间:2022-11-01    来源:     分享:






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3D打印超高性能混凝土的抗渗及抗冻性能研究


吴   凯1,赖建中1,2,杜龙雨1,周捷航1,董赛阳1,邱士扬2

(1.南京理工大学,江苏 南京 210094;2.南京啄春泥智能科技有限公司,江苏 南京 210000)

摘   要:设计了一种基于超高性能混凝土配合比的3D打印材料,研究了3D打印混凝土试件和浇筑试件的抗渗性能和抗冻性能。结果表明,用该配合比配制的3D打印混凝土试件和浇筑试件均具有良好的抗渗性能和抗冻性能,试件均能在1.4 MPa水压力下保持不渗水,300次冻融循环后保持较高的力学性能和相对动弹性模量,且3D打印试件测试结果更好。为增强结构密实度,混凝土原材料添加了钢纤维,通过CT扫描发现,3D打印试件结构更加紧密,内部缺陷较少,受到冻融破坏时能保持较完整的结构。

关键词:3D打印混凝土;抗冻性;抗渗性;超高性能混凝土;钢纤维;相对动弹性模量


约束条件下混凝土基础面层开裂应力分析及相应措施研究


陈   洪1,2,吴剑剑3,廖开星3,张承志2,彭先兵2

(1.武汉理工大学 土木工程与建筑学院,湖北 武汉430070;2.苏州混凝土水泥制品研究院有限公司,江苏 苏州 215004;3.苏州热工研究院有限公司,江苏 苏州215004)

摘   要:为解决风机基础修补加固时混凝土面层出现开裂的问题,运用弹性力学方法计算了圆环形基础在中心受钢筒约束条件下面层修补加固混凝土中的应力状况,通过结构参数的代入,建立了弹性力学计算方程,并进行了弹性力学分析。结果表明:在基础环钢筒的约束下,面层修补加固混凝土的早期收缩和温度变形会产生较大的约束拉应力;当该拉应力大于混凝土的抗拉强度时,会导致混凝土开裂。此外,给出了消减约束应力的相应措施和所涉及到的相应技术参数,以削弱该约束应力,使其在整个发展期均小于混凝土的抗拉强度,可为此类混凝土基础面层开裂问题研究提供借鉴。

关键词:混凝土基础;面层修补加固;弹性力学;约束应力;裂缝


大流动性陶粒泡沫混凝土试验研究


魏   威,陈   兵,李德生,岳   峰,倪道峻

(上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240)

摘   要:采用了体积掺量25%的泡沫与陶粒复合制备了不同密度等级(800、1 000、1 200、1 400)的大流动性陶粒泡沫混凝土,研究了微硅粉掺量对其性能影响,测试了陶粒泡沫混凝土的流动性、不同龄期的抗压强度、劈裂抗拉强度、吸水率、导热系数等。结果表明:引入泡沫可使混凝土的坍落度大于240 mm,具有大流动性的同时有效解决了陶粒易上浮的问题;微硅粉的掺入提高了陶粒泡沫混凝土的力学性能,且密度等级越低,微硅粉的提高效果越明显;陶粒泡沫混凝土的孔隙率和吸水率随陶粒掺量的增加而增加,随微硅粉掺量的增加而降低;陶粒可以改善混凝土的保温性能,其导热系数随陶粒掺量的增加而降低。

关键词:陶粒;泡沫;混凝土;微硅粉;抗压强度;导热系数


冻融循环条件下混凝土的拉伸强度与断裂韧度研究


孟令彤,杨树桐,杨   松

(中国海洋大学 工程学院,山东 青岛 266100)

摘   要:利用预制不同初始缝长的小尺寸混凝土梁试件,进行了冻融循环试验,并通过三点弯曲试验研究了冻融作用后混凝土的断裂性能。基于边界效应模型,引入反映材料非连续性与非均匀性的系数,利用试件的极限荷载,确定了不同冻融循环次数下混凝土的拉伸强度与断裂韧度。结果表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土的拉伸强度与断裂韧度明显降低;相对于未经冻融循环的试件,当经75次冻融循环时,混凝土拉伸强度与断裂韧度的降低超过了38%;基于边界效应模型得到的拉伸强度考虑了材料的非连续性和非均匀性,使计算结果明显高于混凝土的劈裂抗拉强度,可较准确地反映冻融作用后混凝土的劣化损伤程度。

关键词:三点弯曲试验;冻融循环;断裂韧度;拉伸强度;极限荷载


多因素耦合作用下氯离子在混凝土中的时变扩散模型研究


徐琳琳1,周双喜2

(1.中铁十八局第三工程有限公司,河北 保定 071000;2.华东交通大学 土木建筑学院,江西 南昌 330013)

摘   要:以Fick第二定律为基础,综合考虑时变、氯离子结合作用、环境温度、混凝土劣化、相对湿度对氯离子扩散系数的影响,结合初始边界条件,建立了一维、二维、三维修正的氯离子扩散理论模型。通过模拟氯离子在混凝土中的多维扩散,对比分析了不同服役年限、水胶比、掺合料掺量等对氯离子扩散的影响,并通过工程实例和试验论证了模型的准确性。

关键词:混凝土;氯离子;时变;扩散模型;掺合料;水胶比


泵闸大体积混凝土开裂风险评估与温度控制


刘   丹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 200080)

摘   要:基于大体积混凝土温度-应力场耦合计算方法和大体积混凝土开裂风险评估技术,针对实际工程新建泵闸项目,进行浇筑后28 d温度变化预测、温度预警评估和开裂风险评估,并及时提供温控建议。结果表明,通过综合考虑温控方式和温控时间设置,有效控制了该底板的最高温度≤70 ℃,内表温差≤25 ℃,入模温度≤30 ℃,降温速率≤2 ℃/d,符合JTS/T 202-1—2022《水运工程大体积混凝土温度裂缝控制技术规范》的要求,达到了良好的预测效果和裂缝控制效果。

关键词:大体积混凝土;开裂风险评估;裂纹预防;温控措施


激发剂对掺合料-高贝利特硫铝酸盐水泥砂浆性能的影响


范昭昂1,岳公冰2,罗金垒3,郭远新2,李秋义1,2

(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 266109;3.青岛青建蓝谷新型材料有限公司,山东 青岛 266000)

摘   要:基于掺矿粉、粉煤灰的复合胶凝材料体系, 研究了自制激发剂SHSA对掺合料-高贝利特硫铝酸盐水泥砂浆的工作性、力学性能的影响,并通过微观测试分析了激发剂的作用机理。结果表明:掺加SHSA后,试件的流动度降低,凝结时间缩短;当掺合料掺量相同时,随着SHSA掺量的增加,掺加矿粉试件的28 d抗压强度提高,掺加粉煤灰试件的28 d抗压强度先增加后降低;随着SHSA掺量的增加,C-S-H凝胶数量增加,钙矾石排列更加紧密,浆体密实度增加,未水化的粉煤灰颗粒出现溶解现象,SHSA激发了掺合料的活性。

关键词:高贝利特硫铝酸盐水泥;矿物掺合料;激发剂;抗压强度


基于实际生产的多因素正交试验透水混凝土性能研究


叶温胜

(厦门百城建材有限公司,福建 厦门 361000)

摘   要:基于搅拌站的实际生产原材料,通过水胶比、目标孔隙率和掺合料掺量进行了正交试验设计,分析了各因素对透水混凝土有效孔隙率、透水系数和抗压强度的影响。结果表明:各因素对透水混凝土性能的综合影响顺序为:目标孔隙率>水胶比>掺合料掺量,性能最优的组合为:水胶比0.25、目标孔隙率20%、掺合料(粉煤灰+矿粉)掺量12%+12%。可为搅拌站透水混凝土的生产研究提供参考。

关键词:透水混凝土;正交试验;水胶比;目标孔隙率;掺合料


多腔钢管再生混凝土复合中长柱轴压性能研究


袁   凯1,邓夕胜2,梁  涛1,曾   智2,朱一林2

(1.广元市城市发展集团有限公司,四川 广元 628000;2.西南石油大学,四川 成都 610500)

摘   要:为研究多腔钢管再生混凝土复合中长柱在受压状态下的力学性能,采用ABAQUS软件对多腔钢管中长柱在轴向压力下的荷载-位移曲线、破坏模态、受力过程进行了模拟,并研究了再生混凝土取代率和复合柱长细比对其轴压性能的影响。结果表明:多腔钢管中长柱破坏模式为弯曲破坏,外部再生混凝土和核心再生混凝土跨中截面破坏明显,核心混凝土受钢管约束承载力提高明显;随着再生混凝土取代率和长细比的增加,多腔钢管中长柱的承载能力、延性和刚度均减小,当长细比过大时,易发生失稳破坏。

关键词:多腔钢管混凝土;中长柱;再生混凝土;轴压性能;长细比 


三种常见管桩自动化布料工艺特点


邹文岗,刘河青,张   洋

(广州羊城管桩有限公司,广东 广州 510730)

摘   要:基于管桩自动化生产水平现状,分析了三种常见的自动化布料工艺的技术特点、设备投资成本和不足,并针对性地提出了完善方案,以期为新厂或旧厂改造方案的选择提供参考。

关键词:自动化布料工艺;长挡板;自动布料机;泵送;生产效率;管桩


CFRP约束钢筋混凝土方柱轴压承载力模型研究


王帮康1,周   理1,2,郭   广1

(1.贵州大学 建筑与城市规划学院,贵州 贵阳 550003;2.贵州省山地人居智慧与绿色建造工程研究中心,贵州 贵阳 550001)

摘   要:为精确预测碳纤维布(CFRP)约束混凝土方柱轴压承载力,考虑混凝土方柱中不同区域约束效应的差异,将承载力贡献项离散为四项(纵向钢筋、无侧限区混凝土、CFRP约束区混凝土、箍筋及CFRP共同约束区混凝土),基于此建立了CFRP约束混凝土方柱轴压承载力预测模型,并与收集的84个CFRP约束混凝土方柱试验数据进行了对比验证。结果表明:建立的模型用于预测CFRP约束混凝土方柱轴压承载力较其他模型更接近试验值,且可靠性较高;模型约束比和圆角半径与预测值呈正相关。

关键词:碳纤维布(CFRP);钢筋混凝土方柱;轴压承载力;预测模型


纤维混凝土加固装配式框架结构体系节点性能分析


毛会敏1a,颜学渊2,刘旭宏1b,陈伟宏2,杨   国3

(1.福建工程学院 a.生态环境与城市建设学院;b.土木工程学院 福建 福州 350118;2.福州大学 土木工程学院,福建 福州 350116;3.福建九鼎建设集团有限公司,福建 福州 350001)

摘   要:进行了纤维混凝土加固装配式框架结构体系梁柱节点低周往复加载有限元模拟分析,得到了试件的破坏形态、滞回曲线。结果表明:节点的主要受损区域为梁端键槽区,采用纤维混凝土置换受损区域的混凝土可有效加固节点。其中,当采用聚丙烯纤维混凝土加固时,能恢复节点的抗震性能;当采用钢纤维混凝土、钢-聚丙烯纤维混凝土加固时,不仅可以恢复节点的抗震性能,还可以在一定程度上提高节点的抗震性能。

关键词:装配式框架结构;梁柱节点;有限元模拟;纤维混凝土;加固;抗震性能


塑钢纤维增强核桃壳轻骨料混凝土的性能研究


黄正峰1,欧忠文1,2,罗   伟1,王   飞1

(1.中国人民解放军陆军勤务学院 军事设施系,重庆 401311;2.四川轻化工大学 材料科学与工程学院,四川 自贡 643000)

摘   要:研究了塑钢纤维掺量(0.7%、1.0%、1.3%、1.6%、1.9%)对核桃壳轻骨料混凝土性能的影响。结果表明:掺入塑钢纤维后,核桃壳轻骨料混凝土的相对坍落度下降,抗压强度略有提升,劈裂抗拉强度和抗冲击韧性显著提高,透水孔隙率和含气量增大;当塑钢纤维掺量为1.3%时,核桃壳轻骨料混凝土的28 d抗压、劈裂抗拉强度最高,分别为45.2 MPa、3.82 MPa。

关键词:核桃壳;塑钢纤维;轻骨料混凝土;强度;含气量;透水孔隙率


GFRP加固损伤钢筋混凝土(RC)短梁受弯性能试验研究


吴玉祥,王廷彦,赵顺波

(华北水利水电大学,河南 郑州450045)

摘   要:设计了普通钢筋混凝土(RC)短梁、GFRP布加固未损伤和损伤RC短梁试件,进行了四点弯曲试验,研究了短梁的破坏形态、材料(混凝土、钢筋、GFRP布)应变、抗弯承载力、挠度、曲率和抗弯刚度。结果表明:GFRP布加固未损伤和损伤RC短梁破坏时GFRP布被拉断,受压区混凝土未被压碎,属于延性破坏,跨中截面混凝土应变近似符合平截面假定;GFRP布加固未损伤和损伤RC短梁的极限承载力较普通RC短梁分别提高了47.8%和53.2%;GFRP布加固未损伤RC短梁的荷载-挠度曲线呈三阶段特征,GFRP布加固损伤RC短梁的荷载-挠度曲线没有开裂阶段,呈两阶段特征;采用GFRP布加固可提高RC短梁的刚度,但会降低其延性;对比GFRP布加固未损伤RC短梁,GFRP布加固损伤RC短梁的刚度出现较大退化,但延性提高。

关键词:GFRP布;加固;钢筋混凝土(RC)短梁;损伤荷载;受弯性能


陶粒加气混凝土收缩率试验研究


 李瑞鸽1,罗敬德1,卢玉华2,林宏剑1,陈   羲3,刘   鹏1,何政文1,覃业双1

(1.台州学院 建筑工程学院,浙江 台州 318000;2.方远建设集团有限公司,浙江 台州 318000;3.浙江方远新材料股份有限公司,浙江 台州 318000)

摘   要:研究了自然养护、恒温恒湿养护(温度 20 ℃、湿度70%)、3 d恒温恒湿养护后再自然养护对陶粒加气混凝土收缩率的影响。结果表明:3种养护方式下,试件均是前期膨胀后期收缩,且随着时间的增加,收缩率先快速增大后趋于稳定;恒温恒湿养护试件的前期膨胀率最大,后期收缩率与3 d恒温恒湿养护后再自然养护试件的收缩率相近;自然养护试件的前期膨胀率最小,后期收缩率最大。建议采用先恒温恒湿养护3 d再自然养护24 d的方式养护陶粒加气混凝土,此时,将陶粒加气混凝土应用于墙体砌筑工程时,不仅能加快材料堆放场地的周转,而且能有效减轻墙体收缩开裂。

关键词:陶粒加气混凝土;养护方式;收缩率


钢筋上焊接锚固板半灌浆套筒力学性能有限元分析


孙志远1,陈   权1,夏文传1,姚   兵2,刘   建2

(1.兰州交通大学 土木工程学院,甘肃 兰州 730070;2.中建七局交通建设有限公司,河南 郑州450004)

摘   要:为了减小装配式结构连接用半灌浆套筒破坏时的变形,提出了一种改进的半灌浆套筒,即在钢筋上焊接锚固板,以增加灌浆料与钢筋的机械咬合力。基于已有的半灌浆套筒单调拉伸试验,利用Midas FEA NX有限元软件进行模拟。结果表明:采用混凝土本构模型可以很好地模拟灌浆料的本构模型;半灌浆套筒的破坏状态、模拟结果与试验结果基本吻合,说明所建立的有限元模型是可行的;锚固板的使用不能提高套筒的抗拉强度,但可以大幅提高套筒的整体刚度,提高幅度为8%~10%。

关键词:半灌浆套筒;有限元;单调拉伸;带锚固板钢筋


电厂炉底渣的性能及在混凝土中的应用现状


高仁辉1,曹巍缤2a,庞超明2b,秦鸿根2b,刘家彬2a

(1.中山市东峻混凝土有限公司,广东 中山 528462;2.东南大学 a.土木工程学院;b.材料科学与工程学院 江苏省土木工程材料重点实验室,江苏 南京 211189)

摘   要:介绍了电厂炉底渣的性能及其在混凝土中的应用现状。电厂炉底渣的粒径范围与细砂相近,且其密度较低、吸水率较高,化学成分与粉煤灰相近。目前,电厂炉底渣主要应用在以下两个方面:一是取代部分细骨料用于制备混凝土,推荐掺量为10%~50%;二是磨细后用作水泥混合材或混凝土掺合料。通过掺加减水剂、采用活性激发技术等方式可有效缓解电厂炉底渣对混凝土的不利影响。

关键词:电厂炉底渣;应用现状;混凝土;工作性;力学性能 


粉煤灰漂珠对碱矿渣水泥灌浆料性能的影响


陈晓磊1,田   义2,魏奇科1,刘赫凯1,刘   建1,胡   星3,余林文2

(1.中冶建工集团有限公司,重庆 400032;2.重庆大学 材料科学与工程学院,重庆400045;3.四川省建筑科学研究院有限公司,四川 成都610081)

摘   要:研究了水胶比、碱当量和粉煤灰漂珠掺量对碱矿渣水泥灌浆料流动度和抗压强度的影响。结果表明:随着水胶比的增加,碱矿渣水泥灌浆料的流动度增大;随着碱当量的增加,碱矿渣水泥灌浆料的流动度和抗压强度均呈先增后减的趋势;粉煤灰漂珠能有效改善碱矿渣水泥灌浆料的流动度,且掺入适量的粉煤灰漂珠,对碱矿渣水泥灌浆料的抗压强度影响不大。总体而言,当水胶比为0.4、砂胶比为1.5、水玻璃模数为1.4、碱当量为8%、粉煤灰漂珠掺量为10%时,碱矿渣水泥灌浆料的各项性能较好,满足相关标准要求。

关键词:装配式建筑;碱矿渣水泥;灌浆料;粉煤灰漂珠;流动度;抗压强度


再生砂作为内养护材料对C60混凝土性能的影响


童小根,张凯峰,罗作球,孟   刚,胡宇博,张林啸,王   敏

(中建西部建设北方有限公司,陕西 西安710065)

摘   要:研究了再生砂等质量(0、30%、40%、50%、60%、70%)替代天然砂对C60混凝土力学性能、耐久性能、收缩性能和抗裂性能的影响,并采用XRD分析了再生砂的作用机理。结果表明:掺入30%~50%的再生砂对混凝土的抗压、劈裂抗拉强度影响不大,但能有效提高混凝土的抗氯离子渗透性能和抗硫酸盐侵蚀性能,改善混凝土的收缩性能和开裂性能。

关键词:再生砂;混凝土;力学性能;耐久性能;收缩;抗裂性能;微观分析


蔗渣灰对砂浆性能及孔结构的影响研究


李腾宇a,梁晋鹏a,陀广泉a,韦远富a,陈   正a,b,李舒阳a,韦京利a

(广西大学 a.土木建筑工程学院 工程防灾与结构安全教育部重点实验室;b.广西防灾减灾与工程安全重点实验室,广西 南宁 530004)

摘   要:研究了蔗渣灰等质量替代水泥对砂浆力学性能、抗氯离子渗透性能和抗碳化性能的影响,分析了蔗渣灰对砂浆孔结构的影响机理。结果表明:随着蔗渣灰掺量的增加,砂浆的抗压、抗折强度均呈先增大后减小的趋势,抗氯离子渗透性能和抗碳化性能也呈相似的变化规律;蔗渣灰的最佳掺量为15%,此时,试件的抗压强度较对照组提高了9.8%,氯离子扩散系数减小了26.2%,碳化深度降低了3.8%;掺入适量蔗渣灰可有效降低砂浆基体的孔隙率,减少多害孔,优化孔结构,提高密实性。

关键词:蔗渣灰;砂浆;强度;氯离子扩散系数;碳化深度;孔结构


花岗岩废石粉对水泥砂浆性能的影响


谭幸淼1,吴汐晗1,杨健茹1,赵建明2,曾   昊1,梁超锋1,3

(1.绍兴文理学院 土木工程学院,浙江 绍兴312000;2.绍兴市城投再生资源有限公司,浙江 绍兴 312000;3.同济大学 建筑工程系,上海 200092)

摘   要:研究了花岗岩废石粉等质量(0、10%、20%、30%)取代水泥对砂浆抗压强度、毛细吸水、干燥收缩及微观结构的影响,并分析了其作用机理。结果表明:总体上,随着花岗岩废石粉取代率的增加,砂浆的抗压强度下降,毛细吸水量和干缩率增大,孔结构劣化;但当花岗岩废石粉取代率为10%时,砂浆的28 d抗压强度略高于基准组,干缩率和累计孔隙体积低于基准组,孔结构与基准组相近。

关键词:花岗岩废石粉;水泥砂浆;抗压强度;毛细吸水;干燥收缩;微观结构


黏土基铸造废旧砂特性及其对砂浆性能的影响


许晓烨1,李丹妮1,温小栋1,冯   蕾1,盛惠佳2,许   琳3

(1.宁波工程学院 建筑与交通工程学院,浙江 宁波315000;2.宁波今新集团有限公司,浙江 宁波315000;3.宁波思通矿业有限公司,浙江 宁波315000)

摘   要:分析了黏土基铸造废旧砂的特性,研究了黏土基铸造废旧砂对砂浆性能的影响。结果表明:黏土基铸造废旧砂中含有微量重金属,但在相关环境标准许可范围内;与河砂相比,黏土基铸造废旧砂的颗粒形貌不规则、细颗粒较多;黏土基铸造废旧砂的表观密度与河砂接近,但堆积密度显著低于河砂,吸水率、亚甲蓝值和氯离子含量显著大于河砂;该黏土基铸造废旧砂的细度模数为1.76,属于Ⅲ区砂;当黏土基铸造废旧砂的替代率小于20%时,对砂浆的流动度和减水剂用量影响不大;当黏土基铸造废旧砂的替代率为40%时,砂浆的强度达到最高。

关键词:黏土基铸造废旧砂;性能指标;砂浆;工作性;力学性能

来源:《混凝土与水泥制品》杂志2022年第10期 

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