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202301期目录及摘要
不同低温工况下混凝土的受压强度研究
时旭东，韩大全，崔一丹
（清华大学 土木工程系，北京 100084）
摘 要：基于由常温（20 ℃）降至给定低温（-40、-80、-120、-160、-190 ℃）、经历低温再直接或以1 ℃/min匀速回至常温3种工况下的混凝土受压试验，研究了不同低温作用下混凝土的受压强度及其离散性。结果表明：随着低温温度的降低，混凝土的受压强度变化率高于常温时的受压强度变化率，且整体呈增大趋势，其离散性也明显变大；而经历低温再直接和以1 ℃/min匀速回至常温时混凝土的受压强度变化率相比常温时均有所提高，但与低温温度关联度较低，其离散性也均减小。
关键词：混凝土；超低温；低温；受压强度；变异系数
混凝土损伤修复过程流体动力学特性数值模拟
兰春晖1，王楠星1，3，田 叶1，郝鹏远1，2
（1.山西大学 电力与建筑学院，山西 太原 030013；2.中国建筑集团有限公司，北京 100000；3.北京建工集团有限责任公司，北京 100055）
摘 要：基于细菌反硝化作用诱导碳酸盐沉积原理，建立了松散细颗粒材料与矿化胶结液注浆修复的混凝土裂缝三维多孔介质渗流数值模型。考虑混凝土断面的分形特征，选取Darcy速度驱动模型和Brinkman压力驱动模型下两种边界条件进行模拟，研究了两种驱动方式对修复过程的影响，得出了混凝土裂缝修复过程中灌浆液葡萄糖浓度、CaCO3生成量、裂缝内胶结颗粒孔隙率随反应时间变化的关系，给出了反应过程中模型内压力场和速度场分布云图。结果表明：随着分形维数的增加，反应用时减少，且在反应结束时，对于分形维数2.8的最光滑裂缝断面，注浆入口处的孔隙率为0.12，渗透系数为9.02×10-13m/h，分别为混凝土修复前的30%和2.2%。
关键词：数值模拟；损伤修复；反硝化作用；Darcy定律；Brinkman方程
低分子量磷酸基减水剂的合成、性能及应用研究
韩 正，黄 振，王 兵，王 涛
（江苏苏博特新材料股份有限公司 高性能土木工程材料国家重点实验室，江苏 南京211103）
摘 要：以聚乙二醇单甲醚（MPEG-2000）作为主链，磷酸作为末端吸附基团，合成了低分子磷酸基减水剂PM-2，分析了红外吸收光谱、凝胶渗透色谱，并研究了PM-2的分散性能、黏土敏感性、水泥对其的吸附性、对水泥水化热的影响及在混凝土中的应用效果。结果表明：与聚羧酸减水剂PCE-1相比，所制备的PM-2的分散性保持能力强，黏土敏感性低，水泥颗粒对其的吸附量少，同时具有一定的延缓水泥水化的效果，但减水效果相对较低；通过PCE-1和PM-2复配可以显著提升混凝土的坍落度及其保持能力，且不会降低混凝土强度。
关键词：聚氧乙烯醚；磷酸基团；分散保持；黏土敏感性；水化
降黏型聚羧酸减水剂的制备技术研究进展
赵 潜1，孟祥杰1,2，邹 亮1，李 卫1，余林文2
（1.重庆建研科之杰新材料有限公司，重庆 402761；2.重庆大学 材料科学与工程学院，重庆 400045）
摘 要：基于聚羧酸减水剂的作用机理，从原材料（大单体的分子量和封端基团、小单体的亲疏水性、单体的官能团活性）、制备方法（合成工艺、复配方式）方面总结了近年来国内外关于降黏型聚羧酸减水剂制备技术的研究进展，分析了降黏机理，并对降黏型聚羧酸减水剂的可行性研究进行了展望。
关键词：高强度混凝土；黏度；聚羧酸减水剂；作用机理；制备方法
三轴循环荷载作用下混凝土的力学性能及损伤特征研究
吴建福，胡力绳，田亚洲，刘俊杰，何 强
（深圳中铁二局有限公司，广东 深圳 518034）
摘 要：开展了不同循环加卸载（荷载分别为单轴抗压强度20%、30%、40%、50%、60%、70%和80%）作用下的三轴试验，研究了不同循环荷载作用对灌注桩混凝土力学性能的影响，并分析了混凝土的损伤特征。结果表明：在各级循环加卸载作用下，混凝土的应力-应变曲线出现内凹和右移推进现象；弹性模量随循环次数的增加先增加后减小；在各级循环内，泊松比呈“减小-稳定-增大”的变化规律，第90次循环后超过名义泊松比，混凝土损伤逐渐积累加深，轴向和横向不可逆应变均随循环次数的增加而增加；屈服阶段前混凝土的累计损伤小，屈服阶段后混凝土的横向累计损伤参数比轴向大。
关键词：混凝土；循环加卸载；不可逆应变；累计损伤参数
掺石灰石粉的清水混凝土性能与工艺研究
蔡 昱1,2，盖珂瑜1,3，陈露一1,3，龙 勇1,3，刘俊利1,3，韦鹏亮1,2
（1.桥梁结构健康与安全国家重点实验室，湖北 武汉 430034；2.中铁桥研科技有限公司，湖北 武汉 430034；3.中铁大桥科学研究院有限公司，湖北 武汉 430034）
摘 要：研究了不同粒径、掺量的石灰石粉对水泥胶砂工作性和力学性能的影响以及石灰石粉掺量对清水混凝土力学性能和耐久性能的影响，对比优选了清水混凝土施工脱模剂和模板。结果表明：水泥胶砂早期强度受石灰石粉细度和掺量的影响较大，在相同掺量时，粒径小的石灰石粉制备的胶砂流动性小、抗压、抗折强度大；清水混凝土的抗压强度随着石灰石粉掺量的增加而增大，电通量和氯离子扩散系数则随着石灰石粉掺量的增加而减小；当石灰石粉掺量为15%时，清水混凝土的力学性能和耐久性能最优；水性脱模剂的脱模效果优于油性脱模剂和模板漆，不锈钢模板的脱模效果优于普通钢模板。
关键词：石灰石粉；粒径；掺量；力学性能；外观质量
SiO2气凝胶在砂浆和混凝土中的应用进展
阿如罕1，解盼盼1，2，鞠殿东3
[1.河北工业大学 土木与交通学院，天津 300401；2.中国矿业大学（北京） 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京 100083；3.中国水电基础局有限公司，天津 301700]
摘 要：介绍了SiO2气凝胶的优异性能，将其掺入砂浆、普通混凝土、泡沫混凝土、轻骨料混凝土后，研究了其对砂浆和各类混凝土性能的影响，对比了掺入SiO2气凝胶前后混凝土保温性能、力学性能的变化特征，并对SiO2气凝胶复合砂浆和混凝土的未来发展进行了展望。
关键词：SiO2气凝胶；砂浆；混凝土；保温性能；力学性能
罗马柱式预应力混凝土桩的抗弯性能研究
张栩栩，张耀文，茹军辉，何友林
（广东三和管桩股份有限公司，广东 中山 528400）
摘 要：通过对传统管桩截面进行凹面化处理，设计了罗马柱式预应力混凝土桩（罗马桩），并采用理论计算、试验验证和数值模拟相结合的方式，探究了罗马桩的抗弯性能。结果表明：同等条件下，罗马桩截面周长更长，可增加桩身与土体的接触面积；利用结构等效法可简化罗马桩截面参数的计算；罗马桩的抗弯性能与传统管桩相当。
关键词：罗马柱式预应力混凝土桩；截面等效法；抗弯性能；试验验证；数值模拟
组合壳地下综合管廊关键节点力学性能试验研究
李仁康1，姚爱军1，董 磊2
（1.北京工业大学 城市建设学部，北京 100124；2.中铁建设集团有限公司，北京 100040）
摘 要：为提高预制地下综合管廊的整体抗震性能，研发了新型组合壳地下综合管廊，并对8个足尺节点试件（4个组合壳管廊节点和4个现浇管廊节点试件）进行了低周反复荷载试验。研究结果表明：组合壳管廊节点和现浇管廊节点的破坏现象相似，L型节点的破坏模式为节点的弯剪破坏，T型节点的破坏模式为节点的弯曲破坏；组合壳管廊节点和现浇管廊节点的滞回曲线形状相似，L型节点的滞回曲线呈“弓形”，T型节点的滞回曲线呈“梭形”，T型节点较L型节点抗震性能优良；现浇管廊底部节点的承载力略高于组合壳管廊底部节点，组合壳管廊顶部节点的承载力略高于现浇管廊顶部节点；各节点的延性系数在3.09~14.76之间，各节点延性良好；组合壳管廊节点的耗能能力强于现浇管廊节点，T型节点的耗能能力强于L型节点；各节点刚度退化规律相似，现浇管廊节点的刚度略高于组合壳管廊节点的刚度。在此基础上，对组合壳管廊节点进行了安全性评价，并提出了相关结构优化措施。
关键词：组合壳综合管廊；节点；低周反复荷载试验；抗震性能；延性；刚度；承载力
装配式地铁车站预制构件模具的设计与工程应用
张金镌，王彦涛，逄 玲，刘晓凯
（青岛环球重工科技有限公司，山东 青岛 266427）
摘 要：为提高地铁车站预制装配工业化生产水平，结合深圳地铁16号线项目技术要求，基于有限元软件对装配式地铁车站预制构件模具进行受力分析，确定了模具最优结构设计方案。工程应用表明，所设计的装配式地铁车站预制构件模具精度满足相关要求，可为类似装配式地铁车站的工业化生产提供参考。
关键词：装配式地铁车站；预制构件；模具；设计；工业化
硅灰和稻壳灰对竹浆纤维水泥基复合材料抗劣化性能的影响
王清梦，谢晓丽，高 健，郑坤毅
（西南科技大学 材料与化学学院，四川 绵阳 621010）
摘 要：以硅灰和稻壳灰作为掺合料（固定总掺量为40%）、竹浆纤维作为增强材，采用抄取法制备了纤维增强水泥基复合材料，并研究了干湿循环和热水浸泡老化试验下，不同硅灰和稻壳灰掺入比例对竹浆纤维水泥基复合材料力学性能的影响。结果表明：不同掺入比例的硅灰和稻壳灰均有效提高了竹浆纤维水泥基复合材料在干湿循环和热水浸泡老化下的抗弯强度和断裂韧性，其中，单掺40%硅灰的提高效果最好。
关键词：水泥基复合材料；竹浆纤维；硅灰；稻壳灰；抗弯强度；断裂韧性；抗劣化性能
玄武岩纤维混凝土耐高温性能研究综述
王羿博1，王守兴1，卢丽敏1，2，袁广林1，2
（1.中国矿业大学 力学与土木工程学院，江苏 徐州 221116；2.中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点试验室，江苏 徐州 221116）
摘 要：介绍了玄武岩纤维（BF）对混凝土高温损伤的抑制机理，从力学性能、质量损失、微观结构方面综述了玄武岩纤维混凝土（BFRC）的耐高温性能，并基于BFRC存在的主要问题对其未来研究方向进行了展望。
关键词：玄武岩纤维混凝土（BFRC）；耐高温性能；力学性能；微观结构
玄武岩纤维混凝土耐高温性能研究综述
王羿博1，王守兴1，卢丽敏1，2，袁广林1，2
（1.中国矿业大学 力学与土木工程学院，江苏 徐州 221116；2.中国矿业大学江苏省土木工程环境灾变与结构可靠性重点试验室，江苏 徐州 221116）
摘 要：介绍了玄武岩纤维（BF）对混凝土高温损伤的抑制机理，从力学性能、质量损失、微观结构方面综述了玄武岩纤维混凝土（BFRC）的耐高温性能，并基于BFRC存在的主要问题对其未来研究方向进行了展望。
关键词：玄武岩纤维混凝土（BFRC）；耐高温性能；力学性能；微观结构
基于ABAQUS的钢筋混凝土柱拟静力试验非线性分析
曹晓罗
（沙洲职业工学院 建筑工程系，江苏 张家港 215600）
摘 要：为了研究ABAQUS在钢筋混凝土结构拟静力试验数值分析中的适用性，选取了美国太平洋地震工程研究中心结构性能数据库中的一根矩形截面钢筋混凝土柱（RC柱）的拟静力试验数据，在ABAQUS中分别采用实体单元和纤维梁单元两种方式对其在低周往复荷载下的抗震性能进行了数值模拟，并与试验结果进行了对比。结果表明：剪跨比不仅影响了RC柱的最终破坏形态，还会影响其抗侧刚度，且剪跨比越大，抗侧刚度越小；轴压比的增大会导致骨架曲线出现下降段，使RC柱的延性降低；混凝土强度对滞回曲线影响较小，纵筋配筋率的增大可有效提高RC柱的水平抗侧力。
关键词：ABAQUS；混凝土损伤塑性模型；损伤因子；拟静力试验；滞回曲线
丁苯橡胶泡沫混凝土的孔结构与宏观性能研究
伍怡璇，李 静，黄子锐，欧阳启健，孙浩翔，呼浩楠
（华南理工大学 土木与交通学院，广东 广州 510640）
摘 要：在聚灰比为0、1%、3%、5%的情况下，研究了丁苯橡胶对泡沫混凝土干密度和抗折、抗压强度的影响，并通过显微图像处理和SEM从孔结构角度分析了丁苯橡胶对泡沫混凝土的改性机理。结果表明：随着聚灰比的增加，泡沫混凝土的孔隙率和平均孔径均呈先增后减的趋势，孔隙圆度值略有降低，导致干密度和抗压强度均先减小后增大，抗折强度先略有降低后快速增大。
关键词：丁苯橡胶；泡沫混凝土；孔结构；膜结构；干密度；力学性能；微观分析
可再分散乳胶粉对石膏基自流平砂浆性能的影响
聂宗浩1，岳雪涛1，夏芙蓉1，于成鑫1，闫浩康2，刘诚诚3
（1.山东建筑大学 材料科学与工程学院，山东 济南 250101；2.山东铁工科技有限公司，山东 济南 250101；3.中建八局第一建设有限公司，山东 济南 250000）
摘 要：以脱硫石膏为主要胶凝材料，掺入普通硅酸盐水泥和外加剂，制备了石膏基自流平砂浆，研究了不同掺量（0、1%、2%、3%、4%）的可再分散乳胶粉对石膏基自流平砂浆工作性、力学性能和耐水性能的影响，并采用XRD和SEM进行了微观分析。结果表明：掺入适量的可再分散乳胶粉能够提高石膏基自流平砂浆的流动度；可再分散乳胶粉的掺入降低了石膏基自流平砂浆的抗压强度、抗折强度和耐水性能，同时降低了压折比，从而提高了石膏基自流平砂浆的韧性和抗裂性，降低了脆性；石膏基自流平砂浆的水化产物主要为二水石膏、钙矾石等。
关键词：石膏基自流平砂浆；可再分散乳胶粉；工作性；力学性能；耐水性能；微观结构
高钛重矿渣砂对超高性能混凝土（UHPC）性能的影响
陈 超，张 恒
（华新水泥股份有限公司，湖北 武汉 430070）
摘 要：研究了高钛重矿渣砂的冷却方式、粒径、细度模数和颗粒级配、渣粉含量、预湿时间对超高性能混凝土（UHPC）工作性和力学性能的影响，采用SEM观察了UHPC的微观结构。结果表明：与慢冷高钛重矿渣砂相比，掺快冷高钛重矿渣砂UHPC的工作性略差，但力学性能较好；随着快冷高钛重矿渣砂粒径的增大，UHPC的工作性和力学性能均先提升后下降，推荐粒径为0.60~2.36 mm；采用细度模数为2.6且位于Ⅱ区中值的快冷高钛重矿渣砂制备的UHPC工作性和力学性能优异；随着渣粉含量的增加，UHPC的工作性和力学性能先提升后下降，快冷高钛重矿渣砂中的渣粉含量应控制在6%以下；随着快冷高钛重矿渣砂预湿时间的增加，UHPC的工作性和力学性能先提升后基本不变，最佳预湿时间为12 h。
关键词：超高性能混凝土（UHPC）；高钛重矿渣砂；工作性；力学性能；微观结构
硫酸亚铁和硝酸钙对超硫酸盐水泥强度的影响
季军荣1，武双磊2，周威杰2，奚莹莹1，周润铎2，周 洲1
（1.崇左南方水泥有限公司，广西 崇左532201；2.浙江大学 材料科学与工程学院，浙江 杭州 310027）
摘 要：采用矿渣制备了超硫酸盐水泥，研究了硫酸亚铁和硝酸钙的掺量和掺加方式对超硫酸盐水泥3 d、7 d、28 d和90 d抗压、抗折强度的影响。结果表明：单掺适量硫酸亚铁时，超硫酸盐水泥各龄期的抗压、抗折强度均有所提高，但掺量过大（＞0.5%）时对早期（3 d）抗压、抗折强度不利；单掺硝酸钙时，超硫酸盐水泥各龄期的抗压、抗折强度均有所降低；复掺硫酸亚铁和硝酸钙时，超硫酸盐水泥各龄期的抗压、抗折强度较未掺和单掺时均有明显提高，其中，复掺1.5%硫酸亚铁和2.0%硝酸钙对强度的提高效果最好。
关键词：超硫酸盐水泥；硫酸亚铁；硝酸钙；抗压强度；抗折强度
玄武岩石粉对HPC工作性及抗氯离子渗透性能的影响
成 功1，周 权2，陈士堃1，闫东明1，初晓明2，刘 毅1
（1.浙江大学 建筑工程学院，浙江 杭州 310058；2.浙江交投嵊兴矿业有限公司，浙江 绍兴 312432）
摘 要：研究了玄武岩石粉的粒径和替代率0、10%、20%、30%（等质量替代水泥）对高性能混凝土（HPC）工作性和抗氯离子渗透性能的影响，并结合压汞分析技术从微观角度探讨了玄武岩石粉的作用机理。结果表明：随着玄武岩石粉粒径和替代率的增加，HPC的流动度和初凝时间均呈增大趋势；随着玄武岩石粉替代率的增加，HPC的电通量先减小后增大；随着玄武岩石粉粒径的增加，HPC的电通量呈增大趋势；玄武岩石粉的粒径对HPC抗氯离子渗透性能的影响与其替代率紧密相关，当替代率较低时，粒径越小，HPC的抗氯离子渗透性能越好，而当替代率较高时，减小粒径对HPC抗氯离子渗透性能的改善效果不大；玄武岩石粉的填充效应和潜在活性可以提高基体的密实度，从而提高HPC的抗氯离子渗透性能。
关键词：玄武岩石粉；高性能混凝土；工作性；抗氯离子渗透性能；孔结构
石灰石尾矿粉对全再生骨料混凝土性能的影响
袁继东1，任启富1，范晓玲2
（1.成都建工科技有限公司，四川 简阳 641400；2.成都建工预筑科技有限公司，四川 成都 610065）
摘 要：研究了石灰石尾矿粉等质量替代0、10%、20%、30%、40%的水泥对全再生骨料混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。结果表明：10%掺量的石灰石尾矿粉可以改善全再生骨料混凝土的工作性；随着石灰石尾矿粉掺量的增加，试件的抗压强度呈先增大后减小的趋势，最佳掺量为10%；10%掺量的石灰石尾矿粉可以改善全再生骨料混凝土的抗冻性能和抗碳化性能。
关键词：石灰石尾矿粉；再生骨料；混凝土；工作性；力学性能；耐久性能
基于拟水平法的脱硫灰混凝土配合比试验研究
杨 俊1，谈嗣勇2，于 峰2，秦 尹2，崔克冉2，方 圆2，麦麦提·努尔麦麦提2
（1.马鞍山三立建筑工程有限公司，安徽 马鞍山 243000；2.安徽工业大学 建筑工程学院，安徽 马鞍山 243002）
摘 要：采用拟水平法研究了脱硫灰掺量、粗骨料掺量和水胶比对脱硫灰混凝土抗压强度的影响。结果表明：水胶比对试件抗压强度的影响最显著，脱硫灰掺量次之，粗骨料掺量影响最小；随着水胶比的增加，试件的抗压强度下降；粗骨料掺量为0的试件抗压强度较粗骨料掺量为64%的试件低；随着脱硫灰掺量的增加，试件的抗压强度先增大后减小。脱硫灰混凝土的最佳配合比为：水胶比0.34、脱硫灰掺量20%、粗骨料掺量64%。
关键词：脱硫灰混凝土；水胶比；粗骨料；抗压强度；配合比；正交试验；拟水平法
矿物掺合料改性磷酸镁水泥力学和耐久性能研究进展
朱金才1，2，曹 琪1，孟晓凯3，郭伯禹1
（1.内蒙古工业大学 土木工程学院，内蒙古 呼和浩特 010051；2.内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010051；3.内蒙古工业大学 理学院，内蒙古 呼和浩特 010051）
摘 要：总结了粉煤灰、偏高岭土、矿渣、硅灰等矿物掺合料改性磷酸镁水泥（MPC）的力学性能及耐久性能研究进展，基于现阶段研究中存在的问题，结合实际工程需求，对矿物掺合料改性MPC的研究及发展方向进行了展望。
关键词：矿物掺合料；改性磷酸镁水泥；力学性能；耐久性能
矿物掺合料改性磷酸镁水泥力学和耐久性能研究进展
朱金才1，2，曹 琪1，孟晓凯3，郭伯禹1
（1.内蒙古工业大学 土木工程学院，内蒙古 呼和浩特 010051；2.内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010051；3.内蒙古工业大学 理学院，内蒙古 呼和浩特 010051）
摘 要：总结了粉煤灰、偏高岭土、矿渣、硅灰等矿物掺合料改性磷酸镁水泥（MPC）的力学性能及耐久性能研究进展，基于现阶段研究中存在的问题，结合实际工程需求，对矿物掺合料改性MPC的研究及发展方向进行了展望。
关键词：矿物掺合料；改性磷酸镁水泥；力学性能；耐久性能
来源：《混凝土与水泥制品》杂志2023年第1期
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