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202401期目录及摘要
超高性能混凝土设计理论与磷石膏高质利用研究进展
冯 元1，2，吴赤球3，吕 伟3，刘康宁1，2，尹天一1，2，刘 雪1，4，付诗媛1，2，余 睿1，*
（1.武汉理工大学 硅酸盐建筑材料国家重点试验室，湖北 武汉 430070；2.武汉理工大学 材料科学与工程国际化示范学院，湖北 武汉 430070；3.湖北昌耀新材料股份有限公司，湖北 宜昌 415323；4.武汉理工大学 材料科学与工程学院，湖北 武汉 430070）
摘 要：从干堆积、湿堆积、化学堆积、复杂原料的等效堆积等方面综述了超高性能混凝土（UHPC）配合比设计理论从MAA模型发展至全尺度物理和化学协同堆积模型的过程，阐述了人工智能技术在提升理论设计精度中的重要应用，以及借助UHPC设计理论实现固废高质化利用和混凝土高性能协同提升的可行性，可为UHPC原材料的优化设计提供参考。
关键词：超高性能混凝土；颗粒最紧密堆积理论；人工智能；磷石膏；高质化
石粉对轨道交通工程用机制砂混凝土性能的影响研究
申晓明1，许志杨2，刘继红3，史星祥2，*，邹益民4，张立力2，夏如茜2，田 寅2，闻遨伟5
（1.苏州市轨道交通集团有限公司，江苏 苏州 215000；2.苏州混凝土水泥制品研究院有限公司 江苏省高耐久性混凝土工程技术研究中心，江苏 苏州 215004；3.中铁九局集团有限公司，江苏 苏州 215200；4.苏州市星火混凝土有限公司，江苏 苏州 215009；5.中国电建市政建设集团有限公司，天津 300450）
摘 要：研究了石粉含量对轨道工程用C20、C35、C50机制砂混凝土性能的影响及石粉含量的合理范围。结果表明：对于工作性和抗压强度，机制砂混凝土的强度等级越高，石粉的最佳含量越小，C20机制砂混凝土的石粉含量宜为10%~20%，C35宜为5%~10%，C50宜为5%以内；对于早期抗裂性能，C35机制砂混凝土的石粉含量宜控制在3%~7%，C50宜控制在5%以内；对于抗氯离子渗透性能，C35机制砂混凝土的石粉含量宜控制在5%~15%，C50机制砂混凝土的性能受石粉含量的影响较小；对于抗冻性能，当石粉含量在5%以内时，C35机制砂混凝土的抗冻性能变化不明显，超过5%后，抗冻性能下降，石粉含量对C50机制砂混凝土抗冻性能的影响不明显。
关键词：机制砂；石粉；混凝土；性能；轨道交通工程
新型稳定剂对水泥基胶凝材料流变性能的影响
郑忠良1，朱高鹏1，么贵生1，陈克斌1，曹明莉2，*
（1.中国二十二冶集团有限公司，河北 唐山 064000；2.大连理工大学 土木工程学院，辽宁大连 116024）
摘 要：为解决减水剂与增稠剂之间的相容性问题，研发了一种含有增稠组分的新型稳定剂，研究了其对水泥基材料的流变性能、流动性、力学性能的影响，并分析了微观结构。结果表明：新型稳定剂与减水剂具有较好的相容性，相比于单掺减水剂的拌和物，复掺新型稳定剂的拌和物屈服应力和塑性黏度降低，扩展度和力学性能增加，拌和物未出现泌水，具有较好的均质性和稳定性，且微观结构相对致密。
关键词：稳定剂；减水剂；相容性；流变性能
硫铝酸盐水泥混凝土高温劣化规律及机理研究
段登辉1，陈嘉健1，*，郑孙博1，覃 潇1，黄文琪1，汪文学2
（1.佛山科学技术学院，广东 佛山 528000；2.九州大学 应用力学研究所，福冈 日本 819-0395）
摘 要：为了探究高温下硫铝酸盐水泥混凝土的劣化规律及机理，研究了高温对不同水灰比、不同龄期的硫铝酸盐水泥混凝土抗压强度、剩余质量比率、试件爆裂率、红外温升、超声波脉冲速度的影响。结果表明：400 ℃及以上时，试件表面产生明显的裂缝，并发生爆裂现象，温度越高，爆裂率越高；试件的抗压强度和质量均随着温度的升高而降低， 水灰比越低，龄期越长，抗压强度损失越大，但质量损失越小；试件的超声波脉冲速度、红外升温速率和抗压强度的线性回归结果较好。
关键词：硫铝酸盐水泥；高温劣化；钙矾石脱水；强度；机理
纳米SiO2增强高强套筒灌浆料及高温后性能试验研究
逄鲁峰1，庞伟琪2，*，郎慧东3，张 硕4
（1.山东建筑大学 土木工程学院，山东 济南 250101；2.中建八局第一建设有限公司，山东 济南 250100；3.山东华迪建筑科技有限公司，山东 济阳 251400；4.中建八局第二建设有限公司，山东济南 250000）
摘 要：研究了常温下不同纳米SiO2（NS）掺量（0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%）对高强套筒灌浆料流动度和强度的影响，以及不同高温温度（150、200、250 ℃）下NS掺量对高强套筒灌浆料质量损失和强度的影响，并进行了微观机理分析。结果表明：常温下，NS的掺入降低了灌浆料的流动度，灌浆料的强度随NS掺量的增加先增大后降低；高温后，灌浆料的质量损失率随温度的升高逐渐增大，抗折强度逐渐降低，抗压强度先增大后降低；NS的掺入能够降低灌浆料的质量损失率和抗折强度损失率，提高抗压强度，且随着NS掺量的增加，质量损失率和抗折强度损失率先降低后增大；NS能够改善灌浆料的内部孔结构；随着温度的升高，灌浆料的内部结构先密实后疏松。
关键词：纳米SiO2；高强套筒灌浆料；高温；抗折强度；抗压强度；质量损失；微观分析
浆膜层和水膜层厚度对新拌混凝土流动性的影响
陶 俊，罗小东，黄小川，肖世玉
（成都建工赛利混凝土有限公司，四川 成都 610000）
摘 要：通过改变石粉含量、砂率以及砂级配得到不同浆膜层厚度（PFT）和水膜层厚度（WFT）的混凝土拌合物，通过混凝土扩展度以及T500试验，研究了PFT与WFT对新拌混凝土流动性的影响。结果表明：当WFT＞1.40 μm时，混凝土的扩展度及T500随PFT同步变化；当WFT＜1.40 μm时，混凝土的扩展度及T500随WFT同步变化；当PFT与WFT同时增加时，混凝土的扩展度增加，T500降低；当PFT与WFT同时降低时，PFT与WFT的降幅不同，混凝土的扩展度及T500变化也有所差异。
关键词：浆膜层厚度；水膜层厚度；扩展度；流动性
低压养护下低热水泥混凝土的性能研究
王 宁1，2，3，阳 黎2，3，夏艳晴1，2，3，李 军1，卢忠远1，*，许毅刚2，3，钟 文2，3，种 娜2，3
（1.西南科技大学，四川 绵阳 621010；2.嘉华特种水泥股份有限公司，四川 乐山 614003；3.中国建材集团有限公司，北京 100036）
摘 要：研究了不同养护（低压养护、标准养护）条件下掺不同品种水泥（普通硅酸盐水泥OPC、低热水泥LHPC）混凝土的性能，分析了LHPC混凝土的孔结构对其性能的影响。结果表明：相同养护条件下，LHPC混凝土的后期抗压强度高于OPC混凝土；低压养护条件下，LHPC的放热量远低于OPC，LHPC可以持续进行水化，对低压环境的适应性更好，LHPC混凝土的孔结构更加致密，LHPC混凝土的耐久性能更好；混凝土的耐久性能与孔结构呈线性关系，且耐久性能随着孔结构的劣化而降低。
关键词：低热水泥；低压养护；孔结构；力学性能；耐久性能
多因素对透水混凝土配合比及性能的影响研究
纪连杰1，袁文华1，2，*，孟 龙1，张祥驰1，方 敏1
（1.安徽理工大学 土木建筑学院，安徽 淮南 232001；2.安徽理工大学 矿山地下工程教育部研究中心，安徽 淮南 232001）
摘 要：基于正交试验法，研究了骨料粒径、水胶比、目标孔隙率、粉煤灰掺量、硅灰掺量对透水混凝土抗压强度、透水系数、孔隙率的影响。结果表明：骨料粒径、水胶比、目标孔隙率对透水混凝土性能的影响较大，掺入适量粉煤灰、硅灰能在一定程度上提高透水混凝土性能；28 d抗压强度最优组合为骨料粒径6~9 mm、水胶比0.28、目标孔隙率20%、粉煤灰掺量20%、硅灰掺量2%；透水系数最优组合为骨料粒径9~12 mm、水胶比0.31、目标孔隙率30%、粉煤灰掺量15%、硅灰掺量4%；孔隙率最优组合为骨料粒径3~6 mm、水胶比0.31、目标孔隙率30%、粉煤灰掺量15%、硅灰掺量8%。
关键词：透水混凝土；配合比；正交试验；性能
海上风电超低水胶比水泥基灌浆料的水化过程研究
王小萍1，朱嵘华1，2，*，田振亚1，2
（1.阳江海上风电实验室，广东 阳江529500；2.浙江大学 海洋学院，浙江 舟山 316021）
摘 要：基于水泥-硅灰-矿粉三元胶凝体系，制备了海上风电超低水胶比水泥基灌浆料，通过XRD和SEM分析了灌浆料不同龄期的水化产物与微观结构，并研究了其水化过程。结果表明：硅灰和矿粉共同促进了水泥的水化反应，且随着龄期的增加，促进作用增强；90 d时，在硅灰和矿粉的协同效应下，Ca(OH)2晶体大幅度减少，从而减少了Ca(OH)2自身晶体取向性对灌浆料造成的缺陷；水化反应生成大量低钙型C-S-H凝胶，形成排列紧密的层状构造，灌浆料内部结构致密，使其具有较高的抗压强度和耐久性能。
关键词：超低水胶比；水泥基灌浆料；水化过程；微观结构
配筋UHPC构件轴心受拉承载力计算研究
孙 科1，郑伟锋1，李志刚1，舒 恺1，王朴炎1，周 剑2，薛事成3，吴香国3,*，赵 毅2
（1.国网浙江省电力有限公司宁波供电公司，浙江 宁波 315016；2.中国建筑科学研究院有限公司，北京 100013；3.哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室 土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150090）
摘 要：为了研究配筋超高性能混凝土（RUHPC）轴心受拉构件承载力计算公式，基于试验统计数据，分析了纵筋配筋率、钢纤维掺量对构件轴心抗拉承载力的影响，并在现行混凝土结构设计规范计算模型基础上，简化了正截面承载力计算公式，给出了受拉区等效应力计算系数建议值，可靠指标分析满足要求。
关键词：配筋超高性能混凝土（RUHPC）；轴心受拉；承载力；可靠指标
HRB500钢筋轻骨料混凝土柱轴压承载力试验研究及可靠度分析
张 威，邵永健*，朱号令
（苏州科技大学 土木工程学院，江苏 苏州 215011）
摘 要：为了研究高强钢筋页岩陶粒混凝土轴压柱的承载力，制作了8根试件，研究了配筋率、配箍率、混凝土强度等对其承载力和破坏形态的影响。此外，得到了相关文献的有关统计参数，采用JC法，并利用Matlab软件编程迭代求解高强钢筋页岩陶粒混凝土轴压柱的可靠度指标。结果表明：在其他设计参数相同前提下，轴压柱的可靠度指标随着配筋率、配箍率、稳定系数以及截面面积的增大而增大，随着荷载效应比的增大而降低；JGJ/T 12—2019《轻骨料混凝土应用技术标准》中的轴心受压承载力计算公式可以满足GB 50068—2018《建筑结构可靠性设计统一标准》中的可靠指标要求。
关键词：高强钢筋；页岩陶粒混凝土；轴压柱；承载力；可靠度
钢纤维自密实混凝土的工作性、力学及耐久性能研究
卢佳林1，牛子东2，蓝国平2，刘 东3，王子杰3，兰 聪3
（1.广西中建西部建设有限公司，广西 南宁 530009；2.南宁中建西部建设有限公司，广西 南宁 530009；3.中建西部建设西南有限公司，四川 成都 610052）
摘 要：研究了钢纤维的形状（剪切型、端钩型）、长径比（46.6、53.9）和体积掺量（0、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%）对自密实混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。结果表明：相同掺量下，3种类型的钢纤维中，长径比为46.6的端钩型钢纤维自密实混凝土工作性、力学性能均相对较好；随着钢纤维掺量的增加（≥0.6%），自密实混凝土的工作性降低，抗压强度小幅增大，劈裂抗拉强度和轴向抗拉强度显著增大，早期收缩性能和抗裂性能提升，干燥收缩值减小。
关键词：钢纤维；自密实混凝土；工作性；力学性能；耐久性能
纤维增强地聚物混凝土力学及抗冲击性能研究
郝丽君1，王德法2，宋佳瑶3，郝淑亭4
（1.泰山科技学院，山东 泰安 271000；2.西安理工大学 土木建筑工程学院，陕西 西安 710048；3.陕西冶金设计研究院有限公司，陕西 西安 710018；4.永昌路桥集团有限公司，山东 济宁 272400）
摘 要：对比研究了单掺钢纤维（0、1%、2%、3%）和碳纤维（0、0.1%、0.2%、0.3%）对地聚物混凝土力学性能和抗冲击性能的影响，分析了试件的破坏形态及纤维作用机理。结果表明：随着碳纤维掺量的增加，试件的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和抗冲击性能总体变化不大；随着钢纤维掺量的增加，试件的抗压强度和抗折强度增大，劈裂抗拉强度和抗冲击性能先提高后降低，最佳钢纤维掺量为2%。
关键词：地聚物混凝土；钢纤维；碳纤维；力学性能；抗冲击性能
纤维增强磷酸钾镁水泥砂浆工作性、力学性能与韧性研究
孙 旻1，王 军2，王 洋3
（1.大连空港建设发展有限公司，辽宁 大连 116000；2.宁波港航管理中心，浙江 宁波 315799；3.交通运输部天津水运工程科学研究所，天津 300456）
摘 要：为了改善磷酸钾镁水泥（MKPC）砂浆的脆性，研究了聚甲醛（POM）纤维的掺量（0~2.0%）对MKPC砂浆工作性、力学性能和韧性的影响，并进行了SEM分析。结果表明：随着POM纤维掺量的增加，砂浆的流动度和抗压强度均降低，抗折强度和折压比均先增大后减小，韧性提升；POM纤维在砂浆基体中主要发生拔出破坏，其桥连作用有效抑制了裂缝的产生和扩展。
关键词：磷酸钾镁水泥；聚甲醛纤维；强度；韧性；微观结构
粮食平房仓“结构-隔热”一体化墙板热工性能研究
赵金全1，刘 衡1，丁永刚1,*，周 龙2，孙 蕾3
（1.河南工业大学 土木工程学院，河南 郑州 450001；2.河南工大设计研究院，河南 郑州 450001；3.新乡职业技术学院 建筑学院，河南 新乡 453000）
摘 要：为了提高散装粮食平房仓墙体保温隔热性能，提出了一种新型“结构-隔热”一体化墙板（SIW墙板）。通过试验和数值模拟，分析了保温板厚度、连接件等对SIW墙板热工性能的影响，揭示了内、外叶墙板温度、热流密度随时间的变化规律，得到了SIW墙板的传热系数，基于传热系数指标开展了SIW墙板在不同储粮生态区的适用性评价。结果表明：相较于传统平房仓砖砌墙体，保温板厚度为50 mm和80 mm的SIW墙板传热系数分别降低了45.81%和56.13%；GFRP连接件在SIW墙板中的热桥效应不显著，对墙板温度场的影响较小；相较于保温板厚度为50 mm的SIW墙板，80 mm厚的SIW墙板能满足3个储粮生态区对粮食平房仓墙体传热性能的要求。
关键词：平房仓；“结构-隔热”一体化墙板(SIW)；热工性能；传热系数；适用性评价
CFRP加固受损再生混凝土板的抗弯性能试验研究
基于工程监测和数值模拟的混凝土竖向施工缝约束程度研究
杨 睿，李 明，徐思睿
（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：对存在竖向施工缝的某厂房顶板和隧道叠合墙结构进行了温度、应变监测和数值模拟。结果表明：顶板和叠合墙在靠近竖向施工缝处的变形均受到显著约束，但其应变峰值和单位温度变形均比靠近水平施工缝处的大；在数值模拟时，将水平施工缝以下底部侧墙和底板的旧混凝土弹性模量均取为实测值，将竖向施工缝一侧的先浇顶板和地连墙的混凝土弹性模量分别取为实测值的25%和50%左右，可使应变计算值与监测值的误差较低；在混凝土抗裂性评估计算中，应考虑对竖向施工缝处旧混凝土的弹性模量进行适当折减。
关键词：约束程度；竖向施工缝；温度应变；数值模拟；新旧混凝土；弹性模量
超细低碳胶凝材料的制备及应用研究
崔 雷1，范 凯1，周桃义2，周 新2，陈 浩2，王裕银3，王 麟4，柏立果5，陈勤丰6，马友来6，郦军科7，刘 斌8
（1.安徽节源环保科技有限公司，安徽 合肥 230001；2.安徽国材新材料科技有限公司，安徽 铜陵 244000；3.合肥中材混凝土有限公司，安徽 合肥 230001；4.徐州中联水泥有限公司，江苏 徐州 221000；5.华东材料苏州有限公司，江苏 苏州 215000；6.宣城南方水泥有限公司，安徽 宣城 242000；7.肥西南方水泥有限公司，安徽 合肥 231200；8.合肥真诚新型建材有限公司，安徽 合肥 230001）
摘 要：为了在减碳的同时实现建材企业的降本增效，以矿渣粉和粉煤灰（质量比5∶5）为主要原材料，制备了一种超细低碳胶凝材料，研究了其对混凝土和水泥性能的影响。结果表明：在混凝土制备过程中，用适量超细低碳胶凝材料等质量部分替代水泥，可以有效提高混凝土的力学性能；在水泥生产过程中，用超细低碳胶凝材料等质量替代0~15%的水泥原料，对水泥的标准稠度用水量和凝结时间影响不大，但能有效提高水泥的抗折、抗压强度。研究结果可为建筑行业减碳增效途径的选择提供参考。
关键词：水泥；混凝土；超细低碳胶凝材料；减碳；增效
矿渣-脱硫石膏-水泥复合胶凝材料的性能研究
王安辉1，黄 虎2，*，张艳芳1，倪娇娇1，荣 辉2，3，*，戴骁蒙4，刘 鑫4，樊立龙5，赵 健5
（1.中建安装集团有限公司，江苏 南京 210023；2.天津城建大学 材料科学与工程学院，天津 300384；3.天津城建大学 建筑绿色功能材料重点实验室，天津 300384；4.中铁建大桥工程局集团建筑装配科技有限公司，天津 300300；5.中铁建大桥工程局集团有限公司，天津 300300）
摘 要：制备了矿渣-脱硫石膏-水泥复合胶凝材料，通过抗压强度试验确定了其最佳配合比，并进行了微观机理分析。抗压强度结果表明：相同水泥掺量（10%）下，随着脱硫石膏掺量的增加，试件的28 d抗压强度先增大后减小；相同m矿渣∶m脱硫石膏（8.0∶1.0）下，随着水泥掺量的增加，试件的28 d抗压强度先增大后减小；最佳m矿渣∶m脱硫石膏∶m水泥为75.5∶9.5∶15.0。28 d微观结果表明：随着脱硫石膏掺量的增加，水化产物生成量增多，AFt由针状变为粗棒状，但同时CaSO4·2H2O量也较多；随着水泥掺量的增加，CaSO4·2H2O和矿渣颗粒减少，无胶结性的SiO2增多，AFt由针状先变为粗棒状再变为针状和粗棒状共同存在。
关键词：脱硫石膏；矿渣；抗压强度；微观分析
再生细骨料混凝土的性能研究进展
陈春红1，2，俞 江1，刘荣桂2，*，朱平华1，王 磊1，伍金龙1，陈云春1
（1.常州大学 城市建设学院，江苏 常州 213164；2.江苏大学 土木工程与力学学院，江苏 镇江 212013）
摘 要：合理使用再生细骨料（以下简称RFA）可同时解决建筑垃圾的资源化利用问题和天然砂、石过度开采引起的环境问题。介绍了RFA的颗粒形状、空隙率、吸水率、有害物质含量等性能，总结了RFA的性能强化措施，综述了再生细骨料混凝土（以下简称RFAC）的工作性、力学性能和耐久性能，并对其机理进行了分析，可为RFA的进一步推广应用提供参考。
关键词：再生细骨料；混凝土；工作性；力学性能；耐久性能
水泥浆废水对MgO激发矿渣胶凝材料水化特性的影响
陶良敬，荆 喆，谭园园
（安徽建工建材科技集团有限公司，安徽 合肥 230000）
摘 要：研究了水泥浆废水（以下简称CWw）等质量替代0、20.0%、25.0%、33.3%、50.0%的水对MgO激发矿渣胶凝材料（以下简称WAAS）水化特性的影响，并测试了其抗压强度和孔结构。结果表明：掺入CWw有效促进了WAAS的水化进程，且CWw掺量越大，WAAS的主要水化放热峰越显著，热失重量越大，水化产物生成量越多；随着CWw掺量的增加，WAAS的抗压强度先增大后减小，最佳掺量为33.3%；WAAS的累计孔隙率随着CWw掺量的增加而减小，微观结构更密实。
关键词：水泥浆废水；MgO激发剂；矿渣；水化特性；抗压强度；孔结构
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