超高性能混凝土在模拟污水环境中的劣化过程研究

胡文佩^1，2，李华兵³，郭晓潞^3，*

（1.上海市市政规划设计研究院有限公司，上海 200031；2.上海城市路域生态工程技术研究中心，上海 200031；3.同济大学 材料科学与工程学院 先进土木工程材料教育部重点实验室，上海 201804）

摘 要：制备浓度均为5%的硫酸溶液和柠檬酸溶液模拟污水环境，对比研究了普通混凝土（NC）和超高性能混凝土（UHPC）在模拟污水环境中的耐腐蚀性能和劣化过程。结果表明：经两种腐蚀溶液浸泡后，UHPC的外观破坏、腐蚀深度及劣化深度均远低于NC；浸泡106 d后，浸泡UHPC腐蚀溶液的pH值趋于稳定，而浸泡NC的腐蚀溶液pH值则持续上升；与NC相比，经硫酸溶液浸泡后，UHPC腐蚀表面的微观结构更密实，腐蚀表面仍有富余的Ca²⁺来有效防止硫渗入，从而使UHPC更耐酸腐蚀。

关键词：超高性能混凝土；污水环境；硫酸；柠檬酸；腐蚀机理；劣化过程

氧化石墨烯-硅烷复合乳液对混凝土抗氯离子渗透性能的影响及机理分析

王继祖¹，路荣波¹，王汉增²

（1.山东淄建集团有限公司，山东 淄博 255000；2.山东中木建设有限公司，山东 淄博 255000）

摘 要：研究了涂覆氧化石墨烯-硅烷复合乳液和硅烷乳液对混凝土抗氯离子渗透性能的影响，并通过分子动力学模拟构建了氯离子在C-S-H凝胶孔道中的传输模型，分析了复合乳液的作用机理。结果表明：涂覆复合乳液与硅烷乳液均能有效提高混凝土的抗氯离子渗透性能，其中，复合乳液的效果更好；乳液中的分子与C-S-H界面通过静电力、分子间相互作用力、成键等方式互相结合，改变了C-S-H界面性能，减缓了水分子进入孔道中的速度，也降低了氯离子的渗透速度；乳液分子在孔道中通过吸附作用吸附周围的分子，形成较大体积的团簇体，阻塞了孔道，抑制了孔道中氯离子与水分子的传输，从而提高了混凝土的抗氯离子渗透性能。

关键词：混凝土；氧化石墨烯复合乳液；抗氯离子渗透性能；模拟

微纳米气泡水对砂浆力学、收缩性能的影响

罗作球^1，2，胡宇博^1，2，*，何廷树³，张凯峰^1，2，孟 刚^1，2，万赈民³，张林啸^1，2

（1.中建西部建设北方有限公司，陕西 西安 710065；2.西安市特种混凝土与低碳建材工程技术研究中心，陕西 西安 710065；3.西安建筑科技大学 材料科学与工程学院，陕西 西安 710055）

摘 要：为了探究微纳米气泡水（NBW）作为拌和水对砂浆性能的影响，对NBW与普通水拌和的砂浆抗压强度与收缩性能进行了对比分析。结果表明：NBW使砂浆28 d抗压强度提高了6%~13%，早期抗压强度提高更明显；NBW与矿物掺合料具有协同作用，能够降低砂浆的收缩，减少质量损失；NBW可以降低砂浆的总孔隙率和平均孔径，使砂浆的微观结构更加密实。

关键词：微纳米气泡水；砂浆；抗压强度；收缩

高温后预损伤混凝土的轴压试验研究

王连坤，梁锡东*，郭一彬，刘 杰，林文皓

（五邑大学 土木建筑学院，广东 江门 529020）

摘 要：对不同预损伤程度下C30混凝土试件进行了高温（200、350、500 ℃）后轴心抗压试验，获取了试件的应力-应变全曲线，分析了高温对预损伤试件的质量损失率、峰值应力、峰值应变、弹性模量等的影响。结果表明：在相同温度下，预损伤程度越高的混凝土试件破坏越早；在相同预损伤程度下，高温温度越高，试件破坏越早；与温度相比，预损伤程度对试件轴压破坏的影响更大；各试件的质量损失率随着温度的升高而增加；预损伤程度越高，高温温度越高，试件的轴心抗压强度越低；随着温度的升高，各试件的峰值应力降低，峰值应变增加，上升段的斜率变小；各试件的弹性模量均随着温度的升高而降低。

关键词：预损伤；高温；质量损失率；轴压力学性能

早强剂对C30喷射混凝土抗压强度的影响

吉 飞，李 伟，陈本稳，李庆超，姜海东

（江苏奥莱特新材料股份有限公司，江苏 南京 210505）

摘 要：研究了不同早强剂（元明粉、硫酸铝、七水硫酸镁、硝酸钙、亚硝酸钠、硫氰酸钠和CSH晶种）单掺及复掺对C30喷射混凝土抗压强度的影响。结果表明：不同厂家CSH晶种对C30喷射混凝土各龄期抗压强度的作用效果有所差异，其中，CSH晶种2#对抗压强度的提高效果最好；通过优化配合比，元明粉可以提高试件的早期抗压强度，且28 d抗压强度发展较好；硝酸钙、亚硝酸钠、硫氰酸钠单掺及与其他早强剂复掺对C30喷射混凝土8 h抗压强度的提高效果并不明显，甚至会降低喷射混凝土的抗压强度。

关键词：早强剂；喷射混凝土；抗压强度；CSH晶种

掺磷尾矿砂的UHPC板抗弯性能试验研究

王卓群¹，宗钟凌^{1，2，3，*}，谢青海^1，2，骆 辉¹，卢浩宇¹，赖 斌¹，高子晴¹

（1.江苏海洋大学 土木与港海工程学院，江苏 连云港 222005；2.江苏省海洋工程基础设施智能建造工程研究中心，江苏 连云港 222002；3.江苏省海洋资源开发研究院，江苏 连云港 222002）

摘 要：使用磷尾矿砂取代部分河砂制备了超高性能混凝土（UHPC），研究了不同磷尾矿砂取代率（0~20%）对UHPC试件强度与弹性模量的影响，优选出最佳配合比，制作了5块配筋UHPC板，研究了不同厚度及配筋率对UHPC板抗弯性能的影响。结果表明：随着磷尾矿砂取代率的增加，试件的抗压强度与弹性模量呈先增加后下降的趋势；当磷尾矿砂取代率为10%，试件的抗压强度和弹性模量达到峰值，而抗拉强度随着磷尾矿砂取代率的增加而显著降低；在局部荷载作用下，配筋UHPC板的极限承载力和弯曲韧性随着配筋率和截面高度的增大而提高。此外，基于试验得到的UHPC受压本构曲线，建立了配筋UHPC板数值仿真模型，发现分析结果与抗弯试验结果吻合较好。

关键词：超高性能混凝土（UHPC）；磷尾矿砂；预制板；抗弯性能；有限元分析

SAP预湿水量对UHPC性能的影响

李 信^1，2，陈露一^1，2

（1．桥梁智能与绿色建造全国重点实验室，湖北 武汉 430034；2．中铁桥研科技有限公司，湖北 武汉 430050）

摘 要：研究了高吸水性树脂（SAP）的预湿水量（0、20、30、40 kg/m3）对超高性能混凝土（UHPC）工作性、力学性能和收缩性能的影响。结果表明：随着SAP预湿水量的增加，UHPC的初始和3 h扩展度均增加，3 d和28 d抗压强度均降低，且3 d抗压强度降低更明显，自收缩值降低，干燥收缩值增大。

关键词：高吸水性树脂；超高性能混凝土；工作性；力学性能；收缩性能

水稻秸秆纤维对混凝土抗压性能的影响

张 烜，赵 瑜，黄真江，张 坤，陆智杰

（贵州大学 土木工程学院，贵州 贵阳 550000）

摘 要：研究了水稻秸秆纤维的长度（10~30 mm、40~60 mm）和掺量（0、2、4、8 kg/m3）对混凝土抗压强度的影响，分析了试件表面的裂缝情况，并进行了析因分析。结果表明：掺入适量水稻秸秆纤维能有效提高混凝土的1、14、28 d抗压强度，改善单轴压缩作用下混凝土表面裂缝的形态及分布情况，且较长水稻秸秆纤维的提高作用相对更好；水稻秸秆纤维对混凝土1、14、28 d抗压强度的影响程度大小均为：掺量>长度与掺量共同作用>长度；考虑28 d抗压强度时，建议水稻秸秆纤维的长度为40~60 mm、掺量为2 kg/m3。

关键词：水稻秸秆纤维；混凝土；抗压强度；表面裂缝；析因分析

钢筋混凝土开洞梁力学性能研究现状与进展

张 扬¹，颜 阳²，熊学玉^1，3，*，陈 率⁴，陶 华⁴

（1.同济大学 土木工程学院，上海 200092；2.中铁上海设计院集团有限公司，上海200070；3.同济大学，先进土木工程材料教育部重点实验室，上海 201804；4.宁安铁路有限责任公司，安徽 芜湖 241004）

摘 要：总结了国内外钢筋混凝土开洞梁的受力机理、受力性能、洞口补强加固方式、承载能力计算等研究现状。现有研究结果表明：洞口上、下弦杆可看作是偏心受压和偏心受拉状态；当洞口尺寸较小时，钢筋混凝土开洞梁可看作带有斜压腹杆的桁架模型，当洞口尺寸较大时，洞口部分为无斜压腹杆的平行弦杆以及无洞口部分的带有斜压腹杆的桁架模型；钢筋混凝土开洞梁主要有孔侧破坏和孔间破坏两种破坏模式；钢筋混凝土开洞梁的结构响应主要取决于荷载路径的中断程度；随着洞口高度和宽度的增加，钢筋混凝土开洞梁的承载力会降低，但若设计合理，不会形成薄弱区；普通钢筋、纤维布和纤维板都可用于洞口区域的加固，相应的抗剪承载力计算也较为完善。

关键词：钢筋混凝土开洞梁；受力机理；洞口补强形式；承载能力；研究进展

基于电磁感应原理的钢筋钢纤维混凝土无损检测方法研究

叶 芳^1，2，赵 鹏^1，2，施俊航³，吴仁杰³，陈柯宇³，夏 晋^3，*

（1.国网天津市电力公司电力科学研究院，天津300384；2.天津市电力物联网企业重点实验室，天津300384；3.浙江大学 建筑工程学院，浙江 杭州310058）

摘 要：采用基于电磁感应原理的无损检测方法，研究了混凝土中钢纤维的体积掺量（0~1.85%）、钢筋的直径（6~20 mm）、间距（100 mm、200 mm）和保护层厚度（20 mm、40 mm）与电磁信号值的关系。结果表明：随着钢纤维体积掺量的增加，电磁信号值增大；随着钢筋直径的增加，电磁信号值基本呈增大趋势；钢筋的间距和保护层厚度越大，电磁信号值越小；钢筋钢纤维混凝土的电磁信号值由钢纤维与钢筋产生的电磁信号值叠加而成；当钢筋间距大于100 mm时，相邻钢筋之间的电磁信号基本无影响；根据电磁信号波谷均值可检验和评定钢筋钢纤维混凝土中的钢纤维体积掺量是否合格；根据曲线的峰值和峰值出现位置可检验钢筋直径和钢筋所在位置是否合格。

关键词：电磁感应原理；钢纤维；钢筋混凝土；无损检测

固废基胶凝材料的粒度分布与其性能的关联度

张艳佳^1，2，张广田^1，2，*，于海洋^1，2，贺光炜^1，2

（1.河北省建筑科学研究院有限公司，河北 石家庄 050021；2.河北省固废建材化利用科学与技术重点实验室，河北 石家庄 050021）

摘 要：以矿渣、钢渣、脱硫石膏、粉煤灰为主要原材料制备了固废基胶凝材料，研究了粉磨时间（5、10、15 min）对固废基胶凝材料比表面积、粒度分布、标准稠度用水量和胶砂抗压强度的影响，并通过灰色关联分析方法探究了固废基胶凝材料的粒度分布与标准稠度用水量和抗压强度之间的关联度。结果表明：随着粉磨时间的增加，固废基胶凝材料的细度、比表面积、标准稠度用水量和胶砂抗压强度均增大；固废基胶凝材料的标准稠度用水量和胶砂的抗压强度均与粒度小于20 μm的颗粒含量呈正相关，与粒度大于等于20 μm的颗粒含量呈负相关；适当减少粒度10~20 μm的颗粒含量或增加粒度20~32 μm的颗粒含量，均可在一定程度上降低固废基胶凝材料的标准稠度用水量；增加粒度0~3 μm、10~20 μm的颗粒含量分别有助于提高胶砂的3 d、28 d抗压强度。

关键词：固废基胶凝材料；粒度分布；灰色关联分析；抗压强度；标准稠度用水量

超细粉煤灰特性及其在混凝土中的应用研究

王玉斌¹，尹韶宁²，潘 栋²，李梓源¹，王 娜^1，3，袁 鹏²

（1.大唐同舟科技有限公司，北京 100040；2.建筑材料工业技术情报研究所，北京 100024；3.大唐国际发电股份有限公司 高铝煤炭资源开发利用研发中心，内蒙古 鄂尔多斯 010321）

摘 要：制备了不同细度（674、810、1 126 m2/kg）的超细粉煤灰，研究了其掺量（0~25%）对水泥-超细粉煤灰胶凝材料性能的影响，分析了掺不同细度超细粉煤灰混凝土的工作性、力学性能和耐久性能。结果表明：超细粉煤灰的强度活性指数和需水量比均随着其细度的增加而增大；用0~25%的超细粉煤灰替代P·O 42.5级水泥后，胶凝材料的初凝、终凝时间分别延长了11~71 min、13~74 min；与未掺超细粉煤灰的混凝土相比，掺超细粉煤灰混凝土的坍落度提高，3 d和7 d抗压强度相差不大，28、56、90 d抗压强度均有所提高，抗碳化性能和抗硫酸盐侵蚀性能均有所提升。

关键词：超细粉煤灰；基本特性；水泥；混凝土；性能研究