202010目录及摘要
微生物诱导沉积碳酸钙机理及其在混凝土裂缝修复中的应用
代光志,徐潇航,丁 聪
(东南大学 材料科学与工程学院,江苏 南京 211189)
摘 要:对光合生物诱导沉积、硫酸盐还原菌诱导沉积、氮循环菌诱导沉积等微生物诱导沉积碳酸钙(MICP)机制进行了回顾,分别阐述了不同机制的作用机理,并探讨了不同机制在混凝土裂缝修复中的应用研究进展。此外,还分析了目前MICP修复技术存在的问题和局限性,对未来的进一步研究提出了思路和建议。
关键词:微生物诱导沉积碳酸钙;微生物;沉积机制;混凝土;裂缝修复
超高强混凝土降黏型超支化聚羧酸减水剂的应用研究
王方刚1,2,陆加越1,2,杨 勇1,2,林 玮1,2,刘建忠1,2,龚志炜3
(1.江苏苏博特新材料股份有限公司,江苏 南京 211103;2.高性能土木工程材料国家重点实验室,江苏 南京 210008;3.无锡交通建设工程集团有限公司,江苏 无锡 214026)
摘 要:通过净浆流动度、流变特性、吸附行为对自研发的减水剂进行了评价,优选出了降黏型超支化聚羧酸减水剂(PCE)。结果表明:同掺量时,超支化PCE-2、PCE-3的流动度大于梳状PCE-1;随着时间的延长,PCE-1流动度逐渐降低,而PCE-2和PCE-3的流动度在60 min内不损失,且略有提升;相同剪切速率下PCE-2和PCE-3的剪切应力和黏度均明显低于PCE-1,PCE-1存在剪切变稠现象,尤其是低水灰比(0.2)时剪切变稠现象更明显;PCE-2和PCE-3的吸附量远高于PCE-1,低水灰比(0.2)时PCE-1的吸附量与PCE-2和PCE-3的差距变小,但PCE-1在20 min后吸附量增长缓慢,明显低于PCE-2和PCE-3。降黏型超支化聚羧酸减水剂在实际工程应用中效果较好。
关键词:超高强混凝土;降黏;超支化结构;聚羧酸减水剂;流变特性
矿物掺合料对高性能混凝土耐久性的影响
田 帅1,2,吕剑锋1,李世华1,2,王俊杰1,王模弼1
(1.云南建投绿色高性能混凝土股份有限公司,云南 昭通 657000;2.云南省高性能混凝土工程研究中心,云南 昆明 650501)
摘 要:研究了粉煤灰、矿渣粉的不同掺入方式对高性能混凝土(HPC)抗氯离子渗透性能及抗冻性能的影响。结果表明:在相同水胶比条件下,随着矿物掺合料掺量的增加,HPC的抗压强度逐渐降低;掺入适量的矿物掺合料可有效降低HPC的电通量,改善抗氯离子渗透性能;当矿物掺合料掺量为40%,且粉煤灰和矿渣粉质量复掺比例为3∶1时,HPC在28 d与84 d的电通量分别为641.6 C和380.5 C;在水胶比及含气量不变的情况下,随着矿物掺合料掺量的增加,HPC的抗冻性能逐渐变差,而未掺矿物掺合料的HPC抗冻性能最好,抗冻等级为F200。
关键词:矿物掺合料;高性能混凝土;电通量;抗冻性能
混凝土抗侵蚀防腐剂抗蚀系数试验方法研究
刘 立1,丁小富2,李长成1,郑永辉1,贾福杰1,赵顺增1,吴 勇1
(1.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;2.浙江合力海科新材料股份有限公司,浙江 金华 321100)
摘 要:以40 mm×40 mm×160 mm试件替代10 mm×10 mm×60 mm试件(A法),建立了混凝土抗侵蚀防腐剂抗蚀系数试验方法(B法)。保持养护及腐蚀制度不变,按灰砂比1∶6,流动度(250±5)mm确定了水胶比,使侵蚀溶液浓度提高至15%,分别测试20 ℃侵蚀溶液中和水中90 d砂浆试件的抗压强度,以抗压强度比确定90 d抗蚀系数。结果表明:B法的90 d抗蚀系数与原A法的28 d抗蚀系数结果相吻合,B法是可行的。
关键词:混凝土抗侵蚀防腐剂;抗蚀系数;灰砂比;流动度;浓度;抗压强度比
混凝土成熟度理论研究与应用现状综述
朱 然1,2,徐 俊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 200080)
摘 要:回顾了混凝土成熟度理论的发展历程;梳理了国内外混凝土成熟度与混凝土强度之间相关的数学模型,并探讨了各模型的适用范围;最后概述了当前混凝土成熟度理论的应用现状。
关键词:混凝土;成熟度;等效龄期;抗压强度
扰动对混凝土抗氯离子渗透性能的影响研究
谢德擎1,2,穆 松1,2,刘建忠1,2,石 亮3,刘 凯1,2,刘光严1,2
(1.高性能土木工程材料国家重点实验室,江苏 南京 210008;2.江苏苏博特新材料股份有限公司,江苏 南京 211103;3.上海苏科建筑技术发展有限公司,上海 201399)
摘 要:利用改造后的击顶式振筛机提供三维扰动,通过线切割内部偏心顶轴,使竖向振幅接近南京长江大桥公路桥桥面的实际振幅;配制C30、C50普通混凝土和掺抗扰动剂的C50混凝土,设计7种扰动制度,研究了各扰动制度对混凝土抗氯离子渗透性能(RCM)的影响。研究结果表明:C30混凝土终凝前1 h受扰动,上部试块RCM值增幅最大,增幅为70.4%;C50混凝土终凝时受扰动,上部试块RCM值增幅最大,增幅为95%;该阶段混凝土的可塑性基本消失,受扰动后局部密实度降低,RCM值增大明显。掺入抗扰动剂可以实现混凝土“初期增稠”与“早期增强”,大幅提升普通混凝土的整体抗扰动性能,相比于自身未扰动组,受各扰动制度后RCM值几乎没有降低。
关键词:三维扰动;抗扰动剂;耐久性能;RCM值
泵送混凝土的工作性变化及应对方案研究
刘 洋1,王 倩2,张露瑶2,王晓英1,付海平1,张新民1
(1.北京金隅水泥节能科技有限公司 水泥混凝土节能利废技术北京市重点实验室,北京 102403;2.唐山冀东水泥外加剂有限责任公司,河北 唐山 063000)
摘 要:从压力、温度、含气量、气泡聚并等角度研究了泵送条件下混凝土工作性变差的原因,提出了相应的解决方案。研究结果表明:在有效减水剂不足的情况下,泵压力可促使浆体发生稠化;含气量损失不是混凝土经泵稠化的原因;气泡排液和聚并会使混凝土经泵稀化;在缓释型聚羧酸减水剂掺量较高的情况下,经泵温升可促使浆体发生稀化;通过调整减水剂组分和掺量可有效缓解泵送条件下混凝土流动性变差的问题。
关键词:混凝土;泵送;工作性;流动性;减水剂
预制清水混凝土看台深化设计关键技术研究
李亚娟
(北京预制建筑工程研究院有限公司,北京 100070)
摘 要:为达到预制清水看台整体效果要求,结合广东省亚青会体育场项目,进行了预制清水混凝土看台深化设计,研究了特殊部位连接构造、电气预留预埋技术和细部设计技术,实现了结构和电气设计一体化的目的,可为类似工程提供参考。
关键词:预制清水混凝土看台;连接构造;预埋技术;细部设计;模具设计;电气
预制装配化舱格式挡墙设计及应用研究
李昊煜1,2,赵华宏1,2,董 阁1,2
(1.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230088;2.公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心,安徽 合肥 230088)
摘 要:为简化施工工序、节省劳动力、提高工程质量,基于拓扑优化理论,设计了预制装配化舱格式挡墙的结构形式,运用有限元仿真分析软件,优化了连接细节。最后结合具体工程应用,分析了预制装配化舱格式挡墙在经济性、环保等方面存在的优势,可为其推广应用提供参考。
关键词:预制装配化;挡墙;舱格式;结构设计
BFRP筋/钢筋混合配筋混凝土梁抗弯试验与有限元分析
付 莹1,孔祥清2,于 洋2,高红军3
(1.渤海大学 工学院,辽宁 锦州 121001;2.辽宁工业大学 土木建筑工程学院,辽宁 锦州 121001;3.锦州集信高温材料有限公司,辽宁 锦州 121001)
摘 要:通过抗弯性能试验,分析了玄武岩纤维增强筋(BFRP筋)/钢筋混合配筋混凝土梁的承载力、破坏形态、挠度及裂缝发展情况。在试验基础上利用ANSYS软件建立了BFRP筋/钢筋混合配筋混凝土梁的三维有限元数值分析模型,并与试验结果进行了对比。在数值分析模型基础上研究了FRP筋类型及其布置方式对混合配筋混凝土梁抗弯性能的影响。结果表明:BFRP筋/钢筋混合配筋混凝土梁的破坏形式均为钢筋屈服后受压区混凝土被压碎;配筋面积比Af /As越大,初裂荷载越小,裂缝总数越少,挠度逐渐增加;建立的数值分析模型能较准确地模拟BFRP筋/钢筋混合配筋混凝土梁的抗弯性能;BFRP筋、AFRP筋(芳纶纤维增强筋)及GFRP筋(玻璃纤维增强筋)与钢筋混合配筋混凝土梁的荷载-挠度曲线比较接近;与BFRP筋相比,CFRP筋(碳纤维增强筋)/钢筋混合配筋混凝土梁的开裂荷载和极限荷载分别高14.2%和9.3%,最大挠度小35%左右;BFRP筋的布置方式(单层或双层)对混合配筋混凝土梁抗弯性能的影响不大。
关键词:混合配筋混凝土梁;BFRP筋;抗弯性能试验;有限元分析
超高强钢筋ECC柱轴心受压试验研究
汪知文1,李碧雄1,游 杨1,廖 桥1,饶 丹2,余 弦2
(1.四川大学 建筑与环境学院,四川 成都 610065;2.成都建工集团有限公司,四川 成都 610031)
摘 要:对超高强钢筋HRB500与高延性水泥基复合材料(ECC)矩形截面短柱进行了轴心受压试验,研究了配筋率为1.13%、2.26%的超高强钢筋对ECC应力-应变曲线的影响。结果表明:ECC柱在破坏后依然能保持良好的整体性,且裂缝宽度明显低于普通混凝土柱;超高强钢筋ECC柱的纵向钢筋均达到屈服强度,极限承载力和极限竖向应变均大于普通混凝土试件;超高强钢筋与ECC混凝土之间的协同性明显优于普通混凝土;ECC柱的泊松比随着加载的进行先逐渐变小,然后有一定程度的增加。
关键词:超高强钢筋;高延性水泥基复合材料;轴心受压;应力-应变曲线;泊松比
RPC本构关系及矩形RPC梁抗弯承载力研究
龙佩恒,黄琳艺,乔 宏,宋 浩,李 飞
(北京建筑大学 土木与交通工程学院,北京100044)
摘 要:设计了3组不同配比活性粉末混凝土(RPC)试件,研究了钢纤维对RPC试件力学性能的影响,分析了RPC抗压本构关系,并提出了新的RPC抗拉本构方程。在此基础上设计了矩形梁抗弯承载力试验,研究了钢纤维对RPC梁的延性、韧性、承载力和抗裂性能的影响。结果表明:掺钢纤维RPC梁的开裂荷载、屈服荷载及极限承载力较未掺钢纤维RPC梁均提升了20%以上,构件的裂缝宽度能够控制在0.1 mm以内。
关键词:活性粉末混凝土(RPC);钢纤维;梁;力学性能;本构关系
高温后玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究
李 曈1,张晓东1,刘华新1,陈 明2,范锦泽1,陈 晨1
(1.辽宁工业大学 土木建筑工程学院,辽宁 锦州 121001;2.盘锦职业技术学院,辽宁 盘锦 124000)
摘 要:研究了高温作用下素混凝土、玄武岩纤维混凝土、玄武岩-高吸水树脂混凝土及玄武岩-纤维素混杂纤维混凝土的力学性能,建立了高温作用后混凝土的抗压强度预测模型。结果表明:纤维的掺入能够提高混凝土的耐高温性能;对于抗压强度,玄武岩-纤维素混杂纤维混凝土的抗压强度值最高,400 ℃时,其抗压强度相较素混凝土提高了36.3%;对于抗折强度,玄武岩和高吸水树脂混掺对混凝土抗折强度的提升效果最优;建立的高温作用下混凝土抗压强度预测模型的精度较高。
关键词:混凝土;玄武岩纤维;高吸水树脂;纤维素纤维;高温;力学性能;预测模型
高性能轻质混凝土复合外墙围护部品研究与应用
孙源泽1,蒋勤俭1,刘 昊2,吕丽萍2,黄清杰1
(1.北京预制建筑工程研究院有限公司,北京 100070;2.北京榆构有限公司,北京 100070)
摘 要:装配式钢结构住宅建筑正逐渐成为我国装配式建筑的重要组成部分,其外墙围护部品很难同时满足轻质、防水、防火、耐久以及与门窗、保温集成一体等高性能要求,限制了其快速、高质量发展。为解决钢结构住宅外墙围护部品性能不高的问题,通过研究外墙围护部品的材料、墙板、配件以及建筑、结构设计等,研发了一种满足钢结构住宅高性能要求的轻质混凝土复合外墙围护部品,并成功应用到了相应的工程中。
关键词:高性能;钢结构住宅;轻质混凝土;外墙围护部品
预制夹心混凝土墙板热工性能研究
张佳阳,路国忠,郭振雷,尹志芳
(北京建筑材料科学研究总院有限公司,北京 100041)
摘 要:通过研究不同种类及厚度的夹心保温材料、拉结件布置数量及保温板缝隙宽度,分析了其对预制夹心混凝土墙板传热系数的影响。结果表明:夹心层保温材料导热系数越小、夹心层越厚,预制夹心混凝土墙板传热系数越小;非金属拉结件对夹心墙板传热系数的影响约为1.3%~3.2%,夹心层厚度越厚,墙板传热系数越小,拉结件影响越大;夹心层保温板采用定制式保温板可有效降低保温板缝隙对预制墙板传热系数的影响,计算结果可为预制夹心墙板的热工设计提供依据。
关键词:预制夹芯混凝土墙板;传热系数;拉结件;保温板缝隙
灰缝厚度对蒸压加气混凝土砌块墙体热工性能的影响
肖力光,邢纹浩
(吉林建筑大学 材料科学与工程学院,吉林 长春130118)
摘 要:基于Ansys Workbench热力学模块对蒸压加气混凝土外墙传热模式进行了分析,并对研究单元进行建模,确定了模型边界条件及荷载加载形式。通过对3 mm、20 mm等不同厚度砌筑灰缝进行建模研究,探讨了不同灰缝厚度情况下,蒸压加气混凝土砌块墙体温度的分布情况。结果表明,薄灰缝砌筑可以显著减少蒸压加气混凝土砌块墙体的“微热桥效应”,从而降低墙体热量流失。灰缝散失的热量占墙体总散失热量百分比y与灰缝厚度x的关系为:y=0.946x+3.247。
关键词:Ansys Workbench;灰缝厚度;热工性能;薄灰缝砌筑砂浆
新旧混凝土叠合面抗剪性能研究
陈甫亮1,胥 卉2,廖桢颖1,王韶纤2,李俊杰1,陈 俊2
(1.中民筑友,湖南 长沙 410000;2.湘潭大学,湖南 湘潭 411105)
摘 要:新旧混凝土叠合面的剪切强度是衡量界面黏结性能的最重要指标。基于Z形黏结试件剪切试验,研究了不同叠合层材料、不同界面处理方式、不同槽口形式下的叠合界面抗剪性能。结果表明,UHPC试件表现出较好的界面抗剪能力,其承载力均高于自密实试件。对于槽口构件,槽口连接形式能提高叠合面抗剪承载力,其中梯形槽口对界面抗剪承载力提升效果更为显著。槽口形式对UHPC材料与C30混凝土界面抗剪能力的影响相较于其对自密实材料与C30混凝土界面抗剪能力的影响更为显著。对于有锚固钢筋的试件,增大锚固钢筋的锚固长度可以提高UHPC材料与C30混凝土界面抗剪能力;对于无锚固钢筋无槽口试件,气泡纸粗糙面处理可以改善UHPC试件的变形能力。
关键词:装配式建筑;新旧混凝土叠合面;剪切强度;超高性能混凝土;自密实
热重分析法在混凝土碳化深度检测中的应用
李 蓓1,2,金南国2,田 野2,金贤玉2,李鑫燚1
(1.浙江水利水电学院 建筑工程学院,浙江 杭州 310018;2.浙江大学 建筑工程学院,浙江杭州 310058)
摘 要:针对现有酚酞试剂法无法精确测定混凝土碳化程度的不足,基于热重法定量分析CaCO3含量的试验原理,利用TA-Q500热重分析仪在原材料相同的条件下对不同水灰比及龄期条件下的混凝土碳化深度进行了检测,并阐述了该方法的具体操作步骤。结果表明:与酚酞试剂法相比,热重分析法可以定量分析碳化混凝土中的Ca(OH)2 和CaCO3含量,具有快速、方便的特点,且受环境和人为因素的影响较小,测试结果相对稳定准确。
关键词:碳化反应区;定量分析;热重分析法(TGA);混凝土
混凝土回弹仪(2.207J)分段率定计量研究
魏超琪1,王 磊2,张 鹏1,赵庆航1,贺晶晶3
(1.陕西省建筑科学研究院有限公司,陕西 西安 710082;2.济南朗睿检测技术有限公司,山东 济南 250000;3.西安理工大学 土木建筑工程学院,陕西 西安 710048)
摘 要:研究了混凝土回弹仪钢砧率定值与其硬度及质量间的关系,确定了一款比较适合中型回弹仪用的轻型钢砧(率定值为40±1)。结果表明:该轻型钢砧可有效提升回弹仪检定周期内常用示值区间段回弹值的重复性、稳定性和准确性,同时,可确保回弹仪的使用过程处于标准状态,进而提高回弹法检测混凝土抗压强度的精度。
关键词:中型混凝土回弹仪;轻型钢砧;分段计量点;率定值
珊瑚-水泥复合胶凝材料性能研究及微观分析
王卓蕾1,2,谢建斌1,3,刘思楠1,张文豪1,赵一锦1
(1.云南大学 建筑与规划学院,云南 昆明 650500;2.达州市人民防空办公室,四川 达州 635000;3.昆明军龙岩土工程有限公司,云南 昆明 650021)
摘 要:以10%、20%、30%的珊瑚粉等质量取代水泥制备珊瑚-水泥复合胶凝材料,研究了珊瑚粉对水泥胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间、水化放热量、胶砂强度、电阻率和吸波性能的影响,并用XRD、SEM方法分析了珊瑚-水泥复合胶凝材料的物相和微观形貌。结果表明:珊瑚粉会使水泥胶凝材料的凝结时间延长,水化放热量减少,对标准稠度用水量影响不明显;珊瑚粉对水泥胶凝材料的力学性能不利,但仍能满足工程建设要求;掺入珊瑚粉后,试件的电阻率下降、导电性能增加、吸波性能降低;珊瑚-水泥复合胶凝材料的主要水化产物与水泥胶凝材料类似,没有新产物生成。
关键词:珊瑚粉;凝结时间;力学性能;电阻率;吸波性能;微观结构
超硫酸盐水泥植生多孔混凝土性能试验研究
黄 劲,秦节发,陈 超,石 华,谭建湘,任 政
(华新水泥股份有限公司,湖北 武汉 430073)
摘 要:选用一种低碱度超硫酸盐水泥制备了多孔混凝土,研究了不同掺量脱硫石膏对多孔混凝土pH值和力学性能的影响,分析了狗牙根、高羊茅、早熟禾、黑麦草和白喜草在多孔混凝土中的植生情况。结果表明:当脱硫石膏掺量为15%~20%,P·O 52.5水泥掺量为5%时,多孔混凝土的抗压强度最高;水胶比为0.3时,多孔混凝土的施工性和力学性能最优;脱硫石膏、P·O 52.5水泥和水胶比对多孔混凝土的pH值影响较小。制备的多孔混凝土pH值较低,能够满足植物生长需求,其中,高羊茅和白喜草在多孔混凝土中的植生性能最佳。
关键词:超硫酸盐水泥;植生多孔混凝土;pH值;植生情况
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