教学课程资源库 更多>>

关键词： 再生砖骨料   陶粒   再生高强混凝土   配合比   力学性能  

摘要： 基于双碳目标的实现和固体废弃物资源再利用的需求,文章以不同比例的再生砖骨料和陶粒混合作为轻质再生混凝土的骨料,研究了不同的再生砖骨料比例以及掺合料对抗压强度的影响。结果表明,在相同龄期下,再生混凝土的抗压强度会随着砖骨料比例的增加而逐渐减小,在砖骨料比例为45%的时候,达到了LC40的要求;将适量硅粉和粉煤灰掺在混凝土中,可提高再生混凝土的强度,粉煤灰和硅粉最为适宜的用量为5%和10%。

关键词： 玄武岩纤维   混凝土   力学性能  

摘要： 玄武岩纤维作为一种新型纤维材料,具备高强度、耐腐蚀、环保及价格低等诸多优点,且与混凝土密度接近,相容性较好。为研究玄武岩纤维掺量对混凝土力学性能的影响,文章分别对4种不同体积掺量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%)的玄武岩纤维混凝土进行抗压、抗折强度试验。试验结果表明,随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土立方体抗压、抗折强度均呈现先增后减的趋势,其中纤维掺量为0.3%时抗压强度达到最大值,较空白对照组提高了约40%,0.1%时抗折强度达到最大值,较空白对照组提高了约18.4%。适量的纤维掺量可以提高混凝土的力学性能,但是掺量过多会对混凝土的力学性能产生不利影响,且从抗折试验过程也可以看出,适量的纤维掺量可以使混凝土试件的弯曲韧性得到提高。

关键词： 超高性能混凝土   碳化硅晶须   长径比   力学性能   微观结构  

摘要： 研究了碳化硅晶须（Silicon carbide whiskers， SiCw）对超高性能混凝土（Ultra-high performance concrete， UHPC）力学性能的影响，并通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜和压汞法，对掺加碳化硅晶须后UHPC的微观结构进行了测定。结果表明：碳化硅晶须不利于基体早期（8 h内）力学性能的提高，但对其后期力学性能具有积极提升作用。这主要是由于：晶须外表面的SiO2保护膜早龄期时吸附溶液中的Ca2+，在一定程度上延缓了水泥水化的进行；而随着龄期的增加，晶须的成核效应、填充效应和桥接阻裂作用有效发挥，同时，晶须外表面的SiO2保护膜还会与水泥水化生成的氢氧化钙晶体发生反应，促使更多额外C-（A）-S-H凝胶的生成。此外，较大的长径比使得SiCw与UHPC基体的接触面积增加，二者间界面粘结力更强，导致晶须拔出过程中消耗能量更多，因此更有利于UHPC力学性能的提高。不过，但过高掺量的晶须难以均匀分散，它们容易团聚于UHPC基体中并形成缺陷，进而对混凝土的力学性能产生不利影响，试验以掺量0.15%时效果最佳。

关键词： 数字图像相关   混杂纤维   再生混凝土   全场应变演化   力学性能  

摘要： 为探究混杂纤维增强再生粗骨料混凝土(HFR-RCAC)的基本力学性能，以钢-聚丙烯混杂纤维(HF)体积掺量(0%、0.5%、1.0%)和再生粗骨料取代率(0%、25%、50%、75%、100%)为主要试验参数，共制备45组试样，进行抗压试验、劈裂抗拉试验和抗折试验，借助数字图像相关(DIC)技术对试样表面的全场位移和应变进行监测，并利用扫描电子显微镜(SEM)观察了聚丙烯纤维与再生骨料之间的界面过渡区的微观结构。试验结果表明，随着再生骨料替代率的增加，HFR-RCAC的力学性能也有所下降，而掺入纤维可以弥补再生骨料带来的强度损失，可以显著提高其力学性能；通过DIC方法获取试件抗压破坏的全场应变演化，并基于最大主应变演化过程分析了试件表面宏、微观裂纹的动态演化特征，HF对混凝土的增强机理主要以阻碍宏观裂纹扩展的形式体现。利用SEM表征了聚丙烯纤维-水泥基体界面过渡区的微观结构变化，从微观角度解释了HFR-RCAC力学性能的变化以及纤维改性增强机理。

关键词： 再生混凝土   力学性能   纳米SiO2   混掺纤维   响应面法  

摘要： 向再生混凝土中掺入纳米SiO2(NS)、玄武岩纤维（BF）和聚丙烯纤维（PPF）的不同组合，开展力学性能试验，研究了不同组合对再生混凝土力学性能的影响，基于响应面法建立了BF-PPF二元混合体系和NS-BF-PPF三元混合体系下的强度回归模型。结果表明：混合体系对再生混凝土力学性能的增强效果较好，且三元混合体系优于二元混合体系。NS-BF-PPF形成的三维网状支撑结构在多尺度上对再生骨料和新水泥砂浆的孔隙结构进行填充与增强，并延缓开裂过程，增强了力学性能。0.3%BF-0.3%PPF二元混合体系下抗压强度和劈裂抗拉强度分别为49.12 MPa和3.48 MPa，较基准组和单掺纤维体系有明显提升。三元混合体系下，3.5%NS对抗压强度提升最高为6.37 MPa;2.5%NS-0.5%BF-0.1%PPF混掺时劈裂抗拉强度达到最高，为3.77 MPa。为使回归模型中抗压强度和劈裂抗拉强度最大，二元混合体系下BF和PPF的最优体积率为0.306%和0.3%，三元混合体系下NS、BF和PPF的最优掺量分别为3.500%、0.452%和0.1%。

关键词： 软土地基处理   地聚合物   矿渣   电石渣   无侧限抗压强度   微观机理  

摘要： 通过以矿渣和电石渣为碱激发原料、硅酸钠为碱激发剂形成的地聚合物（GCG）固化淤泥来实现工业固废以及废弃土的资源化利用.通过无侧限抗压强度试验（UCS）研究了固化剂组分、养护龄期和含水率对GCG固化土强度的影响规律，并通过扫描电镜试验（SEM）探究了其微观机理.试验结果表明：矿渣与电石渣的最佳配比为6.5∶3.5；当固化剂掺量大于10%时，固化土UCS值大幅提升，最大28 d UCS值为8.86 MPa；当碱激发剂掺量增加时，固化土UCS值先增大小后减小，存在最优掺量7.5%;28 d固化土强度在7～14 d时增长速率较大，在其他龄期下增长速率较小；当初始含水率由30%增长至60%时，不同固化剂掺量下的固化土28 d UCS值降低了57.1%～92.5%；固化剂掺入7 d后在固化土体能产生更多的胶结物，使土体结构更加致密.

关键词： 土力学   钙质砂   循环荷载   静应力比   动应力比   抗剪强度  

摘要： 钙质砂是岛礁建设的重要材料之一，目前关于其循环剪切后的抗剪强度变化还鲜有报道。通过三轴固结排水和不排水剪切试验得到钙质砂和石英砂的抗剪强度，以静荷载下的抗剪强度为依据，开展不同静应力比和动应力比下的三轴不排水循环剪切试验及循环加载后的不排水剪切试验。结果表明：静应力比主要影响孔压发展上限，而动应力比不仅影响孔压发展上限，还影响循环结束时的应变值，这一规律在钙质砂中更为明显。孔压发展与静应力比负相关而与动应力比正相关。在同一循环荷载下，钙质砂累积孔压大于石英砂，并且在高动应力比下更容易发生液化。不同静应力比和动应力比的循环剪切后，砂土的偏应力峰值均有所降低。值得注意的是，以循环剪切结束时刻相比，静应力比的提升在一定程度上有利于循环后钙质砂剪切强度的提升，而动应力比的提升则一定程度上有利于循环后石英砂剪切强度的提升。

关键词： 湿陷性黄土   排水方式   三轴试验   非线性泊松比函数   邓肯-张模型  

摘要： 为分析渠坡变形破坏机理，针对新疆某输水明渠工程的湿陷性黄土进行了固结排水和固结不排水三轴剪切试验，并通过改进的邓肯-张模型对三轴试验剪切曲线进行了模拟，同时与邓肯-张模型和驼峰型三次曲线模型进行了对比分析。研究结果表明：随着围压增大，固结排水试验的应力-应变曲线由软化型转变为硬化型，体变曲线由软化型转变为硬化型；固结不排水试验应力-应变曲线均为硬化型，孔压曲线均表现为软化型；固结排水试验得到的有效黏聚力大于固结不排水试验得到的黏聚力，固结排水试验得到的有效内摩擦角与固结不排水试验得到的内摩擦角相差较小；改进后的邓肯-张模型模型参数共有9个；邓肯-张模型不能合理描述软化型三轴试验曲线，驼峰型三次曲线模型对强软化型三轴试验曲线契合度较差，而改进的邓肯-张模型能够较好地描述各种形态的湿陷性黄土三轴试验曲线，有较好的准确性。