低活性粉煤灰在混凝土中的应用研究

为提高低活性粉煤灰在混凝土中的利用，依据《水泥胶砂强度检验方法》和《普通混凝土力学性能试验方法标准》，通过复掺CaO、CaSO4及防水剂、减水剂等材料对低活性粉煤灰进行了活化实验研究和混凝土性能测试研究，试验结果表明：经过活化处理后的粉煤灰重新获得了活性，提高了混凝土的强度、降低了泌水率、减小了坍落度经时的损失，从而有助于低活性粉煤灰的开发利用。     

磷酸盐水泥凝结时间研究

试验研究了缓凝剂、氧化镁比表面积及活性、粉煤灰、环境温度、水固比等因素对磷酸盐水泥(MPC)凝结时间的影响,并就磷酸盐水泥水化机理进行讨论.研究结果发现,缓凝剂、氧化镁比表面积及活性、环境温度三者对磷酸盐水泥凝结时间影响较大,而粉煤灰掺量与水固比对凝结时间的影响作用相对较小.     

复合材料修补金属裂损结构吸湿老化的试验与有限元分析

暴露在湿热环境中的复合材料修补金属裂损结构易吸湿老化,导致该结构性能下降,服役寿命缩短。为研究吸湿性对复合材料修补金属裂损结构修补效果和耐久性的影响,利用试验方法分析了吸湿性对复合材料胶补金属裂损结构及胶黏剂力学性能的影响;利用有限元方法评估了吸湿性对复合材料胶补金属裂损结构试验件修补效果和耐久性的影响。研究结果表明:吸湿后含穿透双边裂纹铝合金板玻璃纤维单面胶补试验件的疲劳裂纹扩展寿命和极限载荷的平均值分别下降为吸湿前的71%和90%;吸湿造成拉伸条件下复合材料胶补金属裂损结构胶层失效模式由内聚破坏为主转变为界面破坏为主;在"湿-热"老化30天后,E44/聚酰胺环氧树脂胶黏剂试验件吸水饱和,弹性模量下降为未老化前的40%,塑性应变超过了总应变的25%;有限元分析发现胶层损伤受吸湿影响明显,吸湿性加速了胶层损伤,且裂纹长度越长,加速作用越明显;同时吸湿使得裂纹尖端的J积分值急剧增大,导致修补结构的疲劳裂纹扩展寿命缩短,裂纹长度越长,吸湿性对于复合材料胶接修补效果的危害越严重。     

高掺量碳纤维增强活性粉末混凝土力学性能实验

采用一种新的碳纤维自分散工艺和专用分散设备制备出了掺量达胶结材质量8％的碳纤维增强活性粉末混凝土；研究了碳纤维掺量对活性粉末混凝土的力学性能影响规律。实验结果表明，在碳纤维掺量高时，活性粉末混凝土的力学性能受碳纤维掺量和水胶比两个因素共同作用。     

海水集料混凝土抗压强度及配合比试验研究

海水集料混凝土利用球形SAP形成内部球孔,是一种基于内部孔结构的新型混凝土。对水泥用量、球形SAP体积分数、水胶比和复合外加剂质量分数4个因素,各取4个水平进行正交试验,采用极差分析和方差分析归纳各因素对海水集料混凝土抗压强度的影响。结果表明:球形SAP体积分数对抗压强度的影响最大,其次是水泥用量和水胶比,复合外加剂质量分数的影响最小。在正交试验的基础上,将海水集料混凝土中球形SAP体积率视为孔隙率,得到一系列抗压强度的回归关系式,提出基于经验公式的海水集料混凝土配合比设计方法。     

膨润土-砂混合型缓冲／回填材料液塑限试验

为研究掺砂率对高庙子膨润土一砂混合型缓冲／回填材料液塑限的影响,利用液塑限联合测定仪进行了试验研究,并运用最小二乘法对混合物液塑限试验数据进行了分析。试验结果表明膨润土一砂混合物的可塑性、液塑限值和塑性指数均随掺砂率的增大而降低。对试验结果进行分析,得到了考虑掺砂率影响的混合物液塑限经验公式。混合物的液塑限并不是随掺砂率增大成比例降低,而是液限的实测值小于理论值,塑限的实测值大于理论值。得到的不同掺砂率的膨润土一砂混合型缓冲／回填材料液塑限试验数据可为高放废物深地质处置库建设提供科学依据。     

侧面封边对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料吸湿规律的影响

采用称量法和排水法联合,研究了侧面封边和未封边单向玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料层合板试件的吸湿量和体积变化率与浸泡时间的关系,结果显示,复合材料侧面吸湿的速度远大于表面吸湿速度;侧面封边复合材料试件的饱和吸湿量为1.30％,而未封边试件的为2.26％,即与侧面封边试件相比,未封边试件的饱和吸湿量(质量比)增加了73....     

硼砂对快硬自密实混凝土流变性能的影响

利用同轴回转黏度计、Zeta电位分析仪和坍落扩展度实验等手段,研究了硼砂对以低碱度硫铝酸盐水泥为基材的快硬自密实混凝土流动性、水泥浆体流变特性以及水泥颗粒ζ-电位的影响。结果表明:在一定范围内,随着硼砂掺量的增加,硼酸钙包裹水泥颗粒后产生滚珠效应和静电斥力作用,拆散其絮凝结构,释放约束的水,促进水泥颗粒在液相中的分散,使快硬自密实混凝土流动性有所提高;掺入聚羧酸减水剂后,减水剂占主导作用,且与硼砂具有良好的兼容性。     

冻融循环对气泡轻质土抗压强度的影响

对12组不同配比的试样进行不同冻融循环次数的单轴抗压强度试验,研究冻融循环对气泡轻质土抗压强度的影响。结果表明,冻融循环后,气泡轻质土具有较好的力学性能,水泥掺量和气泡掺量对其抗冻融特性的影响程度不同。水泥掺量可有效抵抗冻胀力,冻融循环次数对气泡轻质土具有较大的影响。气泡掺量适中,可显著提高气泡轻质土的抗冻融性能。水分是造成气泡轻质土冻融破坏的主要因素,在满足水泥水化所需的前提下,需要适当降低轻质土的含水率。最后,根据对气泡轻质土冻融破坏特点的分析,讨论气泡轻质土抗冻融破坏机理。     

试件水灰比和胶砂比对混凝土硫酸盐侵蚀速度影响

通过大量试验,采用强度指标研究了试件水灰比和胶砂比对硫酸盐侵蚀速度的影响.结果表明:试件的水灰比越大,胶砂比越小,侵蚀速度越快;为了加快硫酸盐侵蚀速度,宜采用大水灰比、小胶砂比的试件.在各种条件下,硫酸钠侵蚀破坏的速度比硫酸镁侵蚀快.对硫酸钠型侵蚀,采用抗折抗蚀系数作为判定指标较为合理,而对硫酸镁型侵蚀,应该综合考虑抗折抗蚀系数和抗压抗蚀系数.     

双向受载裂纹板的碳纤维复合材料补片的胶接修补分析

建立了碳纤维复合材料补片胶接修补双向受载裂纹板的3D有限元模型,分析了补片的单面胶接修补效果,探讨了补片材料、铺层顺序、补片长度及载荷比等对裂纹应力强度因子的影响规律。结果表明:复合材料补片的存在使裂纹板垂直裂纹方向载荷和平行裂纹板方向载荷发生耦合作用,从而影响补片修补效果。平行裂纹方向的压应力可降低裂纹尖端的应力集中因子,而拉应力可提高裂纹尖端的应力集中因子。     

活化煤矸石改性混凝土的抗氯离子渗透性能

采用活化煤矸石作为矿物掺合料配制煤矸石混凝土,研究活化煤矸石对混凝土抗氯离子渗透性能的影响。运用机械-热复合活化方式对煤矸石进行活化,采用强度评价法评价活化煤矸石的活性,确定最佳激活条件;利用经最佳激活条件处理的煤矸石按照不同配比制成煤矸石混凝土,采用快速测定法对该混凝土进行抗氯离子性能测试。研究发现:球磨3 h并经800℃煅烧的煤矸石,抗压强度评价系数达到80.9%;经过该条件处理的煤矸石掺量为30%、水胶比为0.4、砂率为0.35时,氯离子扩散系数最小,为6.356 4μm2/s。通过数据拟合得出混凝土氯离子扩散系数同活化煤矸石掺量之间的函数关系,可用以确定一定范围内活化煤矸石掺量对改性混凝土中氯离子扩散系数的影响。     

活性粉末混凝土200（RPC200）的配制试验研究

进行了活性粉末混凝土(RPC)的配制试验,通过5批试件分别探讨砂灰比、石英粉、硅灰、水胶比和钢纤维等因素单值变化时对RPC流动度以及抗折强度、抗压强度的影响.研究表明:在常规制作工艺条件下,配制出抗压强度和抗折强度分别为145.6 MPa和26.68MPa的无纤维RPC;当钢纤维含量为6%时,RPC的抗压强度和抗折强度分别达到了201.3MPa和73.67 MPa.     

复合材料修复带止裂孔裂纹钢板静强度实验

研究了碳纤维复合材料胶接修复损伤舰船钢结构的修复效果,利用CTM系列微机控制电子万能试验机及配套的引伸计自动绘制试件的拉力-应变和拉力-位移曲线图,通过力-变形曲线得到试样的名义屈服载荷、胶层脱胶开裂时的极限载荷和试样断裂时的断裂载荷。结果显示:利用复合材料补片胶接修补受损钢板能有效恢复结构的静强度和承载能力;修补后结构的屈服载荷和极限载荷有明显提高,且随着补片厚度的增加而增加,但修补结构的断裂载荷没有改变。     

延安新区高填方填筑黄土新型固化技术的影响因素

为研究改良黄土的新型固化技术及其影响因素,探究最优改良方案,通过正交试验分析了石灰掺量、硫酸钠掺量、交流电压和通电时间4个因素对改良黄土无侧限抗压强度的影响。结果表明:采用该新型固化技术改良黄土的方法行之有效,其无侧限抗压强度是同等压实度条件下现场回填压实黄土的3倍;各因素中硫酸钠掺量对改良黄土的强度影响最大,石灰掺量与通电时间次之,交流电压最小;最优改良方案为石灰掺量6%,硫酸钠掺量1%,交流电压80 V,通电时间50 s。     

拉压异性材料具有圆孔的无限大薄板的极限分析

利用莫尔屈服准则,对拉压异性材料具有圆孔的无限大薄板进行了极限分析。计算结果表明,材料的拉压异性对结构的极限承载能力和弹塑性状态都有明显的影响。考虑了材料拉压异性的影响,分析结果更具一般性。     

超高分子量聚乙烯纤维混凝土的基本力学性能

针对C70等级高强混凝土,设计了4种超高分子量聚乙烯纤维掺量混凝土,通过立方体抗压、劈裂抗拉和四点弯曲抗折试验,分析了纤维掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明:超高分子量聚乙烯纤维对混凝土的抗压强度增强作用不明显,但较大提高了混凝土的抗拉强度和抗折强度,且对混凝土有很好的阻裂、增韧效果。在纤维体积掺量为0.3%~0.5%时,劈裂抗拉强度提高25%以上;掺量0.5%时,弯曲抗折强度提高率超过23%。     

磺化酚醛树脂的研究:高效减水剂的制备及其对混凝土工作度和力学性能的影响

制备了以磺化酚醛树脂为基础的3种高效减水剂,该高效减水剂能显著地减少用水量和改善混凝土工作度以及力学强度.测试结果显示:随掺量的增加,混凝土抗压强度在一定范围内有明显的提高,然后增加较慢或有所下降;混凝土的抗折、抗拉、抗剪强度以及与钢筋的粘接强度均高于对照空白样.同硅灰、磨砂矿渣相结合还获得了抗压强度大于100MPa、流动性好的超高强混凝土.     

模拟放射性核素Cs对磷酸镁水泥性能的影响

以重烧氧化镁、磷酸二氢钾和硼砂为主要原料制备磷酸镁水泥,研究模拟放射性核素Cs对磷酸镁水泥性能的影响。结果表明:掺入Cs使磷酸镁水泥抗压强度下降;随着Cs掺量的增大,磷酸镁水泥流动度先减小后增大,凝结时间明显延长;Cs掺量为磷酸镁水泥质量的1.2%时,试件1 d抗压强度为32.5 MPa,远高于国家标准对低、中水平放射性废物固化体7 MPa的要求;磷酸镁水泥对Cs+有较高的吸附率,12 h吸附率可以达到61.28%;Cs掺量达到磷酸镁水泥质量的0.8%时,磷酸镁水泥水化放热降低、水化产物形成受阻。     

硼介质／石墨水泥基材料电磁屏蔽性能实验研究

为增强水泥基材料的电磁屏蔽性能，通过混凝土骨料替换的方法，实验研究了碳化硼、硼砂及石墨组合对复合材料电磁屏蔽效能的影响规律。实验结果表明单纯的碳化硼或碳化硼一硼砂作为水泥基材料骨料时，样品电磁屏蔽性能提升有限，但在添加硼介质时引入适当比例的石墨能有效改善材料的电磁屏蔽性能；另外，硼砂的添加会造成样品明显的缓凝现象，并且会对石墨导电吸波机制产生负面影响。