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制备了不同级配的玻璃砂透明土,对其进行了三轴固结不排水剪切试验和直接剪切试验,并与同等条件下的标准砂土试验结果进行了对比分析.结果表明:玻璃砂透明土的抗剪强度随相对密度的增大而增大;标准级配玻璃砂透明土的抗剪强度比0.5~1.0mm粒径玻璃砂透明土大;相同级配下,玻璃砂透明土与标准砂土的抗剪强度相近,可用玻璃砂透明土模拟天然砂土.

采用3种不同品种和标号的沥青进行发泡试验,分析了采用膨胀率、半衰期评价沥青发泡性能存在的问题,探讨了发泡指数的计算方法及其作为沥青发泡性能评价指标的适用性.结果表明:并非沥青温度越高其发泡性能越好;以膨胀率、半衰期指标设计发泡用水量缺乏理论依据;采用不同回归方程对沥青泡沫衰变过程进行两阶段拟合,可获得较为准确的发泡指数,但并非发泡指数越大,沥青发泡性能越好,发泡指数应与膨胀率、半衰期结合用于沥青发泡性能的评价与优化设计.基于研究成果,提出了沥青发泡性能的优化设计方法.
用低场质子核磁共振技术研究了新拌水泥浆体中水的纵向弛豫时间T1的初始分布、加权平均值和总信号量随水化时间的变化及其与早期水化过程的关系.结果表明:初始水化时,T1分布呈2个峰,其中主峰代表填充在水泥颗粒间的水,而次峰表示絮凝结构中的水;T1加权平均值随水化时间的增长呈下降趋势,且其变化趋势与水化过程具有良好的相关性,可以依次划分为初始期、诱导期、加速期和稳定期这4个阶段;T1的弛豫信号总量对应于浆体中的物理结合水量,其相对量随水化时间不断降低,反映了水化反应中物理结合水转变为化学结合水的过程.

测试了海水海砂胶砂中钢筋的极化电位和失重率,观察了钢筋的锈蚀情况,研究了不同掺合料和阻锈剂对海水海砂混凝土护筋性的影响.结果表明:粉煤灰、矿渣对海水海砂混凝土护筋性改善作用有限,而偏高岭土的改善作用显著,钢筋极化电位明显正移;阻锈剂中醇胺对海水海砂混凝土护筋性改善作用明显;复掺偏高岭土(20%,质量分数)和醇胺(1.5%,质量分数)后,海水海砂混凝土的护筋性明显提高,钢筋极化电位与淡水标准砂配制的普通混凝土相近,钢筋失重率明显降低,标准养护420d后钢筋无任何锈蚀.
为了研究隧道支护层钢纤维喷射混凝土在早龄期的力学性能,参照欧洲喷射混凝土标准(EFNARC),对不同掺量的钢纤维喷射混凝土方板进行试验研究,并与传统钢筋挂网喷射混凝土方板进行了对比.通过对10,30,48h龄期钢纤维喷射混凝土方板的荷载-位移曲线及能量收能力的比较,分析了不同钢纤维掺量喷射混凝土方板与钢筋挂网喷射混凝土方板的弯曲性能.结果表明:钢纤维可以显著提高早龄期混凝土的抗冲切能力;当钢纤维掺量超过20kg/m~3时,钢纤维喷射混凝土方板由脆性冲切破坏变为弯曲破坏.

对4种类型的水泥基材料进行绝热温升试验,提出绝热温升各阶段分界点的确定方法,分析各阶段持续时间和温升速率大小等规律,并对已有的终温升预测方法进行修正.后在分析不同类型水泥基材料绝热温升规律的基础上,提出一种通用的水泥基材料绝热温升速率表达式,用于描述绝热温升速率随龄期的变化.所提出的表达式形式简单,各参数具有较为明确的物理意义,与已有模型的表达式相比,在对早龄期绝热温升和温升速率的描述方面具有更好的效果.
对各类化学物质的有效检测在环境控制、食品安全、卫生、工业生产以及防事等方面都是必不可少的环节.同时,光线、温度与压力等激的灵敏感知在人工智能、人口界面等科研前沿领域也不可或缺.基于有机场效应晶体管的传感有低成本、易制备、器件微型化便携、高灵敏度和高选择性等一系列优势,因而在上述科研与应用领域大有用武之地.同济大学材料科学与工程学院黄佳教授在家"青年千人计划"、上海市科委基础处重点
选取碎石型和圆型两种类型陶粒,对其主要性能指标进行测试,然后对以不同质量替代率替代玄武岩集料的碎石型陶粒和圆型陶粒轻质沥青混合料使用性能进行了研究,通过强度、抗车辙性能、水稳定性试验,确定了陶粒种类和替代率对轻质沥青混合料性能的影响程度,推荐替代率为70%(质量分数)的圆型陶粒轻质沥青混合料作为超长跨径桥梁和特殊结构桥梁(如开启桥等)钢桥面铺装的材料.
在进行减缩剂减缩机理的研究中,以Laplace方程为理论依据,分析了温度、碱度对减缩剂降低孔溶液表面张力的影响,评价了掺减缩剂孔溶液与水泥石毛细孔壁的接触性质,并对以γcosθ表征的减缩机理有效性进行了评价.结果表明:温度和碱度的提高增强了减缩剂降低溶液表面张力的能力;减缩剂将孔溶液与水泥石的接触性质由润湿转变为半润湿状态;建立的以γcosθ表征的减缩机理能较准确地预测水泥石收缩的发展趋势.
先研究了混凝土在自由水条件下的饱和度演化规律,然后对5种湿度状态下的混凝土进行了5种抗压加载速率下的单轴压缩试验和5种劈裂抗拉加载速率下的劈裂抗拉试验,后建立了不同饱和度混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度随加载速率变化的预测公式,并分解了自由水与加载速率的独立效应.结果表明:相同加载速率下混凝土试件的抗压强度与劈裂抗拉强度均随饱和度的增加而降低;相同饱和度下混凝土试件的抗压强度与劈裂抗拉强度均随加载速率的提高呈近似指数关系增长;相同饱和度下混凝土劈裂抗拉强度随加载速率的变化幅度较抗压强度更为显著.
以铁水脱硫渣作为橡胶填料,取代部分炭黑与丁苯橡胶复合制备铁水脱硫渣/丁苯橡胶材料,研究铁水脱硫渣/炭黑比(质量比)、铁水脱硫渣粒度、硫化体系和硫化时间等因素对铁水脱硫渣/丁苯橡胶的力学性能影响.结果表明:当铁水脱硫渣/炭黑比为20/30,铁水脱硫渣粒度为16μm(1 000目),硫化体系为促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)与 (NS/ 质量比为1.00/1.75),硫化时间约为1 500s时,铁水脱硫渣/丁苯橡胶的力学性能与经济效益.
研究了0~20℃养护温度下,纤维素(HEMC)和- 共聚物(EVA)改性水泥砂浆28d拉伸黏结强度的变化.结果表明:养护制度对不同种类和掺量聚合物改性的水泥砂浆拉伸黏结强度影响差别很大.单掺HEMC时,5℃恒温养护以及20℃/5℃循环养护有利于水泥砂浆28d拉伸黏结强度的发展;单掺EVA时,水泥砂浆28d拉伸黏结强度随着养护温度的升高而增大,循环养护并未明显改善水泥砂浆的28d拉伸黏结强度.
针对玄武岩纤维(BF)在的研究现状,为提升其在沥青混合料中的加筋和增果,采用偶联剂(KH550)对BF进行表面处治,并研发了一套适用于KH550表面处治BF的装置;通过红外光谱、电镜扫描和X射线能谱等试验,研究了KH550表面改性BF的机理,并通过耐热性、持沥青能力和离析分散性等试验,对改性BF的路用性能进行了研究.研究表明:KH550溶液可显著改善BF表面特性,形成具有稳定化学键的凸起,显著提升其与沥青的黏聚力;改性BF的路用性能得到了提升,有利于其在沥青混合料中性能的发挥.
探讨了磷、氟、有机物等杂质对硫酸钙晶须生长过程的作用,并分析了这些杂质对硫酸钙晶须微观形貌及长径比的影响.结果表明: 对硫酸钙晶须的生成具有明显的作用;对硫酸钙晶须具有粗化作用,掺量(质量分数,下同)越大,硫酸钙晶须直径越大,当掺量为0.8%时,硫酸钙晶须平均直径为12μm,长径比为28;有机物能降低硫酸钙晶须的直径与长径比,但其影响作用小于,有机物掺量越高,硫酸钙晶须的白度越小,当有机物掺量为1.5%时,硫酸钙晶须的长径比为12,白度为55.
通过试验模拟海洋环境下氯离子对在役混凝土柱的侵蚀,探究了干湿交替环境下应力水平及试验周期对氯离子在混凝土中传输特性的影响规律.采用干湿时间比为2∶1的干湿循环制度,试验历时1a,研究了不同应力水平下混凝土内的氯离子含量分布特性.通过数据分析得到应力水平和试验周期对混凝土内氯离子传输进程、表面氯离子含量、对流区深度及峰值氯离子含量的影响规律;建立了同时考虑应力水平和试验周期影响的氯离子扩散系数预测公式;阐释了应力水平对干湿交替环境下混凝土中氯离子不同传输机制的影响机理.
采用以活性多孔银材料为电极的交流阻抗技术测试混凝土表层氯离子扩散性.结果表明,该方法对不同胶凝材料体系混凝土表层的氯离子扩散性区分较好,且测试过程无损、耗时短,可用于现场混凝土表层氯离子扩散性测试,从而为混凝土结构耐久性评估提供关键数据.
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