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对混凝土内氯盐锈蚀HRB335级钢筋的坑蚀现象及其对钢筋力学性能的影响进行了研究;分析了现有拉伸试验中屈服强度判断方法的局限性,提出了锈蚀HRB335级钢筋名义屈服强度的判断方法(YPPCR法);将YPPCR法与数值分析相结合,建立了坑蚀钢筋数值拉伸试验方法;探讨了蚀坑三维尺寸对钢筋名义屈服强度退化的影响规律,建立了与蚀坑三维尺寸相关的单坑钢筋屈服强度退化的计算模型;后对不同锈蚀率下由单个蚀坑引起的钢筋屈服强度的退化进行计算和概率分析,建立了与锈蚀率相关的钢筋屈服强度退化概率模型.
为了满足对活性粉末混凝土(RPC)结构进行非线性分析和设计的需要,通过试验研究了RPC试件在双轴受压状态下的强度和变形特性,分析了RPC的破坏形态、双轴抗压极限强度、峰值应变、应力-应变曲线等变化规律,给出了RPC的二轴峰值应力包络图与峰值应变包络图,建立了主应力空间下RPC的双轴破坏准则,为RPC按多轴强度理论进行设计提供了试验依据.
为了探讨纤维素醚与水泥浆之间在水化早期的相互作用,通过傅里叶变换红外光谱分析和热分析方法研究了HEMC(纤维素醚)对水泥浆前24 h主要水化产物形成历程的影响.结果表明:HEMC延迟了钙矾石、C-S-H凝胶和CH(氢氧化钙)的形成,延缓了水化产物中水分子由附态向结晶态的转化;HEMC对不同水化产物的延迟能力不同,对CH的延迟能力强,对钙矾石和C-S-H的延迟能力较弱.在前24 h中,HEMC没有导致水泥浆生成新的物相.
为研究弯曲韧性对不同配箍率钢纤维自密实混凝土梁受剪性能的影响,分别对24个弯曲韧性试件与16根钢纤维自密实混凝土梁式构件进行了弯曲试验.根据荷载-位移曲线以及韧性参数,分析了弯曲韧性对梁式构件受剪破坏形态和承载力的影响.结果表明:加入钢纤维可以提高自密实混凝土梁的受剪承载力,同时还可以改善梁的破坏形态;建立了基于弯曲韧性的受剪承载力计算模型,该模型预测值与试验结果较为接近,可用于钢纤维自密实混凝土梁的受剪计算.
用自燃煤矸石取代天然砂石配制预拌混凝土,研究了自燃煤矸石骨料附加水及预湿时间对预拌自燃煤矸石骨料混凝土工作性和强度的影响,并在此基础上,研究了这种预拌混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能.结果表明:控制好自燃煤矸石骨料的附加水及预湿时间,在外加剂及掺合料的共同作用下,预拌自燃煤矸石骨料混凝土的坍落度、坍落度经时损失、强度等级、抗氯离子渗透性能及抗冻融性能均满足GB/T 14902—2003规定的质量标准.
把铝面板聚丙烯酰亚胺(PMI)泡沫芯夹层梁的弯曲问题按平面应力问题进行研究,采用性理论建立了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形的微分方程,利用奇异函数把作用在梁上的外载荷表示为分布载荷,推导出了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形时的挠度表达式.按所推出的挠度表达式计算了铝面板PMI泡沫芯夹层梁中点挠度,并将其与有关文献采用能量法和有限元法计算的结果、有关文献所给出的试验值进行比较后发现,按所推出的挠度表达式计算的结果更为接近试验值,说明其计算精度是可靠的,而且表达形式较为简便,可在工程实际中推广应用.
采用三点抗弯试验,研究了不同钢纤维掺量对活性粉末混凝土(RPC)抗断裂性能的影响;通过扫描电镜(SEM)对钢纤维与RPC基体的黏结情况进行了研究;通过拉拔试验得到了钢纤维与RPC基体的界面黏结强度.结果表明:对于素RPC,其脆性大,断裂能值低,蒸养使其脆性增加;掺加钢纤维后,蒸养可改善钢纤维与RPC基体的界面过渡区,增加界面黏结强度,使钢纤维被拔出需要消耗更多的能量,从而提高了RPC的抗断裂性能,与钢纤维掺量为1%(体积分数)相比,当其掺量为2%时,蒸养对提高RPC抗断裂性能的作用不显著.
对普通混凝土、钢纤维增强混凝土、耐碱玻璃纤维增强混凝土及聚丙烯纤维增强混凝土进行了抗碳化试验.试验结果表明:纤维增强混凝土的抗碳化性能优于普通混凝土;3种纤维增强混凝土中,抗碳化性能的是聚丙烯纤维增强混凝土,其次是耐碱玻璃纤维增强混凝土,再次是钢纤维增强混凝土.
为改善蒸压加气混凝土(AAC)的水特性,对比分析了以硬脂酸钙、硅酸钾和憎水硅氧烷这3种憎水剂改性的AAC抗压强度、导热系数和水率.结果表明:3种憎水剂均会显著降低AAC的水率,提高其饱和水强度保留系数;3种憎水剂中,以憎水硅氧烷的改性效果,其适宜掺量(质量分数)为0.4%~0.8%.
基于自然电位法设计了梯形电极测系统,然后通过钢筋锈蚀加速试验,对2种水灰比混凝土试件中沿保护层厚度方向梯形分布的各层光圆钢筋锈蚀进行了测.结果表明:沿保护层厚度方向梯形分布的各层光圆钢筋依次发生锈蚀,各层光圆钢筋开始锈蚀时间间隔渐次增加;光圆钢筋开始锈蚀时间与保护层厚度之间关系可采用指数函数方程拟合,拟合结果与试验数据吻合良好;2种水灰比混凝土中各层光圆钢筋开始锈蚀时的临界氯离子含量(质量分数)为0.3%~0.5%.梯形电极测系统可有效追踪混凝土中的钢筋锈蚀行为,对混凝土结构安全性提供及时预.
为了获得稀 侵蚀水泥砂浆的作用机制,用稀 分2批对水泥砂浆进行了长期浸泡试验,第1批试验浸泡溶液的pH值分别为3.0,3.5,4.0,第2批试验浸泡溶液的pH值为1.5～2.9.在浸泡过程中实时记录浸泡溶液的pH值变化,并用0.125mol/L的稀 及时滴定以保持其pH值.运用边界层理论,获得了耗酸速度的侵蚀模型,试验表明该模型在多数pH值下拟合效果较好,但在pH值为2.3～3.5时,拟合效果较差.
分别对有无面漆的膨胀型防火涂层保护的钢板试件进行了火灾试验,并对有无面漆的膨胀型防火涂层的膨胀率和等效导热系数进行了对比分析.将钢构件温度为400~600℃时涂层导热系数的平均值作为等效导热系数,并用之来评价有无面漆的膨胀型防火涂层的隔热性能.结果表明:面漆使膨胀型防火涂层的膨胀率降低了30%左右;无论有无面漆,膨胀型防火涂层的等效导热系数都与涂层干膜厚度呈线性关系,有面漆的膨胀型防火涂层等效导热系数比相同厚度的无面漆膨胀型防火涂层等效导热系数增大了30%~70%.
采用动态剪切方法对沥青进行时间扫描、频率扫描等试验,对比时间扫描过程预测的车辙因子G*/sinδ与实测车辙因子误差;采用WLF方程对沥青玻璃化转变温度(Tg)进行拟合,并对玻璃化转变温度表征混合料低温性能的适用性进行了分析.结果表明:回归计算的普通石油沥青车辙因子与实测车辙因子相对误差小;石油沥青及简单相态改性沥青的玻璃化转变温度拟合相关程度高,数据稳定,变小;复杂相态结构的聚合物改性沥青拟合结果数据离散,平行性差;玻璃化转变温度与混合料低温破坏应变关联程度高.
通过室内单一碳化、单一冻融,以及碳化与冻融交替作用下的混凝土耐久性循环试验,对比分析了混凝土相对抗压强度、相对动性模量和碳化深度等指标的变化规律.结果表明:在碳化与冻融交替作用下,混凝土相对抗压强度要比单一冻融作用时大,但增加程度有限;混凝土相对动性模量要比单一冻融作用时小,碳化深度则比单一碳化作用时大.碳化与冻融交替作用下的混凝土抗冻耐久性较之单一冻融作用下有所下降,抗碳化能力较之单一碳化作用下有所减弱.后建立了碳化与冻融交替作用下以碳化时间和冻融循环次数为变量的混凝土抗压强度拟合模型.
采用标准燃烧性能试验和实体火灾试验,研究了薄抹灰外保温系统(TPETIS)防火性能与泡沫塑料芯材燃烧性能之间的关系.结果表明:在系统构造方式相同条件下,泡沫塑料芯材的燃烧增长速率指数、热释放速率峰值和氧指数是影响TPETIS防火性能的关键因素.从系统表面火焰蔓延、内部隐匿燃烧和室内烟气层热 风险考虑,在窗口火作用下,燃烧性能等级为B,C级芯材的TPETIS风险较低,D级芯材的TPETIS具有一定的内部隐匿燃烧和室内烟气层热 风险.
应用复合材料细观力学理论及三维微观水化模型,建立了描述硬化水泥浆体性力学性质的多相细观力学模型;将水泥浆体中的水化产物、未水化水泥颗粒和水(孔洞)分别视为基体、夹杂及等效介质,计算了水泥浆体在不同水灰比情况下的性力学性质随水化程度的演化.该模型所需要的参数为水泥浆体各相矿物组成含量及自身的性力学性质.通过与试验结果比较,证明了该模型可以用于预测水泥浆体的性力学性质.
以木炭模拟研究了残余碳对掺萘系减水剂水泥浆体流变性的影响,测试了水泥颗粒对萘系减水剂的附量以及浆体的流动度、Marsh时间、饱和掺量、表观黏度及剪切应力,同时观察了浆体絮凝情况.结果表明:随着残余碳含量的增加,萘系减水剂的表观附量逐渐增大;掺萘系减水剂水泥浆体的流动性随着残余碳含量的增加而下降,表现为浆体流动度下降、Marsh时间增大、饱和掺量增大、分散性下降、浆体絮凝结构数量及强度增大、剪切应力及表观黏度增大;浆体流动性与萘系减水剂的表观附量存在反向对应关系.
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