新型钢节点装配式混凝土梁力学性能及破坏机制研究

由于传统装配式混凝土梁运输和施工难度大,提出了一种新型钢节点装配式混凝土梁,并试制了1根现浇梁试件与3根装配式梁试件,通过抗弯静载试验,对比研究了新型钢节点对装配式梁试件力学性能及其破坏机制的影响。根据试验情况,采用ABAQUS有限元软件进行了试件破坏模拟,并与试验结果进行了对比分析。结果表明:装配式梁试件可达到现浇梁的承载力水平;新型钢节点的钢端板厚度对装配式梁试件的整体承载力影响较大,当钢端板尺寸在一定范围内时,装配式梁试件的承载能力优于现浇梁;新型钢节点对混凝土的破坏形式影响较大,其梁纯弯段裂缝不同于现浇梁的受弯竖向裂缝,表现为弯剪斜向裂缝;有限元模拟结果与试验结果相吻合,可用于装配式梁试件的后续研究。

低压养护下低热水泥混凝土的性能研究

研究了不同养护(低压养护、标准养护)条件下掺不同品种水泥(普通硅酸盐水泥OPC、低热水泥LHPC)混凝土的性能,分析了LHPC混凝土的孔结构对其性能的影响。结果表明:相同养护条件下,LHPC混凝土的后期抗压强度高于OPC混凝土;低压养护条件下,LHPC的放热量远低于OPC,LHPC可以持续进行水化,对低压环境的适应性更好,LHPC混凝土的孔结构更加致密,LHPC混凝土的耐久性能更好;混凝土的耐久性能与孔结构呈线性关系,且耐久性能随着孔结构的劣化而降低。

仿木水泥基材料的发展研究综述

根据木材特性,结合现有水泥基材料着色、轻质化、强韧化和功能化四方面技术,可以制备出成本低、性能优、安全性高、轻质高比强的仿木水泥基复合材料,实现多维度性能的“仿木”。此外,对仿木水泥基材料的密度、强度、导热系数、颜料选择等指标提出了建议,并对未来的研究方向进行了展望。

再生细骨料混凝土的性能研究进展

合理使用再生细骨料(以下简称RFA)可同时解决建筑垃圾的资源化利用问题和天然砂、石过度开采引起的环境问题。介绍了RFA的颗粒形状、空隙率、吸水率、有害物质含量等性能,总结了RFA的性能强化措施,综述了再生细骨料混凝土(以下简称RFAC)的工作性、力学性能和耐久性能,并对其机理进行了分析,可为RFA的进一步推广应用提供参考。

海洋微生物对C40混凝土耐腐蚀性能的影响

将C40混凝土分别置于灭菌海水、富集硫酸盐还原菌(SRB)海水和富集铁细菌(IOB)海水中干湿循环2400 h,通过化学滴定法和交流阻抗谱(EIS)研究了SRB菌和IOB菌对混凝土耐腐蚀性能(氯离子扩散规律)的影响。结果表明:SRB和IOB微生物膜层均呈龟裂状态,无法有效阻隔海水侵蚀;SRB和IOB降低了混凝土内部的pH值;经SRB和IOB腐蚀后混凝土的氯离子扩散系数分别为4.65×10^(-10)m^(2)/s和4.20×10^(-10)m^(2)/s,比灭菌海水环境下分别提高了63.16%和47.37%。

钢纤维对海上风电灌浆料及灌浆连接段模型性能的影响研究

开展了不同体积掺量的钢纤维对海上风电灌浆料以及小型灌浆连接段模型力学性能影响的研究。结果表明:当钢纤维掺量为1.0%时,能在保障灌浆料工作性和微膨胀性能的基础上,灌浆料的28 d抗折强度和抗压强度相较于未掺钢纤维时分别提高了65.4%和31.0%,且灌浆连接段模型的极限承载力和极限位移分别提高了12.0%和15.5%,有效提高了灌浆料的延性;灌浆连接段模型在轴心荷载作用下,主要受力和变形部位为内筒上部剪力键和外筒下部,在今后的灌浆连接段设计中,可对该部位进行适当加强,以便充分发挥灌浆连接段的整体性能。

GB/T 13476-2023《先张法预应力混凝土管桩》主要条款解读

新修订的国家标准GB/T 13476—2023《先张法预应力混凝土管桩》已于2024年3月1日实施。为便于该标准的各使用方准确理解标准条款的具体含义,正确贯彻实施标准条款的具体要求和规定,介绍了该标准的修订背景和意义,并对标准的主要条款进行了解读。

碳纤维和EPS颗粒对RPC性能的影响

研究了不同掺量(0、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、1.0%)的碳纤维(CF)全取代钢纤维(SF)对活性粉末混凝土(RPC)工作性的影响,优选出了适宜CF掺量;在此基础上,研究了EPS颗粒掺量(10%、20%、30%、40%、50%)对掺CF的RPC(CF-RPC)工作性、力学性能、干表观密度和导热系数的影响,并与同EPS颗粒掺量条件下掺SF的RPC(SF-RPC)性能进行了对比。结果表明:CF的适宜掺量为0.3%;随着EPS颗粒掺量的增加,CF-RPC试件的扩展度先增大后减小,抗压强度、抗折强度、干表观密度和导热系数均降低,韧性提升;与掺EPS的SF-RPC试件相比,掺EPS的CF-RPC试件的抗压强度较低,但韧性较好,干表观密度和导热系数均较低。

丙烯酸-环氧树脂涂层对海工混凝土防腐性能的影响

合成了一种丙烯酸-环氧树脂涂层,研究了海水浸泡条件下涂覆丙烯酸-环氧涂层混凝土的力学性能、耐久性能,并对其水化产物及微观结构进行了分析。结果表明:在海水浸泡条件下,相较于无涂层对照组,涂覆丙烯酸-环氧树脂涂层的混凝土抗压、劈裂抗拉强度均相对较高,表面pH值减小幅度较小,抗氯离子渗透性能较好,可以保持混凝土内部的高碱性,水化产物中水化硅酸钙含量相对较高,基体结构致密,孔隙和微裂纹较少。涂覆丙烯酸-环氧树脂涂层可使海工混凝土具有优异的力学性能和耐久性能。

采空区治理用尾矿砂注浆材料的制备及性能研究

为了解决常用的矿山采空区治理用注浆材料凝结时间长、析水率高、结石率低、水下浇筑时水泥流失量大、硬化后易脱空等问题,制备了一种尾矿砂注浆材料,并通过添加性能调节剂CA-Ⅳ、调整原材料配比对其性能进行了优化。结果表明:优化后的尾矿砂注浆材料工作性得到明显改善,凝结时间大幅缩短,24 h竖向膨胀率、结石率和28 d抗压强度均有大幅提高,水泥流失量显著降低。

环氧树脂混凝土装配式桁架下弦K型节点力学试验及有限元分析

通过静力试验研究了环氧树脂混凝土装配式桁架下弦K型节点的破坏形态、承载能力和节点板的应力与应变分布情况,并进行了有限元模拟分析。结果表明:环氧树脂混凝土下弦K型节点在下弦杆靠近节点板的两侧出现5条竖直裂缝,最终节点板左侧下弦杆处的竖直裂缝前后贯通,弦杆发生拉弯破坏,节点的极限承载力为421.5 kN;有限元模拟结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模拟的可靠性。

水泥和钢渣粉协同固化高含水率疏浚泥的力学性能研究

研究了钢渣粉的掺入方式(内掺、外掺)和掺量(0、5%、10%、15%)对水泥固化高含水率疏浚泥力学性能的影响。结果表明:当水泥掺量一定时,随着钢渣粉外掺量的增加,固化疏浚泥的3、7、14、28、90 d无侧限抗压强度均先增大后减小,14 d峰值应力和峰值应变也呈先增大后减小的趋势,钢渣粉的最佳外掺量为10%;对于纯水泥固化疏浚泥,其变形系数随着水泥掺量的增加而增大,抵抗变形的能力降低;外掺适量钢渣粉降低了固化疏浚泥的变形系数,提高了固化疏浚泥抵抗变形的能力;钢渣粉内掺取代部分水泥降低了固化疏浚泥的无侧限抗压强度,建议钢渣粉采用外掺方式。

透水混凝土力学性能影响因素的研究进展与分析

为保证工程建设的安全性和有效性,充分了解不同因素对透水混凝土力学性能的影响机理,总结了近年来国内外关于水灰比、砂率、掺合料种类及掺量、骨料粒径等因素对透水混凝土力学性能影响的研究成果,分析了现有研究中存在的不足和尚未解决的问题,并基于透水混凝土细观损伤机理和力学行为,指出了未来进一步研究方向。

预制内外复合保温模壳拼装墙体热工性能研究

为探究预制内外复合保温模壳拼装墙体结构中的卡板连接件对墙体热工性能的影响,通过热工理论计算、试验研究、ANSYS有限元热分析模拟软件3种方法,对比分析了无连接件、不同数量连接件以及双面抹灰不同条件下墙体的传热系数。结果表明:在无连接件条件下,实际墙体热工试验测试值与热工理论计算值的误差较小;连接件数量越多,热桥效应越明显,墙体的热工性能越差;采用有限元模拟软件对墙体进行热工设计结果较精确,可作为设计依据;研究结果可为模壳拼装墙体在超低能耗建筑的应用及能耗分析提供借鉴。

火山渣粒径和DPS掺量对轻骨料混凝土性能的影响

以火山渣作为粗骨料制备了轻骨料混凝土,研究了火山渣粒径(4.75~9.50、4.75~19.00、4.75~26.00 mm)对轻骨料混凝土坍落度、吸水率和抗压强度的影响,优选出了最佳火山渣粒径。在此基础上,研究了渗透结晶型无机防水剂(DPS)的掺量(0、0.6%、0.8%、1.0%)对轻骨料混凝土性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明:随着火山渣粒径的增大,轻骨料混凝土的坍落度降低,吸水率增大,抗压强度先增大后减小,最佳火山渣粒径为4.75~19.00 mm;随着DPS掺量的增加,轻骨料混凝土的坍落度和吸水率降低,抗压强度增大;掺入适量DPS可以有效提高混凝土基体的密实度,从而改善混凝土的性能。

改性铸造废砂对混凝土力学及耐磨性能的影响

用水玻璃对铸造废砂进行了改性处理,研究了改性铸造废砂的掺量(0、10%、30%、50%、70%)对混凝土力学性能和耐磨性能的影响。结果表明:随着改性铸造废砂掺量的增加,试件的28 d抗压强度先增大后减小,最佳掺量为10%;随着改性铸造废砂掺量的增加,试件的28 d弹性模量和磨耗量降低,说明弹性变形能力变大,耐磨性能提高。

粉煤灰再生混凝土配筋梁的受弯性能研究

研究了再生粗骨料取代率(0、30%、60%、100%)对粉煤灰混凝土基本力学性能的影响,并设计制作了4根相同配筋率的试验梁,分析了其受弯破坏情况。结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,粉煤灰混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量均先增大后减小;粉煤灰再生混凝土试验梁的正截面应变服从平截面假定,随着再生粗骨料取代率的增加,试验梁的延性和开裂荷载基本呈降低趋势,裂缝数量、裂缝最大宽度和屈服荷载均先增大后减小,极限荷载呈先增大后减小再增大的趋势。

装配式混凝土剪力墙-梁钢套筒节点性能试验研究

为研究螺栓连接的装配式剪力墙-梁节点的抗震性能,提出了一种在剪力墙内预埋高强螺杆,然后通过钢端板与混凝土梁连接的节点,设计了3组缩尺装配式试件与1组缩尺现浇试件,并对其进行了拟静力试验,研究分析了节点的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能能力等。结果表明:3组装配式试件的滞回曲线呈“弓形”,且装配式试件的峰值承载力比现浇试件提升了8.42%~21.05%,位移延性系数在4.28~4.66之间,等效黏滞阻尼系数均在0.18~0.24之间,证明了该装配式节点具有良好的抗震能力和变形能力。

冻融循环下水工混凝土的相对动弹性模量和质量变化规律研究

为了研究冻融循环条件下水工混凝土相对动弹性模量和质量的变化规律,基于混凝土冻融破坏机理和现实情况分析,通过预制混凝土护坡砌块和不同配合比水工混凝土试件的快速冻融试验,分析了质量损失率、相对动弹性模量和冻融循环次数的关系。结果表明:冻融试件质量损失率转为正值时为相对动弹性模量快速降低之时,此时混凝土的含水率为快速破坏含水率;冻融过程中,试件质量前期增加,后期减少,但相对动弹性模量一直降低;可以通过快速修补、防渗处理等方式延缓水工混凝土达到快速破坏含水率,实现提高抗冻性能的目的。

骨料中的黄铁矿反应及其对胶砂试件的破坏机理研究

研究了不同条件下(干燥环境、自然环境、干湿循环、冻融循环),用含黄铁矿细骨料制备的胶砂试件中黄铁矿反应及其对试件的破坏机理。结果表明:干燥环境下,黄铁矿反应较弱,自然环境、干湿循环、冻融循环条件下,黄铁矿反应较强;自然环境下,黄铁矿氧化,造成延迟型钙矾石和铁锈膨胀型破坏;干湿循环条件下,黄铁矿反应形成的石膏溶出,无延迟钙矾石形成,破坏形式以铁锈膨胀破坏为主;冻融循环条件下,黄铁矿反应形成延迟型钙矾石,但氧化不充分,生成四氧化三铁。