碱性激发矿渣对水泥混凝土界面影响行为研究

针对碱激发矿渣影响水泥混凝土的力学性能和界面性能等问题,采用变掺量法,将碱激发矿渣的替代率为0%、10%、20%和30%,采用扫描电子显微镜测试分析了碱激发矿渣对水泥混凝土力学性能和微观界面特征的影响。结果表明:①碱激发矿渣水泥混凝土的轴心抗压强度随着矿渣掺量增加而降低,立方体抗压强度随着矿渣掺量增加而增加;②碱激发矿渣掺量水泥混凝土试件的峰值应力越高,应力—应变曲线越陡,低掺量试件的刚度和弹性模量较低,高掺量试件的应力—应变曲线下降斜率最小,其延性和变形能力优于其他试件,碱激发矿渣可以穿透水泥混凝土的细裂缝,从而提高基体的劈裂抗拉强度;③微观结构中存在由干燥收缩引起的微裂纹和孔隙,随着碱激发矿渣掺量增加,水泥砂浆微观结构上的微裂纹和孔洞越来越少;④高掺量试件的碱激发矿渣界面较为致密,微裂纹少,在碱激发矿渣表面和孔洞上附着较多的凝胶材料,这些凝胶材料基本沿着界面分布。

考虑土-结构相互作用永祚寺文峰塔地震响应分析

为研究土-结构相互作用对古塔地震响应的影响,借助ABAQUS有限元软件通过对地基土施加黏弹性边界,建立了不考虑土-结构相互作用(soil-structure interaction, SSI)效应、SSI效应下不考虑基础与地基土分离滑移与SSI效应下考虑分离滑移三种模型,通过时程分析法对比分析了SSI效应对山西省永祚寺文峰塔动力特性与破坏形态及损伤的影响。结果表明:考虑SSI效应后古塔高阶自振频率显著降低,其水平位移与层间位移角将总体增大,水平加速度放大系数呈下降趋势,塔下层损伤明显加剧且上层损伤有所降低,基础损伤明显;在设防地震作用下基础与地基土分离滑移现象加剧,有将沿中和轴破坏的风险,底层塔檐为薄弱部分,且基础的损伤不容忽视。分析结果对于预测高层密檐塔损伤破坏具有参考作用。

晋祠鱼沼飞梁结构整体稳定性分析研究

【目的】晋祠鱼沼飞梁作为“世界上最古老的立交桥”,凸显着山西古建筑的文化特色。【方法】通过回弹仪对晋祠鱼沼飞梁石柱抗压强度进行测试;依据测绘图纸利用AutoCAD软件进行三维建模,并利用ABAQUS有限元分析软件对其静力荷载及地震作用下的整体稳定性进行数值模拟分析。【结果】结果表明:鱼沼飞梁在静力作用下,构件所受应力远小于允许值,地基沉降量较小,趋于稳定;在地震作用下,结构受力均匀对称,顶面位移最大,石柱第三主应力主要集中于柱脚与柱顶,且沿地震波加载方向,斜截面发展,所受应力也小于允许值,具备较好的抗震稳定性。本研究可为鱼沼飞梁日后的保护和修缮工作提供参考依据。

高性能隧道喷射混凝土配合比优化设计与性能研究

通过对强度等级从C60~C100的高性能隧道喷射混凝土配合比试验数据的非线性回归,构建出了高性能混凝土28 d抗压强度的预报式,结果表明:水胶比与混凝土强度间为中度负线性关系,水胶比、坍落度间为中度正线性相关。得出了砂率、水胶比、聚羧酸类减水剂、硅灰用量及粉煤灰对砂率的影响:水胶比以0.21~0.32为宜;砂率应控制在29%~41%;聚羧酸系高效减水剂掺量控制在1.49%~2.48%;硅灰掺量控制在5%~10%;粉煤灰掺量控制在21.5%~31.5%。混凝土渗透性能在水灰比越低时越差;硅灰和粉煤灰在改善高性能混凝土渗透性方面起到了很大作用。13号的配制比例,在整冻融循环过程中,试件质量保持稳定,在75次循环时,有0.57%的增大,完成整个冻融试验仅有0.02%,该配合比抗冻性能满足要求。随着冻融次数增加,配合比混凝土抗压强度逐渐降低。在冻融次数为300次时,编号13、编号5、编号9的抗压强度降低幅度分别为12.3%、24.0%、21.7%,表明粉煤灰加入后,试件抗冻性能降低。

基于Origin的土遗址防雨水侵蚀调控机理研究——以晋阳古城西城墙为例

【目的】通过Origin软件分析,了解晋阳古城西城墙裸土土遗址与草本植物覆盖土遗址的防雨水侵蚀机理及最终效果。【方法】通过Origin软件分析原位人工模拟降雨实验数据的方法,对比植物生长状况对土遗址坡面产流、产沙效果的影响作用。【结果】产流前降雨截留量Q_(0)与新生草产流起始时间T_(0)呈负相关,且Q_(0)遵循枯草>新生草>裸土;新生草产沙系数C_(sy)、产沙强度I_(sy)与降雨强度呈显著正相关,产流、产沙效果遵循规律为裸土>枯草>新生草;裸露土遗址通过形成泥皮面层的方式,保证土体内部少受雨水浸润,适用于干旱气候区;草本植物通过强化土遗址抗冲性,减少土体表面冲刷,适用于半干旱半湿润气候区。【结论】Origin软件分析证实,草本植物提高土遗址抗冲性效果显著,草本植物覆盖土遗址现象利于山西本地土遗址保护,但当极端持续强降雨发生在9-10月间时,草本植物覆盖土遗址是否适用仍待继续研究。

Mg^(2+)和SO_4^(2-)相互影响对水泥土强度影响的试验研究

水泥土搅拌桩周围环境中的Mg2+和SO42-对水泥土及其桩体的力学性能具有很大的影响。通过模拟试验的方法探讨了在不同硫酸镁溶液环境下不同龄期的水泥土表观和抗压强度变化规律,得出了水泥土表面腐蚀程度随着腐蚀时间的增长和硫酸镁浓度的增大而增加,水泥土抗压强度随硫酸镁浓度的增大而减小;分析了硫酸镁溶液的Mg2+浓度和SO42-浓度随时间的变化关系,得出随着时间的增长Mg2+浓度呈减小趋势,而SO42-浓度则呈抛物线型。研究认为:水泥土强度改变与环境中的Mg2+浓度和SO42-浓度密切相关。在此基础上建立了水泥土环境下考虑Mg2+浓度和SO2-4浓度相互影响的水泥土强度模型,经对比预测值与实测值,证明两者比较接近,该关系具有一定的可行性,可供工程设计参考。

氯化镁对水泥土早期强度的影响研究

通过水泥加固不同含量的氯化镁污染土室内28 d抗压强度、X射线衍射(XRD)和微观扫描电镜试验(SEM),研究了氯化镁对水泥土的早期强度影响机理。XRD分析结果表明:氯化镁参与反应生成的M-S-H、M-A-H、氯化钙结晶、轻质氯化镁结晶和水化氯铝酸钙等产物对水泥土产生分解与结晶的复合作用;SEM图象分析表明:氯化镁使水泥土的孔径分布发生改变,当氯化镁含量较低时,水泥土中的水泥水化产物与结晶物将颗粒连结在一起,形成较强的结构联结,使其孔隙率变小,对水泥土的强度增长有利;随着氯化镁含量增大,土颗粒周围的凝胶物被分解,使水泥土的孔隙率增大与胶结程度下降,对水泥土的强度不利。

硫酸钠对水泥土的强度及微观孔隙影响研究

通过不同含量的硫酸钠水泥土抗压强度测试,分析硫酸钠对水泥土X射线衍射(XRD)物相成分改变的化学反应过程,对比分析经Image-ProPlus6.0(IPP)软件处理前、后的微观扫描电镜试验(SEM)图像,计算放大200倍下SEM图像的孔隙平均直径分布规律,探讨硫酸钠对水泥土宏观强度与微观孔隙的影响规律。结果表明,硫酸钠充分参与了水泥土的固化过程,促进了Ca(OH)2、CaSO4、CaCO3与C-A-S-H等水化产物的生成;水泥土强度随硫酸钠含量增加而增大,在含量等于9g/kg时达到最大值;硫酸钠使水泥土的孔径分布发生改变,放大200倍下水泥土微观图像孔隙率随着硫酸钠含量的增大呈减小趋势;当硫酸钠含量小于9g/kg时,生成的水化产物使水泥土的结构呈现较强的粒状-镶嵌-胶结结构,对强度有利,当硫酸钠含量较大时,水化产物产生的膨胀力大于胶结力,使其强度下降。

硫酸环境对水泥土强度影响的试验研究

通过模拟试验的方法探讨了在不同硫酸环境下不同龄期（0-28 d）的水泥土表面和抗压强度变化,得出了水泥土表面腐蚀程度随着时间的增长和腐蚀环境介质质量浓度的增大而增加,水泥土抗压强度随硫酸浓度的增大而减小规律;分析了硫酸溶液的pH值和SO4^2-质量浓度随时间的变化关系,得出随着腐蚀时间的增长腐蚀环境的pH值增大,SO4^2-质量浓度则呈下降趋势。在此基础上建立了硫酸环境下pH值、SO4^2-质量浓度和时间与水泥土强度的多元线性回归关系式,经对比预测值与实测值,证明它们比较接近,说明模型的具有一定的可行性,可供工程设计参考。

硫酸镁腐蚀环境对水泥土强度的影响

环境中的Mg^(2+)和SO_4^(2-)对水泥土及其桩体的力学性能具有很大的影响。通过模拟试验的方法探讨了在不同硫酸镁溶液环境下不同浸泡时间水泥土的表观和抗压强度的变化规律得出,水泥土表面腐蚀程度随着腐蚀时间的增长和硫酸镁浓度的增大而增加,水泥土抗压强度随硫酸镁浓度的增大而减小。分析了硫酸镁溶液的Mg^(2+)浓度和SO_4^(2-)浓度随时间的变化关系,得出随着时间的增长,Mg^(2+)浓度呈减小趋势,而SO_4^(2-)浓度则呈抛物线型。研究认为:水泥土强度改变与环境中的Mg^(2+)浓度和SO_4^(2-)浓度密切相关。在此基础上建立了硫酸镁腐蚀环境下考虑Mg^(2+)浓度和SO_4^(2-)浓度相互影响的水泥土Q-M,S强度模型,经对比,预测值与实测值比较接近。该关系模型具有一定工程设计参考价值。

无机化合物对水泥土腐蚀的作用机理及试验

通过模拟试验的方法探讨了在不同无机化合物溶液环境中不同龄期的水泥土表观和抗压强度变化规律,得出各种无机化合物环境对水泥土作用的大小排序为Na2SO4>MgSO4>H2SO4>MgCl2>CaSO4。当溶液当中都存在SO42-时,阳离子对水泥土作用大小排序为:Na+>Mg2+>H+>Ca2+;当溶液都存在Mg2+时,阴离子对水泥土作用大小排序为:SO42->Cl-。对各个环境的主要介质进行计算、对比分析揭示了环境对水泥土的作用机理,其中H2SO4,MgSO4和MgCl2环境对水泥土腐蚀是分解型腐蚀与结晶型腐蚀的复合型腐蚀;Na2SO4环境对水泥土腐蚀是溶出型腐蚀与结晶型腐蚀的复合型腐蚀;CaSO4环境对水泥土无腐蚀作用。

掺杂相变微胶囊的聚氨酯发泡材料的制备与表征

采用原位聚合法在中试条件下制备石蜡/脲醛树脂相变微胶囊,然后将其与聚氨酯(PU)组合料混合发泡,制备相变微胶囊/PU发泡材料复合材料。通过红外光谱、扫描电镜和光学显微镜、差示扫描量热法(DSC)和热重分析法(TGA)分别对相变微胶囊和复合材料样品进行化学结构、形貌、储热性能和热稳定性的分析。

土木工程专业拔尖创新人才的培养模式与体系探索——以太原理工大学工程科技创新实验班为例

通过研究太原理工大学工程科技创新实验班的土木工程专业拔尖创新人才的培养模式,探讨了培养目标、选拔方案及运行管理机制、培养计划和师资队伍建设与专业标准建设等各个方面的问题,认为整个培养模式与体系具有明确的实践性、科学性、系统性和可操作性特点,期望能为同类院校创立"创新班"培养专业人才奠定基础并起到示范作用。

桩身完整性分类的模糊综合评判模型

基于桩基检测规范的要求,充分考虑反射波形规则程度、桩底反射信号清晰度、桩间缺陷反射波严重程度三个主要影响因素,将模糊理论引入分析过程,建立了桩基完整性的模糊评判模型。用工程实例的分析结果,说明该法能快速、方便、准确地对桩身完整性类别进行判别。

大学生创新性实验计划项目的实践与评价——以《污染土对钢材的腐蚀性试验研究》项目为例

分析大学生创新性实验计划项目《污染土对钢材的腐蚀性试验研究》的顺利实施的因素和结题后对学生能力的评价,认为项目之所以能顺利实施,是基于如下要素:项目的选题是前提;大学生自身的素质是主导;指导教师的作用是关键;加强对项目的管理和评价是保障和奖励和激励机制是动力。项目的实施,对提升学生对团队合作精神、科研能力、实践动手能力、充分发挥学生的主观能动性起到了积极作用。

硫酸侵蚀下水泥土的电阻率特性研究

通过室内试验模拟了水泥土试块受不同浓度硫酸(H2SO4)溶液侵蚀的过程,采用电阻率法研究了电阻率与各参数、无侧限抗压强度之间的关系。结果表明,受H2SO4侵蚀后,水泥土电阻率、孔隙水电阻率、水泥土抗压强度均随着溶液浓度的增加而减小,而水泥土的结构因子和重度均随着溶液浓度的增加而增加,水泥土抗压强度与水泥土电阻率成正比。在试验的基础上,考虑侵蚀因素对水泥土电阻率的影响,通过对Archie法则进行修正,得到了H2SO4侵蚀下水泥土电阻率模型。通过对无侧限抗压强度试验结果的分析,并结合试块表观变化,提出了利用电阻率来评价侵蚀程度的方法。

污染环境对水泥土力学特性影响的试验研究

采用模拟试验的方法探讨了在各种污染环境因素影响下(清水、不同化学溶液、不同浓度等)水泥土力学特性在不同龄期的表现,分析了其相应的荷载位移曲线变化,得出了水泥土在各种污染环境下的抗压强度与侵蚀历时的关系,结果表明硫酸对水泥土的侵蚀作用显著,污染环境中的化学成分和浓度对水泥土的抗压强度有着重要的影响。

NaOH污染下水泥土的电阻率变化研究

通过室内浸泡试验模拟了不同龄期的水泥土试块受不同浓度NaOH溶液的污染,采用电阻率法研究了电阻率与各参数之间的关系。结果表明,水泥土和孔隙水电阻率随溶液浓度增大而减小,随龄期的增大而增大;结构因子随溶液浓度增大而增大,随龄期的增大而减小。然后通过对水泥土无侧限抗压强度试验结果的分析,得到了强度与水泥土电阻率的关系式,它们具有较好的线性相关性。在此基础上推导出预测任意溶液浓度和龄期的水泥土电阻率公式,经对比预测值与实测值,证明它们比较接近,说明公式的准确性较高。研究认为:水泥土的电阻率特性与污染程度和抗压强度密切相关,可以用来反应污染程度和抗压强度。

土体污染对水泥土力学性质的影响

为了研究污染对土体性质和水泥土力学特性的影响,采用室内模拟试验,探讨了自然土在遭受不同污染源污染土体性质的变化,对比分析了由自然土和污染土配制成的水泥土在不同龄期的外观特征、无侧限抗压强度,得到土的塑性指数随污染源和含量的变化规律,及各种条件下水泥土试块表观变化现象、破裂形态和无侧限抗压强度曲线.试验结果和分析表明,污染物的种类和含量对土的塑性指数和水泥土强度有重要影响,硫酸污染土配制的水泥污染土抗压强度发生了变化,特别是在高含量条件下,强度折减显著.统计得出水泥土抗压强度与水泥污染土抗压强度间的环境影响系数,对污染土条件下进行水泥土应用提供了一定的参考依据.

电阻率技术在混凝土钢筋锈蚀测试中的应用研究

影响混凝土结构耐久性的原因较多,但钢筋锈蚀是最主要原因,它所造成的破坏和损失也是最严重的。目前在钢筋锈蚀检测方面,电阻率检测技术因其设备简单、应用范围广、适合于现场检测而越来越受到人们重视。在分析了混凝土中钢筋的锈蚀机理的基础上,对电阻率检测技术做了详尽的介绍,然后分析了测试过程中的影响因素,并对今后的研究工作进行了探讨。