混凝土中离散分布的游离氧化钙潜在危害的检测推断

常用于测试游离氧化钙(f-CaO)对混凝土潜在危害的方法包括薄片和芯样试件沸煮测试等,但由于试件体量较小,对离散分布在混凝土中的f-CaO潜在危害测试存在较大偶然性。以某项目实体混凝土墙、板为研究对象,通过沸煮实验,从外观、厚度、超声波声时、抗压强度多方面对实体混凝土中混入过烧石灰对混凝土质量影响进行测试推断。结果表明:采用沸煮前后外观、厚度、超声波声时、抗压强度多方面测试的结果更全面、准确,对相关事故的防控以及质量检测具有一定参考意义。

铁基颗粒吸附剂固定床处理含砷地下水的中试研究

以农村地区的As污染地下水为处理对象,研发了同步去除水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的铁基颗粒吸附剂(FMGA),设计并建立了以吸附固定床为核心单元的中试除As装置,对As污染地下水的处理效果进行研究。结果表明:在33 d的连续运行过程中,除As装置出水As浓度始终低于GB 5749—2022《生活饮用水卫生标准》规定限值(10μg/L),吸附固定床首次运行的穿透时间达到786 h;使用0.2 mol/L的Na OH溶液对吸附剂进行原位再生后,吸附固定床再次运行的穿透时间仍可达到750 h,其除As性能的恢复率接近91%;除As装置的出水浊度接近于0,Fe、Mn离子浓度均低于GB 5749—2022的限值(Fe浓度为0.3mg/L,Mn浓度为0.1 mg/L),FMGA可高效再生回用且无二次污染。吸附动力学表明,FMGA吸附As的过程符合准二级动力学模型,As通过化学吸附被去除;吸附等温线表明,FMGA对As的理论最大吸附容量为74.94 mg/g(pH为7.0)。通过表征研究可知,FMGA最大荷载为89.39 N,具有出色的机械强度。

碳纳米管在UHPC中的分散效果及对UHPC力学性能的影响

为了研究碳纳米管(CNTs)在超高性能混凝土(UHPC)中的分散效果及其对UHPC力学性能的影响,进行了不同CNTs掺量UHPC的动力黏度、抗压强度和抗折强度试验。结果表明:CNTs在UHPC基体中的分散效果随着CNTs掺量的增加而不断变差,且会导致较高CNTs掺量的UHPC力学性能降低;当CNTs掺量为0.1%时,CNTs增强UHPC的力学性能最佳。

200MPa超高强钢纤维混凝土试验研究

本文介绍了作者采用特制钢纤维制备超高强钢纤维混凝土的研究结果,着重介绍了水灰比(W/C)、砂灰比(S/C)和养护条件对钢纤维混凝土性能的影响;试验结果表明:采用6％体积含量的特制钢纤维,可制备出抗压强度达200MPa的钢纤维混凝土。

硅酸盐-硫铝酸盐水泥超轻泡沫混凝土孔结构及性能研究

本文研究了不同比例的硅酸盐、硫铝酸盐水泥混合体系超轻泡沫混凝土的凝结时间和抗压强度,并对一定比例的硅酸盐-硫铝酸盐水泥超轻泡沫混凝土与纯硅酸盐水泥、纯硫铝酸盐水泥超轻泡沫混凝土进行了孔结构对比研究与性能测试。结果表明:硅酸盐水泥与硫铝酸盐水泥混合制备的超轻泡沫混凝土,具有凝结硬化快、孔径小而均匀、抗压强度高、保温隔热性能好的特点。

橡胶粉混凝土动力抗压性能试验研究

采用分离式Hopkinson压杆,对直径为70 mm的橡胶粉混凝土圆柱体试件进行了动力抗压性能试验,得到了不同应变率下混凝土的应力应变曲线和韧性指数,并与静态抗压强度进行了对比。根据试验结果,讨论了橡胶粉不同粒径、不同掺量和3种橡胶粉级配情况下混凝土的动力抗压性能。总结了橡胶粉混凝土的应变率效应,以及影响橡胶粉混凝土动力抗压性能的因素。

应用SHPB试验对活性粉末混凝土动力性能的研究

采用Hopkinson压杆对活性粉末混凝土动力性能进行了研究.分别对有约束和无约束的素活性粉末混凝土、掺聚丙烯纤维和钢纤维的活性粉末混凝土在静载和不同动载速率下进行试验,得到不同应变率下试件的动态压缩强度、动力增长系数及应力应变过程曲线.

级配钢纤维活性粉末混凝土的动态拉伸性能的试验研究

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)对直径为70 mm的圆柱体试件的动态拉伸性能进行研究,得到了不同应变率下的混凝土劈裂拉伸强度和拉伸应力-时间曲线,并与静态劈裂拉伸强度进行了对比。根据试验结果,讨论了含不同种类钢纤维的活性粉末混凝土的动态拉伸性能,以及3种钢纤维级配下的钢纤维活性粉末混凝土的动态拉伸性能;总结了级配钢纤维活性粉末混凝土的应变率效应,以及影响钢纤维混凝土动态拉伸性能的因素。

聚丙烯酰胺对水泥浆体流变性能影响的研究

选择了4种不同分子量的聚丙烯酰胺(400万、600万、800万、1000万)作为絮凝剂,对每种聚丙烯酰胺在不同掺量下对水泥浆体流变性能的影响进行了研究。结果表明,浆体的扩展度、屈服剪切应力以及粘度都存在着一定的规律性;提出了掺量临界点和系统不稳定区域的概念。并对这一现象产生的原因进行了分析。

混凝土超声波幅值衰减层析成像研究

通过试验确定了首波幅值随传播角度变化在混凝土中的衰减规律 ,建立超声波在混凝土中的传播方程 ;阐述了超声波首波幅值衰减层析成像的原理和方法 ;对 2个内部模拟有砂浆块和空洞缺陷的C30素混凝土试件进行超声波测试 ,采集初至走时和首波幅值数据。试件的超声波速度结构在由速度反演确定后 ,通过编制的首波幅值衰减反演程序 ,获得层析面上吸收系数的分布图像。试验结果表明 :首波幅值衰减反演不但能正确反映试件内部的缺陷情况 ,而且比速度反演对缺陷区更敏感。

纳米CaCO_3对超高性能混凝土性能影响的研究

利用水化放热分析、差热分析、收缩仪、扫描电镜、流动扩展度、力学试验等手段研究了纳米CaCO3对超高性能混凝土体系的水化放热特点、结合水含量、收缩、水化产物特征、流动性、力学性能的影响;分析了胶凝材料体系水化硬化后的微观结构及其对宏观性能的影响规律。结果表明:超低水胶比的超高性能混凝土的水化放热速率低,但掺入纳米CaCO3能促进水化反应,提高水化开始时的放热速率。同时,掺入纳米CaCO3会使得超高性能混凝土的流动性下降,自收缩增加,但能提高超高性能混凝土的抗压强度及抗折强度,改善水泥浆体的微观结构,使得超高性能混凝土的结构更加均匀、密实。

纳米材料对超高性能混凝土性能的影响

从纳米材料的特性出发,研究了掺入纳米CaCO3(NC)和纳米SiO2(NS)对超高性能混凝土(UHPC)性能的影响。结果表明,纳米材料的掺入不仅提高了UHPC的强度特别是其抗折强度,还改善了UHPC的韧性。同时应用SEM技术对UHPC的微观结构进行了分析,探讨了纳米材料对UHPC的增强增韧机理。

高吸水性树脂对超高性能混凝土性能的影响

本试验研究了不同种类SAP的使用对UHPC流动性、强度及自收缩的影响。试验结果表明,SAP的使用使UHPC流动度降低,流动度损失减缓;同时,如果选择适当粒径、掺量及吸水量的SAP,其掺入不会降低UHPC的抗压强度和抗折强度;另一方面,使用SAP后,UHPC的28 d自收缩明显降低,SAP是一种较理想的内部自养护材料。

DSP早强高强灌浆料综合性能研究

应用DSP原理，通过在水泥中掺加硅灰、石英粉、膨胀剂和纳米SiO2，用比水泥颗粒尺寸小1～2个数量级的硅灰填充水泥颗粒之间的空隙，增加水泥的密实程度，再用颗粒尺寸更小的纳米SiO2填充水泥与硅灰之间的空隙，使得整个胶凝体系的密实度达到最大．通过大量的实验，研制出1d强度高达45MPa，28d强度高达110MPa，扩展度超过400mm，无泌水，微膨胀的早强、高强的高性能水泥基灌浆材料．

聚乙烯纤维对超高性能混凝土性能的影响

高强高模量聚乙烯纤维(PE纤维)是一种被广泛研究应用的新型合成纤维增强材料。系统地研究了不同掺量、不同长径比的PE纤维对超高性能混凝土(UHPC)性能的影响。结果表明PE纤维能显著提高混凝土的抗折强度和抗压强度,在纤维体积掺量为2%的情况下,抗折强度为28MPa,抗压强度为157MPa,较素UHPC分别提高了47.3%和28.1%。PE纤维的掺入大大提高了混凝土的韧性,改变了混凝土脆性破坏的形态,表现为多缝开裂,荷载-挠度全曲线表现为位移硬化。

碳纤维筋与活性粉末混凝土粘结性能试验研究

通过拉拔试验，对活性粉末混凝土与碳纤维筋的粘结性能进行了试验研究，考察了水胶比、钢纤维掺量及硅灰掺量等材料参数对粘结性能的影响。试验结果表明：粘结滑移曲线的形状主要与碳纤维筋的表面形状有关，与活性粉末混凝土的配比无关；碳纤维筋与活性粉末混凝土的粘结强度随着水胶比的降低而提高，但是提高的幅度并不明显；钢纤维的掺入可以有效地提高粘结强度，是影响粘结强度的一个重要因素；掺入硅灰有利于改善粘结性能，但其掺量有一个最佳范围，在本次试验中，硅灰的最佳掺量为0.25～0.35。

超声波检测混凝土缺陷成像的定性分析法

针对混凝土超声层析成像定量反演计算的计算量大,计算速度慢,且编程复杂等问题,提出了一种简单实用的超声波检测混凝土缺陷成像的定性分析方法.它是由传统的声阴影重叠法发展而来的,并用投影函数来表征声阴影区.首先利用声时和声幅从所有扫射的射线找出2组射线,第1组是最有可能途经缺陷区的射线,第2组是最不可能途经缺陷区的射线,由前者计算各单元格的投影函数值,由后者来消除密实区的声阴影,也即将密实区单元格的投影函数值置0,进而用各单元格投影函数值的等高线图来反映混凝土内部的质量状态.通过实验,验证了其有效性,将它提供的图像信息与定量反演计算得到的图像信息相互参照,可以提高反演图像的准确性.

超高强高耐磨混凝土材料研究

分别采用烧结铝矾土、石英砂和黑碳化硅作为混凝土骨料,选用优质硅灰、石英粉、高效减水剂、钢纤维等,制备了超高强高耐磨的混凝土.采用正交试验方法探讨了骨料掺量、骨料级配、石英粉掺量和水胶比对标准养护28 d和90℃热水中养护48 h的混凝土强度和耐磨性的影响.通过对烧结铝矾土、石英砂和黑碳化硅三种骨料混凝土性能的综合评价,得出烧结铝矾土是一种优质的矿质集料,可用来制备超高强高耐磨混凝土.

活性粉末钢纤维混凝土受压应力-应变全曲线的研究

采用普通压力试验机附加刚性辅助架的方法对活性粉末混凝土进行了单轴压缩试验,分析和研究了不同水胶比和钢纤维掺量下的应力-应变全曲线的特征.通过对不同曲线进行比较,给出了活性粉末混凝土棱柱体抗压强度、峰值应变、弹性模量、受压韧性指数与钢纤维掺量和水胶比的关系,并在试验分析的基础上建立起RPC受压应力-应变全曲线的数学表达式.

基于混沌模拟退火回火算法的结构混凝土超声层析成像

针对混凝土超声波层析成像结果不惟一和稳定性差的问题,依据超声波在混凝土中的传播特点,在反演算法中引入物理意义明确的自然权矩阵,对走时较小的射线和射线较密的成像单元加以重权,形成了二次增广目标函数方程;然后,通过混沌模拟退火回火算法来寻求其全局最小值,从而得到各网格单元的声速计算值。在寻优过程中,其初始值由反投影法求得。模型试验表明,由于利用了正确的先验信息,加上混沌模拟退火回火算法在寻找函数极值方面具有优良的特性,不但反演过程收敛,而且数值稳定,其成像结果能真实有效地反映对象内部缺陷,因此,该算法适用于混凝土的超声波速度反演。