橡胶-再生骨料保温混凝土热传输机理及微观结构分析

采用橡胶颗粒(RP)、再生骨料(RA)作为保温轻骨料,纳米SiO_(2)(NS)作为辅助胶凝材料,制备橡胶保温混凝土(IRC)。通过自然光照和模拟光照下的环境模拟试验,并结合材料密度、吸水率、导热系数、微观孔结构等指标,研究IRC的热工性能及热传输机理.结果表明:RP的掺加引入了大量孔隙,密度、吸水率和孔容逐渐增大,形成了多孔结构,提高了IRC的保温性能,RP掺量为20%时,导热系数为1.01 W(m·K)^(-1);NS的掺加细化了IRC的孔径,破坏了连通的热流通道,进一步提高了IRC的保温性能,掺入3%的NS后,导热系数进一步降低7.8%~9.4%。

矿粉和生石灰高温改性对磷石膏水泥基材料性能影响

由于磷石膏中杂质不可避免地掺入,导致磷石膏的质量较差,进一步阻碍了磷石膏的应用。通过使用磷石膏和硅酸盐水泥作为原料,探究生石灰高温改性磷石膏对水泥基材料强度的影响,进而研究矿粉对大掺量磷石膏水泥基材料强度不足和凝结过快等缺陷的改善效果,最后采用XRD和SEM分析了磷石膏水泥基材料的水化产物,探明生石灰和矿粉对磷石膏水泥基材料性能的改善机理。结果表明,生石灰在高温下可以成功地消除磷石膏中的酸性杂质,提升胶凝材料的强度,综合考虑环保性和强度性能,生石灰的最佳掺量为2%。矿粉的掺入可以进一步提高胶凝材料的强度,延缓磷石膏水泥基材料的初终凝时间,随着矿粉掺量的持续增加,胶凝材料在28 d时的强度呈现出先增大后减小的趋势。综合考虑各项性能,矿粉的最佳掺量为20%。此外,在掺加矿粉后,胶凝材料在28 d的微观形貌中生成了相互交织的水滑石,其结构稳定有利于磷石膏水泥基胶凝材料力学性能的发展。

纳米CaCO_(3)对粉煤灰再生骨料混凝土性能及微结构的影响

研究了纳米CaCO_(3)(NC)和粉煤灰(FA)单掺及复掺对再生骨料混凝土(RAC)坍落度、力学性能、抗氯离子渗透性能、水化反应和微观结构的影响.结果表明:NC能够提高RAC的力学性能、抗氯离子渗透性能及水化反应速率,但会降低其坍落度;FA能够提高RAC的抗氯离子渗透性能和后期力学性能,但会降低其水化反应速率和早期力学性能;两者复掺后,单掺NC、FA时的负面影响得到改善,RAC具有较优的坍落度、力学性能、抗氯离子渗透性能和水化反应速率;复掺NC和FA可以降低RAC中氢氧化钙(CH)晶体的含量,填充RAC浆体结构的孔隙,修复新旧砂浆之间的界面过渡区(ITZ),提高RAC的密实度.

沥青混凝土路面融雪热流密度的分析

以武汉地区2010年1月5日的气象条件,分析了京珠高速湖北段沥青混凝土路面融雪随机传热机理,建立了传热模型.在分析埋管的传热基础上,计算出给定热流密度时管内流体的平均温度.探讨了不同气象条件下的热流密度,结果表明降雪量及室外温度为影响热流密度的关键因素,风速为主要因素,环境空气相对湿度为次要因素.

地源热泵路面融雪化冰可靠性设计及应用分析

分析了地源热泵路面融雪化冰系统的随机性,基于可靠度理论,提出了路面融雪化冰的可靠性设计方法及设计步骤,推导出了可靠度计算公式.考虑主要因素的随机特征,结合工程实例进行设计计算.结果表明,降雪量的变异性及系统的可靠度对融雪化冰耗热量的影响较大.与确定性计算方法相比,路面融雪化冰可靠性理论对研究系统的安全、稳定性具有重要意义,为系统的优化设计奠定了基础.

基于BP网络的钢筋混凝土结构时变可靠度

运用人工神经网络来预测混凝土中钢筋的锈蚀量,考虑锈蚀后钢筋屈服强度的下降及钢筋与混凝土间粘结力降低两个因素,建立钢筋混凝土梁抗力模型,并用于钢筋混凝土时变可靠度分析中.这种方法原理简单,计算方便,且精度较高.

路面融雪化冰可靠性分析

为研究多个随机因素对地源热泵路面融雪化冰可靠性的影响,在分析融雪化冰原理的基础上,以可靠性理论为工具,建立了考虑多个参数随机性的可靠性方程.介绍了中心点法和验算点法,利用中心点法直接推导出可靠指标和失效概率计算公式,用验算点法结合迭代法求出可靠指标及验算点设计值.结合工程实例考虑不同环境条件及可靠度条件下融雪化冰的耗热量,结果表明降雪量的变异性、室外温度的变异性对耗热量有较大影响.与只考虑降雪量一个随机因素的变化相比,考虑降雪量、室外温度多因素影响的耗热量虽说会增加,但更能保证系统的安全、稳定,同时降雪量的变化对耗热量的影响比室外温度变化对耗热量的影响显著.中心点法和验算点法对比表明,两者的结论是一致的,采用验算点法的计算量比中心点法大,但验算点法计算精度较高.

武汉工程大学“土木工程”湖北省品牌专业建设的探索

本文对土木工程品牌专业的建设进行了探索,从师资队伍建设、教学改革与建设、品牌专业改革与建设思路、方案及预期成果三个方面进行了探讨,以品牌专业建设为契机,促进教学、科研、社会服务的全方位发展,不断提高人才培养质量。

武汉工程大学土木工程品牌专业中期建设现状

根据土木工程品牌专业建设思路,从教学团队建设、人才培养模式的创新、专业与学科相互促进三个方面进行了探索,总结了近三年的成绩与不足之处,为中期验收打下基础,为后续的建设与发展提供思路与重点突破方向。

关于大学生创新能力培养的几点思考

本文在分析我国大学生创新能力的现状及其影响因素的基础上,指出了高校培养学生创新能力的有效途径。同时应处理好精英与普通教育,激励与夸大,创新能力培养与基础理论学习等几个方面的关系。

抹灰工程的质量通病及防治措施

分析砖混结构抹灰工程的质量通病产生的原因,提出克服质量通病的方法和防治措施。

再生混凝土微粉对沥青及沥青混合料性能的影响

采用再生混凝土微粉(RCP)替代矿粉(MP)作为沥青混合料的填料以有效回收利用RCP。首先进行软化点、针入度和布氏黏度等沥青性能测试,对比分析了RCP与MP对沥青物理性能影响的差异性;然后通过冻融劈裂试验、高温车辙试验与低温弯曲试验,评价了RCP对沥青混合料试件的水稳定性、高温性能和低温性能的影响。结果表明:RCP显著地提升了沥青的高温性能与黏稠度,且不会降低沥青对温度的敏感性;采用RCP替代MP粉后,沥青混合料仍具有较好的水稳定性,能经受3次冻融循环造成的水侵蚀;RCP增强了沥青混合料的高温抗车辙性能,虽会稍微降低沥青混合料的低温抗裂性,但沥青混合料路用性能仍能满足规范要求。

混凝土耐久性神经网络预测方法

讨论了影响混凝土耐久性的诸多特性 ,如渗透性、冻融、碳化、钢筋锈蚀等。介绍了用于结构损伤预测的 BP神经网络法及概率神经网络法 ,提出了混凝土结构耐久性神经网络预测方法 ,该方法对工程结构的寿命预测有广泛的应用价值。

建筑结构损伤神经网络识别方法

结构健康监测是土木工程研究的新课题。随着结构健康监测系统的发展,基于健康监测数据对结构损伤的识别显得很重要,以确保结构不突然破坏。介绍了用于结构损伤识别的BP神经网络法、概率神经网络法,为结构健康监测提供了有效依据。

纳米SiO_(2)对橡胶再生混凝土抗压和劈裂抗拉强度的影响

为了研究掺入纳米SiO_(2)后对于橡胶再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,以C30素混凝土为基准组,实验通过加入不同比例的橡胶(0%,1%,2%)、纳米SiO_(2)(0%,1.5%,3%),分别等质量取代细骨料、水泥,分析纳米SiO_(2)和橡胶掺入再生混凝土后,对其立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。结果显示:再生混凝土抗压和抗拉强度因纳米SiO_(2)加入量的增加逐渐变大,会随着橡胶的掺入而减小,但橡胶对再生混凝土力学性能的负面影响要远低于纳米SiO_(2)对其力学性能的正面作用。因此,加入一定量纳米SiO_(2)的橡胶再生混凝土可以有效改善其力学性能。

橡胶粒径和掺量对再生混凝土性能的影响

采用粒径0.178、0.42、0.84和1~3 mm的橡胶颗粒(RP),掺量0、1%、3%、5%等质量取代天然细骨料(NFA),研究RP粒径和掺量于再生混凝土(RC)性能的影响。结果表明,随着RP掺入,RC的含气量增加,当RP的粒径为0.178 mm,掺量为5%时,含气量最大;当RP的粒径为1~3 mm,掺量5%时,RC坍落度最大。随着RP掺量增加,RC的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗氯离子渗透性能和毛细吸水性能逐渐变差。随着RP粒径的增大,负面影响逐渐降低,RP的掺入可以增大RC的拉压比,提高RC的延性。当RP的粒径为0.178 mm,掺量为5%时,拉压比最大;RP和砂浆之间存在明显的过渡区(ITZ),附近的砂浆存在着大量的孔隙,水化产物发育差、分布分散,整体密实度较差,是RC内部的一个薄弱区域。

纳米SiO_(2)对再生骨料沥青混凝土性能的影响

采用纳米SiO_(2)(Nano-silica,NS)作为增强剂对沥青进行改性,通过针入度、软化点、延度和黏度等沥青性能测试与马歇尔试验、劈裂试验、高温车辙试验和半圆弯拉(SCB)等混合料试验,研究其对沥青及再生骨料沥青混凝土性能的影响。结果表明:NS会提高沥青的高温性能,且不会对沥青的黏度、针入度和延度造成明显影响;NS能显著改善再生骨料沥青混凝土的水稳定性,同时一定程度上提升马歇尔稳定度、劈裂抗拉强度及抗高温变形性;NS不会明显影响再生骨料沥青混凝土的抗低温开裂性能。

纳米SiO2对橡胶再生水泥胶砂性能的影响

采用纳米SiO_(2)对水泥进行等质量替代,研究其对橡胶再生水泥胶砂(RRCM)抗压强度、抗折强度和折压比的影响,同时采用扫描电子显微镜对RRCM的微观结构形貌进行表征。结果表明:橡胶颗粒和再生细骨料(RFA)会降低水泥胶砂(CM)的抗压强度、抗折强度和折压比,导致CM的延性变差;纳米SiO;替代水泥后,RRCM的抗压强度、抗折强度和折压比得到显著提升,且其微观结构更加致密;当纳米SiO;的替代率为3%时,RRCM的28 d的抗压强度、抗折强度、折压比分别提升14.1%、39.7%、22.5%,水泥砂浆和RFA之间的界面过渡区更加密实,水化产物分布均匀,孔隙明显减少,具有较好的力学性能和经济效益。

骨料含水量的差异对于粉煤灰再生混凝土性能的影响

采用静水天平研究再生粗骨料的吸水情况,然后分别使用3种不同含水量(相较于饱和吸水量的0%、50%、100%)的再生粗骨料来制备再生混凝土,研究其坍落度、抗压强度和拉压比的变化。结果发现:再生粗骨料在前5 min其吸水速率较快,20 s就已经达到了饱和吸水量的21.2%,5 min时达到了48.9%;再生粗骨料的含水量为0%时,其坍落度最大,并且其拉压比最大,表明抗裂性能和延性最好;相对于另外2个含水量,含水量为50%的再生粗骨料的制备的再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度最大,拉压比仅次于含水量为0%的再生粗骨料。综合实验结果,当再生粗骨料的吸水量为50%时,相较于其他含水量,其制备的粉煤灰再生混凝土性能最优。

纳米SiO_(2)对再生混凝土新旧砂浆界面过渡区的影响

大量复杂且薄弱的界面过渡区(ITZ)是导致再生混凝土力学性能较差的主要原因,故需对其进行强化处理。纳米SiO_(2)(NS)具有活性高、比表面积大和粒径小等优点,能够起到填充薄弱ITZ的作用,以及具有提高再生混凝土性能的潜在能力。本研究采用NS(等质量取代水泥)作为掺合料制备再生混凝土,基于流动度、力学性能和微观结构的测试,阐明NS掺量对水泥胶砂流动度和力学性能的影响,分析NS对再生混凝土新旧砂浆ITZ的改善作用。进一步地,通过显微电镜(SEM)、能谱(EDS)等微观测试,研究NS对再生混凝土的新旧砂浆ITZ微观形貌和水化产物的影响,分析新旧砂浆的水化产物与ITZ宽度。结果表明:NS掺量的增加会降低水泥胶砂的流动度,其强度呈现先增大后减小的趋势,且当NS掺量为3%(质量分数,下同)时,其28 d抗折强度和抗压强度分别增加了13.17%和25.55%;NS会促进再生混凝土的新旧砂浆ITZ水化产物中C-S-H凝胶的生成,优化水化产物的均匀分布,减小ITZ宽度,从而提高ITZ的微观结构密实程度;新砂浆内部水化反应产生的C-S-H含量较高,水化程度较高,界面较密实,而旧砂浆内部水化反应产生的C-S-H含量较低,存在大量降低界面强度和微观结构密实程度的水化产物。