冷弯型钢-类地聚物泡沫混凝土柱轴压性能

为抑制冷弯型钢柱的屈曲变形及提高其承载力,对冷弯型钢-类地聚物泡沫混凝土组合柱的受力性能采用试验、数值仿真和理论相结合的方法进行系统性研究。对构件的荷载-轴向位移曲线、试验过程及破坏特征进行分析。比较不同形式构件的破坏模式及承载力结果,探讨不同因素对构件轴压性能的影响。结果表明:组合柱极限承载力相比拼合柱提高了1.4倍;板件宽厚比为60~100时,类地聚物泡沫混凝土利用率较高;泡沫混凝土密度每提高一个等级,组合柱的极限荷载约增加1.5%;从用钢量的角度考虑,设置对称单肋对组合柱极限承载力的提高更明显。在试验和数值仿真的基础上,依据现有相关规范中的计算方法对组合柱极限承载力进行了计算,发现JGJ 138—2016《组合结构设计规范》^([1])给出的计算方法可粗略估计组合柱极限承载力。最后,提出适用于组合柱轴压承载力的计算方法,并验证该公式的准确性。

地聚物泡沫混凝土的性能和孔结构研究

以粉煤灰和矿渣为胶凝材料,采用化学发泡法制备密度等级为300~1000 kg/m3的地聚物泡沫混凝土(GFC),对其抗压强度、导热系数和干燥收缩进行测试,并通过Image Pro Plus软件表征了不同密度等级下的孔结构参数。结果表明:(1)随着密度等级逐渐增加,抗压强度和导热系数逐渐升高,其中抗压强度与密度等级之间呈指数函数关系,导热系数与密度等级之间呈线性关系,干燥收缩随密度等级的增加而减小,与其呈二次函数关系。(2)GFC孔结构参数与密度等级之间同样具有强相关性,随着密度等级逐渐增加,其孔隙率逐步下降,平均孔径逐渐减小,孔隙形状逐渐接近于圆形。

碱激活地聚物泡沫混凝土稳定性的试验研究

采用试验和分析法,研究了低密度(500 kg/m 3级)碱激活地聚物泡沫混凝土(alkali-activated geopolymer foamed concrete,AAGFC)稳定性的影响因素、失稳机制及新拌AAGFC浆料稳定性对其硬化性能的影响。结果表明,AAGFC浆料的初始屈服应力对其稳定性的影响较初凝时间更显著;初始屈服应力较高的AAGFC浆料稳定性更高。当AAGFC浆料稳定性较高时,对应的硬化AAGFC试样具有孔径更小且分布更均匀的气孔结构。气孔特征对硬化AAGFC抗压强度的影响较基体强度影响大,具有孔径更小且均匀的气孔特征的AAGFC-1的抗压强度较AAGFC-3提高20.28%。