Study of Durability of Siliceous Sand Based Mortars in Togo, and of Binder of Plastic Bags of the Kind “Voltic”: Hydrocarbons’ Effect

The present study aims at environmental protection through the use of plastic wastes in the production of mortar. The behavior of siliceous sand-based mortars from Togo and binders of plastic bags of the kind “voltic” is analyzed. Mortar samples from a mixture of siliceous sand and binder of plastic bags are prepared and subjected to physical and mechanical tests after immersion in the hydrocarbon from 0 hour to 504 hours. The result demonstrates that hydrocarbons have no influence on mechanical properties of mortars for an immersion time below 3 hours. Between 3 hours and 24 hours the presence of hydrocarbon increases their physical and mechanical properties. After 24 hours mortars generally lose the mechanical properties of around 8% to 24% due to the loss of viscosity and cohesiveness of the binder caused by the fuel. The behavior in the face of hydrocarbons shows that the material can be used in the surface of roads by carefully avoiding that hydrocarbons remain on the roads for a period of time beyond 24 hours.

长距离输调水工程大口径FRPM管道研发与工程安全保障技术

长距离输调水工程是中国新疆地区重要的基础生命线,其长久稳定运行对于促进经济平稳增长和保障居民供水安全至关重要。新疆位居大陆中心,属温带极端大陆性气候,其长距离输调水工程面临严峻的环境挑战。玻璃纤维增强塑料夹砂管(glass fiber reinforced plastic mortar pipes,FRPM)作为长距离输调水工程中重要的水工地下结构用材,凭借其优异的耐化学腐蚀、轻质高强、无二次污染、安装方便、综合造价低等诸多优良特性而被广泛应用于新疆地区。然而,传统FRPM管生成工艺在铺层设计与生产自动化程度方面存在一定局限,导致工程施工过程效率低下;同时,缺少统一的技术标准和设计规范也间接制约了其应用范围。此外,管道工程自动巡检技术与缺陷定量评价标准尚未统一,无法合理量化和准确评价整体工程质量。为此,依托北疆小洼槽供水工程,围绕长距离大口径FRPM管的管材铺层设计与制造工艺、工程设计、质量评定、自动巡检、运行监测与安全保障等关键技术,通过产学研用相结合,持续15年攻关,取得突破性创新成果:①引进吸收并创新了适合于长距离、高工作压力、以连续缠绕工艺为首选的FRPM管生产工艺,优化了大口径FRPM管材铺层设计方法,实现了供料—缠绕—固化—切割—检测全自动化控制,与国外同类产品标准相比,管道挠曲性能和轴向拉伸强度等提高了20%~50%;②提出了安全防护的工程和非工程措施,建立了长距离FRPM管不同缺陷类型危害性等级划分原则,创建了复杂地质条件下长距离FRPM管道工程安全评价理论与方法;③系统揭示了FRPM管质量缺陷产生机理,开发了FRPM管光固化片材局部修复工艺以及内衬聚乙烯(PE)的整体非开挖修复技术,提出了修复效果后评价方法,实现了对长距离FRPM管道工程运行安全的有效掌控。

主题公园包装塑石用砂浆耐久性试验研究

为研究主题公园包装塑石用造型砂浆对结构耐久性的影响,对两种典型造型砂浆,在喷浆与手工抹涂两种施工工艺下进行了抗压强度、碳化、冻融及氯离子渗透试验,用以评价造型砂浆在长期使用过程中的耐久性。结果显示:施工工艺及环境等级对砂浆耐久性有显著影响。典型造型砂浆在满足强度要求的情况下,抗碳化、抗冻融侵蚀、抗氯离子侵蚀能力存在不足,故在设计使用过程中特别注重砂浆的长期耐久性,并根据使用环境建立相应的耐久性预测模型。

现代化施工技术在仿古建筑中的研究与应用

在参照古代木构建筑施工技术和重塑古建筑景观外表的基础上,考虑结构的安全性、可靠性和耐久性等,结合现代施工技术设计出符合现代建筑施工形式的仿古建筑。工程建设施工应用既体现古代文化,又以现代技术控制施工成本,保证了结构长期施工安全性,可为仿古建筑施工领域技术发展提供参考。

减缩剂对水泥砂浆及超高性能混凝土收缩性能的影响

研究了不同掺量的减缩剂(SRA)对水泥砂浆塑性收缩开裂、水泥水化热、水泥砂浆毛细管负压的影响,以及SRA掺量(1%、3%、4%)对超高性能混凝土(UHPC)抗压强度和收缩性能的影响。结果表明:SRA可显著降低水泥砂浆的开裂面积、平均和最大裂缝宽度,当SRA掺量为4%时,缓解塑性收缩开裂的效果最佳,开裂面积、平均和最大裂缝宽度与基准组相比分别降低了52.1%、35.0%和48.4%;SRA通过延缓毛细管负压的发展,降低了水泥砂浆的塑性收缩开裂;随着SRA掺量的增加,UHPC的抗压强度提高越明显,UHPC的收缩显著降低;当减缩剂掺量为4%时,UHPC的28 d抗压强度达140.0 MPa,收缩率最低。

温度荷载作用下埋地FRPM管道受力性能分析

玻璃纤维增强塑料夹砂管(FRPM)因其由新型材料结构所构成而具有诸多优良性能,已广泛运用于各类水利、化工和市政等工程中。由于该管道材料与传统钢筋混凝土的性能有显著区别,探索玻璃钢夹砂管在不同工况使用过程中的力学性能具有重要意义。温度是影响管道承压能力的主要载荷之一,地表与管道所在土层存在较大温差,不同季节管道土层的温度差异也非常大,对管道的力学性能有着较大影响。在具体工程建设中,需要对影响较大的因素进行细致分析,以便满足管道在各类施工状态下的要求,因此考虑温度荷载对FRPM管变形的影响尤为重要。由于不同地形地貌中土质和施工方式的多样性,管-土间的相互作用一般相对复杂。因此,不能按照传统方式计算分析管道所受的压力及变形,需系统考虑管-土之间相互作用。由于管-土接触作用或者材料本构的非线性等行为,常常无法获得精确的理论解答。因此,工程上常用有限元分析方法,运用ANSYS有限元分析软件模拟求解埋地管道在温度荷载作用下的应力与变形。通过对比不同温度荷载下埋地管道的环向应力与变形,得出影响管道力学性能的重要因素。

减缩剂对水泥砂浆塑性收缩开裂的影响及机理分析

研究了不同掺量的减缩剂对水泥砂浆塑性收缩开裂的影响,通过探究其对砂浆水分蒸发量、泌水量、水化热、表面张力和毛细管负压的影响,揭示其缓解水泥砂浆塑性收缩开裂机理。结果表明,当减缩剂掺量为4%时,缓解塑性收缩开裂效果最强,分别使开裂面积、平均和最大裂缝宽度减小52.1%、48.4%和35.0%;减缩剂明显降低水泥水化放热峰值并推迟其出现的时间,其延缓作用随着掺量的增加逐步增强。减缩剂的掺入使得砂浆水分蒸发量降低、泌水量增大,从而使毛细管负压诱导期延长;同时,降低了体系孔溶液表面张力,延缓毛细管负压的发展,缓解塑性收缩开裂。

沥青封底乳液在塑胶场地铺设中的应用

将建筑行业的水泥砂浆乳液用于塑胶行业的沥青基础封底,经过实际场地验证及2年的实际场地使用效果跟踪,解决了沥青场地塑胶材料起鼓问题。在实验的基础上,分析了不同水性乳液、砂子和水泥的选择和配比对塑胶与沥青基础的黏结力和塑胶场地质量的影响。实验结果显示,以苯丙乳液为例,当乳液的钙离子稳定性高,水泥牌号选择42.5,砂子目数选择60~160,乳液、水泥、砂子质量比为1:2:(1~3),偶联剂加入量为0.5%~1%(乳液质量的百分占比),并加水量为30%(乳液质量的百分占比)时,封底效果最好,塑胶场地质量最佳。

稳塑剂对掺不同石粉湿拌砂浆性能影响研究

石粉作为机制砂副产物应用于砂浆中实现了固废利用。砂浆外加剂对不同石粉的敏感性不同,本文研究了砂浆稳塑剂TL-S100对掺不同石粉湿拌砂浆的性能影响,并对其作用机理进行分析。结果表明,当TL-S100用量为1.5~1.8kg/m^(3)时,掺三种石粉的湿拌砂浆综合性能均达到最优状态。

基于L型流动仪的水泥砂浆流变参数预测

针对在施工现场对新拌砂浆的流变行为难以进行定量描述的问题,采用L型仪流动度试验,通过数学关系进行理论分析,将流变参数用L型仪试验参数表征,并采用计算流体力学软件Flow-3D对新拌砂浆的流动性能进行数值模拟,对比模拟值与实验值,得出流动结束时浆体的近端、远端高度以及流动时间,可以在一定范围内表征流体的屈服应力以及塑性黏度。该方法减少了流变仪的使用,降低了工作量,可为现场定量测量砂浆等拌合物流变特性提供依据和参考。

不同缓凝组分对湿拌砂浆性能影响研究

为延长湿拌砂浆的施工时间,有必要在湿拌砂浆生产过程中加入缓凝组分。文中研究了葡萄糖酸钠、柠檬酸、蔗糖3种不同种类的缓凝组分对湿拌砂浆性能的影响。研究结果表明,葡萄糖酸钠、柠檬酸和蔗糖均能够明显提高湿拌砂浆的稠度和保水率;随着不同缓凝组分掺量的增加,湿拌砂浆保塑时间逐渐延长,其中,柠檬酸对于湿拌砂浆保塑时间的延长效果最好;湿拌砂浆7d抗压强度随着缓凝组分掺量的增加逐渐降低,28d抗压强度随着缓凝组分掺量的增加先增高后降低。当柠檬酸掺量为0.15%时,湿拌砂浆的抗压强度达到最大值为8.4MPa。研究为湿拌砂浆中缓凝组分的使用及其工程应用提供了参考。

大口径顶管顶进过程的数值模拟分析

采用数值方法模拟了大口径玻璃钢夹砂顶管顶进施工的动态全过程,分析了管土接触面上的大变形相对滑动对分析结果的影响。通过分析大口径顶管和周围土层的应力与变形,研究了施工过程中顶管和地基土体的力学效应,得到了顶管在施工过程中的应力应变及其影响范围的发展变化规律,为玻璃钢夹砂管在顶管工程中的应用提供参考。

不同截面形状PP纤维对砂浆抗塑性开裂的影响及机理

为了揭示不同截面形状聚丙烯(PP)纤维对砂浆抗塑性开裂的影响,采用平板约束法、荧光分析技术和扫描电子显微技术(SEM)分别对砂浆塑性开裂、纤维分散和纤维/基体界面形貌进行研究.结果表明:纤维长度、当量半径和掺量相同时,异形截面PP纤维提升砂浆塑性抗裂性能的效果优于圆形截面;将三角形和三叶形截面PP纤维与圆形截面PP纤维相比,前二者纤维的本体抗弯刚度提高幅度均大于20.88%,比表面积分别提高了28.6%和37.1%,纤维分散有效利用率分别提高了17.62%和30.70%,同时,纤维/基体间界面更致密,纤维表面粘附的水化产物更多.本体抗弯刚度、分散性、比表面积和纤维/基体界面黏结力的提高是异形截面PP纤维提高砂浆抗塑性开裂能力的关键因素.

大口径玻璃钢夹砂管的顶力分析与应用

通过对试验段进行现场测试与分析,获得了简明的适合于泥水平衡式玻璃钢夹砂管顶管施工的经验公式。实践表明,所得成果可用于指导后续该类管道的施工,取得了良好的社会效益和经济效益。

再生塑料混凝土研究现状

近几年随着世界各国塑料制品消费量大幅增长,产生的大量塑料废弃物亟待处理。由于其经济和生态优势,将废弃塑料回收处理后掺入砂浆或混凝土中已成为解决塑料废弃物的最佳方案之一。综合国内外文献,介绍了混凝土用塑料类型及其相关处理方法,并介绍了塑料掺入对混凝土物理性能、力学性能、耐久性能影响的国内外研究现状。

车辆超载下玻璃钢夹砂管涵洞安全评价

为评价埋地玻璃钢夹砂管涵洞的安全性,保障道路交通运输安全,本文以理论计算为基础,进行现场试验检测,综合分析地面车辆荷载和竖向土压力传至公路下的埋地玻璃钢纤维夹砂管上的作用力与管涵的受力变形特性,然后用回归预测模型计算1200 k N荷载下的力学参数值,验证管涵安全运营状况。结果表明,理论计算和现场试验进行比对,验证了车辆荷载作用下直径1.5 m、厚38 mm的玻璃钢夹砂管的安全可靠性,为玻璃钢夹砂管设计和施工提供科学理论依据。

废旧塑料改性砂浆力学性能研究

用片状和圆柱状塑料骨料等取代砂浆中的砂子,研究塑料骨料取代量、形状对水泥砂浆流动度、抗弯强度、抗压强度、抗弯挠度和断裂韧性的影响.结果表明,随片状塑料骨料掺量增加,砂浆流动度、抗压强度、抗弯强度、断裂韧性都快速下降,抗弯挠度增加;随圆柱状塑料骨料掺量增加,砂浆流动度增加,抗压强度下降,抗弯强度在低掺量时变化不明显,断裂韧性先增加后下降,抗弯挠度逐渐增加.

地震荷载作用下埋地玻璃钢夹砂管的动力响应分析

玻璃钢夹砂管在土木水利工程领域得到了愈来愈广泛的应用,但现有的埋地管道地震响应分析模型大多不考虑管-土动力相互作用,且多针对均质材料管道,无法应用于具有明显层状复合材料结构特征的玻璃钢夹砂管。基于玻璃钢夹砂管的层状复合材料结构特征,建立了完整的埋地玻璃钢夹砂管地震响应分析模型,在数值分析模型中,考虑了管-土间复杂的动力相互作用,以及地震散射波从有限域向无限域的传播。算例分析表明,所建立的埋地玻璃钢夹砂管地震响应分析模型可合理地分析埋地玻璃钢夹砂管在地震荷载作用下的动力响应。

大口径玻璃纤维增强塑料管(FRPMP)曲线顶管工程的质量控制

玻璃纤维增强塑料具有自重轻、水流摩阻小、运行耗能低、连接安装方便等优点被广泛地应用于无压管道施工,但是一直未应用于曲线压力管道中。该文根据曲线压力顶管工程的要求,合理确定玻璃纤维增强塑料管的原材料技术要求、管壁结构形式、管材的技术要求、生产过程控制和监造技术等。对产品应进行100%的外观质量和尺寸等的非破坏检验,并按适当比例进行破坏性抽检,最终生产出满足曲线压力顶管工程需要的合格产品。

PVC塑料砂浆导热性研究

水泥砂浆中加入聚氯乙烯(PVC)塑料骨料可以改善砂浆的保温性能,为了探索热流在砂浆中的传输方式及研究PVC塑料骨料对水泥砂浆导热系数的影响,建立了水泥砂浆的串联导热模型与并联导热模型,根据实验结果进一步提出了PVC塑料砂浆串并联混合导热模型,研究表明由串并联混合模型计算出的理论值与实测值呈现出了良好的一致性。