飘窗对冬季室内热环境的影响分析

针对飘窗对室内环境以及能耗的影响,以焦作市某居民住宅室内飘窗为研究对象,应用数理统计的分析方式,分析计算了该飘窗在南北不同方向、在单层和双层不同的玻璃材料下的室内温度变化情况。结果表明,与北向相比,飘窗设置在南向在冬天对室内保温效果更好;另外在相同的室外平均温度下,加双层中空玻璃室内平均温度比单层玻璃室内平均温度高1.80℃,可节约燃料9%~18%。

半轻混凝土的物理力学性能变化规律试验研究

为了揭示水胶比、河砂和碎石体积取代率对半轻页岩陶粒混凝土的物理力学性能影响规律,进行了水胶比分别为0.30、0.35、0.40,河砂取代率分别为5%、10%、15%,碎石取代率分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%时的相互交叉试验。结果表明:在水胶比为0.35、河砂取代率为10%、碎石取代率为25%时,半轻混凝土的各项物理力学性能指标达到最优;抗折强度与抗压强度、折压比与抗折强度、干表观密度和比强度与抗压强度之间,均存在强相关关系;但干表观密度和比强度与抗压强度之间的关系,敏感于抗压强度的变化;通过普通骨料对部分轻骨料的同时取代,不仅能保证混凝土的干表观密度小于1 950 kg/m3的技术要求,而且还能克服全轻混凝土的技术缺陷,以及降低工程成本。

焦作民居建筑冬季室内热环境测试研究

为了研究豫北地区民居建筑冬季室内热环境,本文选取豫北地区具有代表性的传统生土民居和新建砖混民居进行实地调研,并对室内外温度、相对湿度等室内热环境参数进行测试,通过测试结果对比,指出新建砖混民居的室内热环境要优于传统生土民居,但两者室内温度均低于国家规范要求。数据表明,单层、北向开门和一字型设计导致生土建筑室内热环境较差,而砖混民居围绕主要使用房间进行功能布局的"向心性"设计是其保持较好室内热环境的主要原因。研究结果为该地区室内热湿环境的改善和新民居的设计提供了依据,为农村住宅的节能和可持续发展提供基础。

玄武岩纤维混凝土材料性能研究进展

论述了玄武岩纤维的特点与优势,总结了玄武岩纤维混凝土的几种基本性能,分别从力学性能、耐久性、耐高温性能、动态冲击等方面阐述了国内外发展现状,提出了玄武岩纤维混凝土存在的主要问题,并对玄武岩纤维混凝土的发展前景进行了展望。归纳已有的研究结果,初步得到以下结论:在混凝土中合理的掺入玄武岩纤维,可在保留混凝土抗压强度高等优点的同时,明显的增加了其抗拉、耐久、耐高温和抗冲击等性能,可在混凝土工程应用中起到增强增韧、延长使用寿命等作用。

复合冻融与淋洗方法修复重金属污染黏性土的研究

土壤淋洗被认为是一种高效、可广泛应用和彻底治理重金属土壤污染的方法,但因黏质土壤的低渗透性、较大颗粒比表面积对重金属离子所具有的强烈吸附作用,影响水或淋洗剂在土壤中的混合传质,导致淋洗效果不佳。利用人工冻结方法,通过未冻土侧水分向冻结锋面迁移和冻融循环重构土粒结构提高渗透性的原理,再结合化学淋洗方法,对铅、镉污染的黏性土壤进行了修复试验。结果表明,土体经反复冻融后会破坏土体颗粒原有结构,从而有助于淋洗液与污染物充分接触,因而提高了淋洗效率,为利用自然冷能对季冻区重金属污染土壤修复提供了思路。

钢管砂轻混凝土轴压短柱力学性能研究

为了研究钢管砂轻混凝土短柱的轴压性能,以砂轻混凝土中河砂与陶砂的体积比例为变化参数,制作了3个圆钢管砂轻混凝土短柱试件和3个方钢管砂轻混凝土短柱试件,进行了静力单调轴压性能试验。观察了试件的受力过程和破坏形态,获取并分析了试件的应力-应变全过程曲线,基于统一强度理论、极限平衡理论和叠加理论分别计算了钢管砂轻混凝土短柱试件的轴压极限承载力。结果表明:钢管砂轻混凝土轴压短柱的外部钢管均向外屈曲,核心砂轻混凝土被压碎,方钢管砂轻混凝土短柱上部破坏程度较圆钢管砂轻混凝土短柱严重;钢管砂轻混凝土短柱的应力-应变曲线存在弹性、弹塑性和塑性三个受力阶段;建议采用基于叠加理论的AIJ-1997(CECS 159:2004或AIJ-1997)进行圆(方)钢管砂轻混凝土短柱轴压极限承载力的设计计算。

全轻纤维混凝土的SHPB冲击强度与耗能效应

以LC30全轻页岩陶粒混凝土为基准,对聚丙烯纤维、钢纤维和多壁碳纳米管不同组合掺入方式,分别进行了静力和分离式Hopkinson压杆(SHPB)冲击试验,利用HJC模型和LS-DYNA软件对素混凝土和钢纤维混凝土的动态应力-应变曲线进行了数值模拟。结果表明:全轻纤维混凝土不仅具有应变率效应和临界值,而且还具有强度效应和能量效应;并随应变率提高,其动态峰值应力和峰值应变、总能耗随之增大,且动态应力增长系数与应变率的对数具有显著相关性,但纤维掺入方式具有明显的差异性。其中,单掺时以聚丙烯纤维为最好,双掺时差异不大,三掺时为最好。数值模拟与试验曲线相近,但峰值应力较大和下降段差异较大,表明HJC模型对全轻混凝土及其纤维混凝土具有一定的局限性。

钢管再生混凝土柱力学性能研究进展

钢管再生混凝土作为一种新型组合结构形式,能够有效改善再生混凝土的固有缺陷。通过外部钢管对内部核心混凝土的约束效应,增强再生混凝土构件的力学性能和防灾效益。现有研究主要从理论分析、试验研究和验证模型入手,对钢管再生混凝土柱的力学性能和变形能力进行探究。基于近年来钢管再生混凝土柱的研究现状进行综述,阐述了钢管再生混凝土柱的力学性能、耐高温性能、耐火性能、抗酸侵蚀性能和抗震性能,并对今后研究方向提出了建议。

再生轻骨料混凝土应力-应变全曲线研究

为了得到不同再生轻骨料取代率对再生轻骨料混凝土的轴心抗压强度及应力-应变关系曲线的影响规律,以取代率为变化参数,设计了5组棱柱体试块进行轴压试验,测得了试块的轴心抗压强度以及应力-应变全曲线。研究了再生轻骨料占粗骨料的比例对再生轻骨料混凝土应力-应变全曲线、轴心抗压强度、峰值应变以及极限应变的影响。研究结果表明:再生轻骨料混凝土的破坏过程和破坏形态与普通混凝土相似;再生轻骨料混凝土的应力-应变全曲线总体轮廓与普通混凝土相似;再生轻骨料混凝土的峰值应变和极限应变比普通混凝土小;随着再生轻骨料取代率的增加,再生轻骨料混凝土试块的轴心抗压强度逐渐降低。

改性再生混凝土高温性能

为了改善再生混凝土的高温性能,通过玄武岩纤维及纳米氧化硅对再生混凝土进行改良.借助高温加热及抗压试验,测试25、200、400及600℃下改性再生混凝土的质量损失及抗压强度变化情况;结合电镜扫描及X射线衍射,分析高温后改性再生混凝土的微观结构.研究表明,随着温度的升高,质量烧失率增大,抗压强度及最佳纳米氧化硅质量分数降低,砂浆基体、界面过渡区性能及纤维与砂浆的黏结性能劣化情况加重,CH晶体及C-S-H胶凝质量浓度降低;随着取代率及氧化硅质量分数的增大,质量烧失率增大,抗压强度降低,砂浆基体较松散.结果表明,再生混凝土的抗压性能与微观结构受温度、取代率及纳米氧化硅质量分数的影响较严重,纤维质量掺量对抗压性能及微观结构不产生明显影响.

废橡胶改性再生混凝土材料性能研究进展

废橡胶再生混凝土作为一项新型工程技术,它能够解决建筑垃圾和废旧汽车轮胎循坏利用的问题,对自然环境的保护具有重要意义。本文详细阐述了废橡胶再生混凝土的国内外研究现状,介绍了废橡胶再生混凝土的配制原则和技术、静动态力学性能、耐久性能和高温性能,并展望了下一步的研究。研究表明:在再生骨料取代率不变的情况下,随着橡胶取代率的增加,废橡胶再生混凝土力学性能逐渐降低,可通过掺入一定的钢纤维、硅粉或对橡胶进行改性等改善其力学性能;钢纤维橡胶再生混凝土具有较好的断裂能和断裂韧性;废橡胶再生混凝土相对于再生混凝土具有较好的抗疲劳性能和耐冲击性能;废橡胶再生混凝土抗氯离子渗透性和抗冻融性随着橡胶颗粒取代率的增加而增强,但随橡胶粒径的增大而降低;通过掺入纳米材料或橡胶和三元胶结体系的共同掺入可提高废橡胶再生混凝土的抗腐蚀性能;高温作用虽削弱了钢纤维橡胶再生混凝土的刚度和承载力,但提高了其延性。

再生混凝土轴心抗压强度与变形性能试验研究

摘要：为了研究再生混凝土的轴心抗压强度与变形性能，利用压碎后的立方体试块作为再生粗骨料原料，配制了4种不同粗骨料替代率的再生混凝土，替代率从0-100％变化，共计12个棱柱体试块在电液伺服试验机上加载，观察了其破坏过程和破坏形态，并获取了其荷载-位移全过程曲线，并对各种骨料替代率再生混凝土的荷载-位移全过程曲线进行分析。结果表明：再生骨料混凝土与天然骨料混凝土的破坏过程和形态相似，随着再生粗骨料取代率的增加，再生混凝土的峰值应力和峰值应变分别呈现出二次函数和三次函数的关系。再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力-应变全曲线有较大影响，随着再生粗骨料取代率的增加，再生混凝土的弹性模量逐渐变大，再生混凝土的延性和耗能总体上越来越好。随着再生粗骨料取代率的增加，无量纲化的应力-应变曲线上升段越来越陡，当再生粗骨料的取代率为100％时，无量纲化曲线下降段非常平缓，试件的后期变形性能非常良好。

改性再生混凝土动力性能研究

为提高再生混凝土(RC)的力学性能,以玄武岩纤维和纳米氧化硅为增强材料对再生混凝土进行改良,形成玄武岩纤维与纳米氧化硅复合改性再生混凝土,通过静态抗压性能试验及分离式霍普金森压杆(SHPB)试验,研究了玄武岩纤维与纳米氧化硅对改性再生混凝土破坏形态及静动态抗压强度的影响。研究表明:随应变率增大,破坏形态由完整经破裂向粉碎过渡,动态抗压强度、动态增强因子、比能量吸收均呈增大趋势;取代率对试块破坏状态、动态抗压强度及比能量吸收不产生规律性影响,但静态抗压强度随取代率的增大而降低;玄武岩纤维有利于增强试块破坏时的整体性,提高了再生混凝土静态抗压强度、动态抗压强度、峰值应变及比能量吸收;纳米氧化硅有利于提高再生混凝土的静态抗压强度、动态抗压强度、峰值应变及比能量吸收。结果表明,玄武岩纤维与纳米氧化硅对再生混凝土的静动态力学性能及耗能性能具有较好的增强作用。

再生轻骨料水泥砂浆抗压强度试验研究

为了研究再生轻骨料水泥砂浆的抗压强度,以干表观密度和再生轻骨料取代率作为设计参数,对采用5种不同再生轻骨料取代率(100%、75%、50%、25%、0)的标准立方体水泥砂浆试块进行受压试验。观察了破坏过程和破坏形态,实测了立方体试块的极限抗压强度,得到了立方体抗压强度-干表观密度关系曲线和立方体抗压强度-再生轻骨料取代率关系曲线,分析了设计参数对立方体试块抗压强度的影响规律。结果表明:当再生轻骨料水泥沙浆的再生轻骨料取代率为0时,其抗压强度最高;再生轻骨料取代率为75%时,其抗压强度处于理想状态;再生砂浆试块的破坏形态类似于普通水泥砂浆,均发生在轻骨料和水泥胶凝材料的界面处。

次轻页岩集料混凝土基本力学性能试验研究

为了研究次轻页岩集料混凝土的基本力学性能,以取代率为变化参数,用碎石、河砂分别取代全轻混凝土中的陶粒、陶砂,配制形成石轻混凝土、砂轻混凝土。对其立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量和泊松比等基本力学性能指标开展了试验研究,获取了次轻页岩集料混凝土的受力破坏形态,分析了取代率对次轻页岩集料混凝土力学性能指标的影响规律。建立了次轻页岩集料混凝土弹性模量、轴心抗压强度与立方体抗压强度换算关系、拉压比与泊松比关系等计算模型。研究结果表明:随着碎石、河砂取代率的增加,次轻页岩集料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度逐渐增大,弹性模量逐渐增大;石轻混凝土的泊松比呈先减小后增大的变化规律;砂轻混凝土的泊松比则逐渐减小。通过引入取代率影响参数,所建立的计算模型简单实用,计算精度良好。

孔隙结构对石轻混凝土抗压强度和氯离子渗透性能影响

为了探讨石轻混凝土孔隙结构对抗压强度、氯离子渗透及变形性能影响,采用气孔分析仪测试了普通碎石在不同取代率时的孔径变化范围,分析了平均孔径、孔径率和孔隙率对上述参数影响规律。结果表明:抗压强度、氯离子渗透和变形性能的决定因素不是平均孔径和孔隙率,而是20~100、100~200、200~500μm范围内孔径率和累积孔径率及其分布均匀性。其中,抗压强度在取代率为35%时达到最大,此时平均孔径和100~200μm范围内孔径率均最大,但在上述孔径范围内孔径率相差幅度不大,累积孔径率和孔隙率为最小;6 h电通量降低幅度在取代率为15%时最小,虽然孔隙率较大,但决定于小于100μm孔径及上述孔径范围分布;因强度与比强度和弹性模量的相关性,同样表现为取代率为35%时抗损伤变形能力最强。

钢管石轻混凝土短柱轴压力学性能试验研究

为研究钢管石轻混凝土短柱的轴压力学性能,以天然碎石体积取代率为变化参数,分别设计并制作了5个圆、方钢管石轻混凝土短柱试件,对其进行了轴压静力加载试验,观察了试件受力的全过程和破坏形态,获取了试件的荷载—位移全过程曲线,分析了碎石取代率对试件受力性能的影响规律。结果表明:在轴心受压荷载作用下,钢管石轻混凝土短柱发生了强度破坏;钢管石轻混凝土轴压短柱的实测荷载—位移全曲线变化趋势基本相同,其工作过程可分为弹性阶段、弹塑性阶段和塑性阶段三部分;随着天然碎石取代率的增加,钢管石轻混凝土轴压短柱的极限承载力、峰值位移总体上均逐渐增加。

纤维对轻骨料混凝土的SHPB冲击性能影响

以LC30全轻混凝土和石轻混凝土为基准,对聚丙烯纤维(PPF)、钢纤维(SF)和玄武岩纤维(CBF)不同组合掺入方式,分别进行了静力试验和SHPB冲击试验。结果表明:纤维能有效提高试件的韧性和完整性,且纤维和骨料的弹性模量越高越显著;在相同应变率条件下,纤维也能有效提高动态强度增长因子(DIF)、峰值应力、峰值应变和总能量比,且与纤维指数(RI)具有良好的相关性,并随RI增大而增大。

纤维对全轻混凝土的断裂性能影响

断裂性能是评价纤维对混凝土性能影响的重要指标之一。通过三点弯曲梁断裂试验,对以LC30全轻页岩陶粒混凝土为基准,及钢纤维(SF)、玄武岩纤维(BF)和聚丙烯纤维(PPF)的不同组合掺入方式,分别研究了纤维对全轻混凝土的抗压和劈拉强度、初始和失稳断裂韧度、断裂能和延性指数的影响规律。结果表明,SF单掺或双掺时,对抗压和劈拉强度、韧性指数的影响程度区别不大,但后者较其他纤维则具有倍数级区别;对失稳断裂韧度和断裂能影响程度最大的依次是SF+BF、SF+PPF、SF;断裂能依赖于荷载-挠度曲线,延性指数依赖于断裂能,且断裂能与失稳断裂韧度具有显著的线性关系。

不同自密实轻骨料混凝土的强度及耐久性能影响因素分析

为了兼顾全轻和普通自密实混凝土的优点,以LC30级全轻自密实混凝土为基准,通过河砂、碎石按等体积取代率以单独和同时取代部分陶砂、陶粒方法,形成相应的砂轻、石轻和混轻自密实混凝土,再依次进行特征强度、弹性模量、干表观密度和碳化、氯离子渗透和硫酸盐侵蚀性能试验。结果表明,河砂、碎石单独取代时均能提高混凝土的特征强度和比强度,并分别在20%、25%时达到最大值,而弹性模量则一直增大且砂轻自密实混凝土较大,但在同时取代时,比强度和弹性模量在河砂取代率降为15%时达到最大值;河砂、碎石单掺时的碳化深度几乎均随取代率增大而减小且二者相近,混掺时虽有所增大但差别也不大;河砂、碎石单掺时的抗氯离子渗透和硫酸盐侵蚀性能均随取代率增大呈先增大后减小趋势,混掺时则在相同河砂取代率时随碎石取代率增大而降低,且最佳值均与上述不同。