冲击荷载下橡胶改性沥青混凝土的动力学性质

采用分离式Hopkinson压杆（Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB）试验，探讨了冲击荷载下橡胶改性沥青混凝土的动力学性质.试验结果与分析显示：在冲击荷载作用下，橡胶的加入可以使沥青混凝土的塑性明显增强.沥青混凝土的动力强度与冲击韧性都是温度与应变率的函数，材料在常温25 ℃时的强度与韧性高于在低温-20 ℃及高温60 ℃时的值，材料强度与韧性随应变率的增大而单调提高，橡胶的加入一般可以提高材料强度与韧性，幅度分别最大超过200%与接近200%.橡胶改性沥青混凝土良好的抗冲击性能源于混凝土内部的“石料-橡胶颗粒-石料”刚柔相间接触模式，橡胶掺量存在使材料抗冲击性能最优的值，对于本文研究所用材料这个掺量约为沥青质量的20%.     

掺入玻璃纤维及玄武岩纤维对增强混凝土抗压性能的研究

在基准混凝土中同时定量掺入玻璃纤维及玄武岩纤维,即通过水泥基材料的复合化,实现对混凝土力学性能的增强。本试验通过对比在基准混凝土中分别掺入玻璃纤维、玄武岩纤维以及同时定量掺入上述2种无机非金属纤维,通过对掺量的调整,确定能够最大限度提升混凝土抗压强度的最优配合比。试验结果表明:在掺入0.1%的玄武岩纤维后,试块抗压强度较基准混凝土提高7.5%;在掺入0.15%的玻璃纤维后,试块抗压强度较基准混凝土提高4.2%。在定量同时掺入2种纤维之后,混凝土试块的抗压强度大幅提升,其最优配比为0.15%玻璃纤维与0.05%玄武岩纤维相混合,可使基准混凝土的抗压强度提高22.9%。在同时掺入上述2种纤维之后,更好地填充了混凝土微观结构中的缝隙,同时更加有效地消掉了混凝土试块受到压力时的尖端集中应力,使得二次微加筋的效果更为显著。     

混凝土路面的抗冻融磨蚀措施

测定了掺纤维材料和硅粉路面混凝土在冻融磨蚀复合作用下的力学性能,并通过微观结构分析,探讨掺纤维材料和硅粉混凝土路面抗冻融磨蚀复合作用机理.结果表明,路用混凝土中加入适量、适长的聚丙烯腈纤维材料或硅粉均有助于提高混凝土抗冻、耐磨性能.掺入纤维明显提高混凝土的抗拉强度和韧性,其中有机纤维效果最佳,无机短纤维次之,无机长纤维最差.     

竹纤维沥青混凝土的力学特性研究

竹纤维具有可再生、产量大、成本低、环境污染小、力学强度高、高温稳定性好等特点。因此,本文制备了竹纤维沥青混凝土试验样品,确定了竹纤维的最佳使用长度和掺量比例,测试了竹纤维沥青混凝土的高温稳定性和低温抗裂性能。研究结果表明:(1)竹纤维沥青混凝土的马歇尔稳定度整体上随着竹纤维掺量的增大而增大,但1 cm和3 cm竹纤维掺入后均有个别组样品不满足要求,因此建议选取直径2 cm、掺量2%为沥青混凝土中竹纤维的最佳配比;(2)随着竹纤维掺量的增大,不同竹纤维长度下的沥青混凝土的动稳定度均表现出先增大后减小的变化规律,但竹纤维长度越长,竹纤维沥青混凝土出现动稳定度最大的掺量值就越靠前;(3)为提高竹纤维沥青混凝土的低温抗裂性能,建议1 cm竹纤维的最佳掺量为2.5%,2 cm竹纤维的最佳掺量为2.0%,3 cm竹纤维的最佳掺量则为1.5%。     

合成纤维混凝土力学性能的试验研究

针对聚丙烯腈和聚丙烯纤维对混凝土的力学性能影响进行室内试验,研究两种纤维及其掺量对混凝土的抗压强度、劈拉强度的影响关系.试验结果表明,与素混凝土相比,聚丙烯腈纤维混凝土的抗压强度、劈拉强度随纤维掺入量的增加而不同,存在最佳的纤维掺入量,而聚丙烯纤维对混凝土抗压强度没有提高作用,对劈拉强度则有提高,但也存在最佳的纤维掺入...     

耐碱玻璃纤维增强陶粒泡沫混凝土力学性能研究

以水泥、粉煤灰、陶粒、细砂、耐碱玻璃纤维和动物发泡剂为原料,制作干密度等级为B08级的泡沫混凝土试件。首先采用单因素实验研究水胶比、粉煤灰取代量、陶粒与细砂掺量以及泡沫掺量对泡沫混凝土干密度、立方体抗压强度、吸水率的影响规律,并确定各物料掺量范围。然后通过四因素三水平正交试验研究各物料掺量对立方体抗压强度、劈裂抗拉强度以及导热系数的影响规律,确定最佳配合比为A1B1C2D1:水胶比为0.35,粉煤灰取代量为5%,陶粒掺量为15%,细砂掺量为10%,发泡剂掺量为3%。最后在最佳配合比的基础上掺加耐碱玻璃纤维,测定其掺量对立方体抗压强度、劈裂抗拉强度以及导热系数的影响规律,确定最佳掺量。     

改性玄武岩纤维混凝土的力学与变形性能及微观机理研究

为了改善玄武岩纤维混凝土材料的强度和收缩性能,本文采用了玄武岩纤维、芒硝、粉煤灰、脱硫石膏作为外掺料进行混凝土的配制,并按照正交实验的方法确定不同材料的最佳配合比例,最后开展XRD半定量分析与SEM扫描电镜实验对改性混凝土的微观结构进行了探测。结果表明:改性外掺料的等质量替代水泥的最佳配合比为:粉煤灰掺量10%、脱硫石膏掺量8%、芒硝掺量0.5%以及玄武岩纤维掺1.5%;经过复合材料改性后混凝土的抗折强度和抗压强度分别提高了0.48和2.1倍;干缩率减小了0.56倍;从SEM图像中观察到材料中有大量水化凝胶产物包裹玄武岩纤维,粉煤灰和石膏颗粒填充在孔隙中,矿物水化程度和微观结构的变化是改性玄武岩纤维混凝土材料收缩性和强度增强的根本原因。     

稻壳掺量及粒径对混凝土抗压强度影响的试验研究

对稻壳浸泡除糖,试验研究其掺量和粒径对C40混凝土抗压强度的影响规律.结果表明：混凝土中添加稻壳粉后混凝土抗压强度明显降低,且混凝土抗压强度的降低随稻壳掺量的增加大致呈线性变化规律;稻壳粒径大小对混凝土抗压强度有影响,表现为先增大后减小的趋势.稻壳掺量3%,粒径3.15 mm时可制备出C30混凝土.     

冻融循环作用下再生骨料处理对混凝土性能的影响

本文测试了不同再生粗骨料掺量和再生粗骨料处理的混凝土质量损失率、弹性模量、抗压强度和抗折强度等基本抗冻性能指标,分析了再生粗骨料掺量和骨料处理对混凝土抗冻性能的影响。结果表明:1)再生混凝土的质量和弹性模量损失随再生骨料掺量的增大而增大;2)混凝土的抗冻性能基本呈现出随冻融循环次数的增大而降低的现象;3)包浆处理可以有效提高混凝土的抗冻性能,整形处理次之,饱水处理再次之。     

放水河渡槽高强度纤维混凝土的力学性能研究

通过对UF500纤维素纤维高强混凝土的力学性能的试验研究,文章探讨了高强混凝抗压强度,抗弯强度和劈拉强度的变化规律,并分析了变化的原因。试验结果表明:在混凝土基体配合比不变的情况下,UF500纤维素纤维的最佳掺量为1.1kg/m3。     

废玻璃粉混凝土力学性能与应力-应变本构关系

为有效利用玻璃固废材料,将废玻璃粉用作水泥掺合料,制备废玻璃粉混凝土.通过废玻璃粉混凝土力学性能试验,分析了废玻璃粉替代水泥的原理.基于废玻璃粉混凝土破坏机制,探讨了各个力学性能指标变化规律.采用随机损伤本构关系对比分段式本构关系探讨了废玻璃粉混凝土应力-应变本构关系,并且分析了废玻璃粉混凝土损伤演化、脆性指数等变形性...     

钢纤维混凝土的路用性质试验

依据试验过程与结果,讨论了钢纤维混凝土的配合比设计理论,分析了钢纤维混凝土作为铺面结构材料的力学和物理性质。结果认为钢纤维可以显著提高混凝土的抗弯拉强度、韧性和耐久性。     

氯盐和碳化双重腐蚀对钢筋混凝土强度的影响

运用多试件重复测量设计的方差分析方法,并对原始数据分析采用Bonferroni法进行两两比较,测试碳化和氯盐双重腐蚀的试件强度,分析不同氯离子量和水灰比对不同龄期碳化后钢筋混凝土抗折强度和抗压强度的影响。结果表明:水灰比对混凝土试件强度影响显著;随着水灰比的增大,氯盐对混凝土试件的强度有一定的促进作用。     

聚丙烯纤维粉煤灰混凝土抗压强度的试验研究

通过对不同配合比混凝土7 d和28 d的立方体抗压强度测定,研究分析了不同因素对聚丙烯纤维粉煤灰混凝土立方体抗压强度的影响规律.试验结果表明:混凝土立方体抗压强度影响因素从大到小依次排列为水胶比、粉煤灰、纤维和引气剂;粉煤灰掺量的增加对7 d混凝土抗压强度有不利影响,但对后期强度贡献较大;粉煤灰掺量为15%和30%时都...     

玻璃纤维增强杨木重组木的物理力学性能

采用了玻璃纤维作为增强材料对杨木单板重组木进行了增强,研究了密度和纤维铺装结构对杨木重组木物理力学性能的影响。结果表明:随着玻璃纤维铺装层数的增加,重组木的力学性能增加,但当玻璃纤维添加到3层时,重组木力学性能相较双层玻璃纤维铺装有所降低。随着密度的增加,玻璃纤维对重组木力学性能的增强效果减弱。玻璃纤维对重组木的尺寸稳定性同样有着显著的增强效果,随着纤维铺装层数的增加,玻璃纤维增强重组木的吸水厚度膨胀率、吸水率及线性膨胀率的抑制效果均呈增加趋势。随着浸水时间的增加,玻璃纤维对线性膨胀率的抑制效果也更为显著。     

低掺量油菜秸秆纤维混凝土力学性能试验研究

为了探索秸秆纤维对混凝土力学性能的影响机理,研究了在水灰比为0.50、强度等级为C35条件下,不同油菜秸秆纤维长度和油菜秸秆体积掺量的混凝土力学性能。通过测试混凝土的抗压、劈裂抗拉、抗折强度,分析油菜秸秆纤维对混凝土力学性能的影响规律,并使用扫描电镜验证分析结果。结果表明:混凝土的抗压、劈裂抗拉、抗折强度随着油菜秸秆纤维长度的增加和掺量的提高均呈现先增大后减小的趋势;当纤维长度30～40 mm,体积掺量0.1%时,抗压强度为47.43 MPa,比对照组提高16.45%,当纤维长度20～30 mm,体积掺量0.2%时,混凝土的劈裂抗拉和抗折强度为3.71 MPa、9.1 MPa,比对照组提高9.12%、6.64%,扫描电镜对比观察0.2%和0.4%纤维体积掺量的混凝土内部结构,证实0.2%掺量混凝土的纤维-混凝土交界面无大面积孔隙,纤维上水泥浆体均匀分布,与混凝土间形成良好的吸附黏结力与机械啮合力,混凝土内部纤维填充了有害孔隙,无纤维结团现象,减少了应力集中,增强了混凝土的力学性能。     

竹塑复合材料及其在土工网中的应用

竹纤维用量对竹塑复合材料土工网的力学性能、加工性能和热学性能影响的实验结果表明：随竹纤维含量的增加,竹塑复合材料的拉伸、弯曲和冲击强度及热变形温度都比基体材料有较显著的提高,而断裂伸长率和熔体流动速率则略有降低。综合考虑复合材料土工网的各项性能,采用主成分分析法确定竹纤维最佳含量为27％。27％竹纤维和10％玻璃纤维混合增强的竹塑复合材料土工网的拉伸强度可达到33．8kPa,伸长率为10．2％,竹塑复合材料土工网可广泛应用于土木工程建设领域。     

聚丙烯纤维混凝土性能试验研究

 根据对聚丙烯纤维混凝土的试验研究, 提出聚丙烯纤维对混凝土的抗拉压强度等物理力学性能的影响。结果表明：在混凝土中掺入一定量的聚丙烯纤维是克服混凝土开裂的有效途径,能有效地提高混凝土的抗裂性能,同时掺入粉煤灰补偿因聚丙烯纤维的粘滞作用而导致混凝土流动性的降低,改善混凝土的和易性。     

油菜秸秆纤维混凝土抗冻性能的试验研究

将处理后的油菜秸秆纤维切成10 ~ 15 mm、>15 ~ 20 mm、>20 ~ 25 mm、>25 ~ 30 mm等4种长度，以体积掺量分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%掺入混凝土中，进行冻融循环试验，观察油菜秸秆纤维混凝土冻融循环25、50、75、100次的表观形貌，测定其质量和动弹性模量，研究油菜秸秆纤维长度和体积掺量对混凝土抗冻性能的影响，并对油菜秸秆纤维混凝土的使用寿命进行预测。结果表明：当油菜秸秆纤维长度>15 ~ 20 mm、体积掺量为0.2%时，混凝土的抗剥落能力最强，冻融循环100次后，其相对动弹性模量最大，为93.1%，较普通混凝土的提高34.4%，抗冻性能最佳；威布尔分布模型和一元二次函数模型均能较好地反映油菜秸秆纤维混凝土的冻融损伤过程，一元二次函数模型的拟合精度均大于0.98；仅考虑冻融劣化作用，抗冻性能最佳组的油菜秸秆纤维混凝土的使用寿命约为普通混凝土的2.4倍，在哈尔滨使用寿命可达16.7 a、拉萨可达17.3 a、石家庄可达36.7 a、长沙可达136.1 a、上海可达189.3 a。     

木材动态力学特性对热磨过程能耗的影响1）

以杨木为试材,应变率为400、700、1000 s－1,含水率为气干、全饱和,加载方向为弦向、径向、轴向;用分离式霍普金森杆（SHPB）试验装置测试了木材动态力学特性,分析了木材动态力学特性对热磨过程中能量消耗的影响。结果表明：①全饱和材比气干材更易解离。②在同一个应变率范围内,弦向抗压强度最小,轴向抗压强度最大;进料时,若能使大部分原料沿着弦向进料,而避免沿着轴向进料,则会减少研磨过程中的能量消耗。③当应变率在400～1000 s－1范围内变化时,轴向的抗压强度值随应变率的增加而增大,但增加幅度随应变率的增加而减小;弦向、径向的抗压强度随应变率的增加先增大而后减小。热磨过程中,增大磨盘转速提高纤维分离过程的应变率,可以减少热磨过程中的能量消耗。