Abstract:

为探究硅灰掺量及橡胶粒径对水泥砂浆蠕变性能的影响，设计16组试件进行正交试验，分别对不同硅灰掺量、不同橡胶粒径水泥砂浆的无侧限抗压强度、蠕变特性及微观特征进行分析.结果表明：橡胶颗粒会减小砂浆的无侧限抗压强度，增大其蠕变变形，但在硅灰加入后橡胶砂浆（为掺橡胶颗粒的水泥砂浆的简称，下同）的强度回升，蠕变变形减少；橡胶砂浆与普通砂浆都经历了三级加载，且橡胶砂浆的蠕变历时更长，硅灰的加入使试件发生破坏的载荷等级明显提高；基于减速蠕变阶段和等速蠕变阶段的试验数据对Burgers模型的参数进行辨识，发现二者的吻合情况较好；微观结构与细观模型很好地阐明了橡胶、硅灰对砂浆蠕变性能的协同作用机理.

Abstract:

考虑普通混凝土（NC）强度等级、刻槽密度2个因素，通过斜剪试验和双面直剪试验，分析了超高性能混凝土-普通混凝土（UHPC-NC）刻槽界面在压剪和纯剪应力状态下的剪切性能，并基于试验结果给出了UHPC-NC刻槽界面抗剪强度计算公式以及此类界面斜剪试件的界面倾角范围.结果表明：界面倾角30°斜剪试件表现为NC压溃破坏或界面剪切+NC压溃组合破坏，界面倾角60°斜剪试件和直剪试件均表现为界面剪切破坏；试件强度与NC强度成正比，随着刻槽密度的增大，界面倾角30°斜剪试件的强度基本不变，界面倾角60°斜剪试件和直剪试件的强度逐渐增大；UHPC-NC刻槽界面的抗剪内摩擦角取决于NC强度等级.

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为了获得干湿交替作用下开裂混凝土中氯离子传输规律，通过拉普拉斯变换方法，建立了干湿交替作用下带非贯通裂缝混凝土中的氯离子对流扩散模型，分析了裂缝宽度和裂缝深度对氯离子含量分布的影响，统计了裂缝参数与表面氯离子含量的关系.结果表明：随着裂缝宽度和裂缝深度的增加，混凝土表面氯离子含量积累加快，从而加速了氯离子传输；与现有模型相比，本文理论模型精度提高了30%.

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基于Fick扩散定律和系统吉布斯自由能最小化原理，构建了硫酸盐侵蚀混凝土反应-传输模型.通过Matlab接口程序耦合COMSOL和GEMS软件，实现了该模型的顺序非迭代法数值求解. 研究了温度影响下，考虑钙溶蚀行为的硫酸盐侵蚀混凝土的物相组成、孔隙率、全元素和多离子时空分布规律. 结果表明：混凝土膨胀开裂引起的含S固相损失是导致S元素分布存在峰值的原因；由于膨胀性腐蚀产物的高温稳定性差，靠近混凝土侵蚀表面的孔隙率随着温度的升高而降低；相较于在23 ℃条件下由膨胀开裂所造成的质量损失，混凝土在高温条件下的质量损失主要由孔溶液中初始pH值的降低引起，这一变化导致水化产物发生分解.

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评价了不同粒径再生砖细骨料（RFCB）的表面活性，研究了RFCB颗粒级配、替代率和初始饱水度对再生砖细骨料混凝土（RBC）抗氯离子渗透性能和孔隙结构的影响.结果表明：在碱性环境下，RFCB的表面活性随其粒径减小而逐渐增大；RFCB的掺入增加了混凝土的总孔隙体积和孔隙率，但细化了其孔径分布，降低了其平均孔径和最可几孔径；RFCB还减小了混凝土的氯离子扩散系数和电通量，分别降低了19%~59%和24%~54%.最后，基于灰色关联理论和多元非线性回归分析，确定了与RBC抗氯离子渗透性能关联度最高的平均孔径、最可几孔径参数，建立了RBC氯离子扩散系数、电通量与孔结构参数的数学模型.

Abstract:

为研究温度和剪切速率对树脂锚固界面裂隙演化机制的影响，利用变温剪切试验装置对锚固试件进行剪切试验，并利用数字图像相关法（DIC）和扫描电镜（SEM）分析了剪切界面裂隙的演化规律和微观破坏特征.结果表明：锚杆-锚固剂界面的峰值剪应力随着温度和剪切速率的增大而减小；在36°~72°范围内，随着锚杆肋角的增大，锚杆-锚固剂界面的峰值剪应力逐渐增大；温度和剪切速率对锚固剂-岩石试件的裂隙演化和锚固剂-岩石界面的峰值剪应力均有较大影响.

Abstract:

通过正交试验设计，优化了仿生物基温拌再生沥青混合料的空隙率、高低温性能及水稳定性，得到最佳组合参数.同时，采用傅里叶红外光谱（FTIR）技术，分析了仿生物基温拌再生剂对老化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）改性沥青的作用机理.结果表明：在试件击实成型温度为130 ℃、沥青混合料回收料（RAP）掺量为50%且仿生物基温拌再生剂掺量为4.5%条件下，温拌再生沥青混合料的性能达到最优；掺入4.5%仿生物基温拌再生剂能够有效恢复老化SBS改性沥青的官能团结构，这进一步验证了仿生物基温拌再生沥青混合料宏观性能优化的准确性.

Abstract:

基于Q355、Q460和Q690钢材在火灾升温和降温全过程中的力学性能试验结果，对3种钢材火灾降温阶段的断口形貌和力学性能进行对比分析.结果表明：当最高受热温度在700 ℃以内时，Q460和Q690钢材的降温阶段弹性模量折减系数相近，3种钢材屈服强度f_0.2折减系数相差较大，屈服强度f_2.0折减系数相近，极限强度折减系数有一定差距；当最高受热温度为800、900 ℃时，3种钢材降温阶段弹性模量和屈服强度折减系数相差较大，而极限强度折减系数相差较小；将现有规范推荐的钢材高温力学性能与3种钢材降温阶段力学性能进行对比得出，现有规范中钢材升温阶段力学性能折减系数无法系统地预测钢材降温阶段力学性能.

Abstract:

本文研究了偏高岭土（MK）对聚合物改性硅酸盐水泥-硫铝酸盐水泥-脱硫石膏（PC-CSA-FGD）三元胶凝体系防腐砂浆（简称防腐砂浆）凝结时间、力学性能、抗硫酸盐侵蚀性能、抗氯离子侵蚀性能、水化产物和孔结构的影响.结果表明：随着MK掺量的增大，防腐砂浆的凝结时间逐渐缩短，掺30% MK防腐砂浆的初凝时间和终凝时间较初始值分别缩短了28、47 min；当掺量较低时，MK能提高防腐砂浆的力学性能、抗硫酸盐侵蚀性能和抗氯离子侵蚀性能，掺10% MK防腐砂浆的90 d抗折强度和抗压强度分别为13.6、73.4 MPa，氯离子扩散系数仅为0.30×10^-12 m²/s，这与MK能优化孔结构、降低水化产物氢氧化钙和钙矾石含量、反应生成更多水化硅酸钙凝胶和水化硅铝酸钙凝胶有关；MK在防腐砂浆中的掺量不宜超过20%，以10%最佳.

Abstract:

针对防水砂浆开裂导致的寿命问题，研发了一种自修复微胶囊，其直径为3.0~3.5 mm，芯材为磷酸镁水泥、海藻酸钠和聚乙二醇，壁材为环氧树脂复合硫铝酸盐水泥；将自修复微胶囊掺进水泥砂浆，并研究了其自修复效果及机制.结果表明：自修复微胶囊防水耐碱性能较好，能与硅酸盐基体产生紧密的界面过渡区，促使裂缝沿微胶囊发展；微胶囊破损后海藻酸钠遇水迅速膨胀形成水凝胶网络结构，15 min内膨胀面积超200%，可以初步封堵裂缝，随后磷酸镁水泥水化，于水凝胶中持续作用，加强裂缝封闭；该微胶囊3 d内可修复200 μm以下的裂缝，7 d内可修复450 μm的宽裂缝，7 d内抗渗性能可恢复至76%，自修复快速且高效.

Abstract:

采用Cu、Zn、Fe阳极材料及CuSO₄、ZnSO₄、Fe₂（SO₄）₃电解液，通过电化学沉积方法（EDM）来封堵钢筋混凝土裂缝，对比分析了电流密度、电解质溶液浓度和电沉积时间对裂缝表面闭合率、裂缝抗渗系数、离子在裂缝中的扩散深度及电极质量损失率等的影响，并通过X射线衍射和扫描电镜分析了电沉积产物的组成与形貌.结果表明：愈合裂缝中电沉积物的结晶程度较高，形态各异；较低的电流密度和电解液浓度最有利于EDM的堵漏效果.

Abstract:

为探究自然环境中昼夜交替对沥青老化的影响，设计了间歇式紫外光老化试验，利用动态剪切流变仪、弯曲梁流变仪及原子力显微镜对间歇式紫外光老化沥青的流变性能进行了研究.结果表明：与持续式紫外光老化相比，间歇式紫外光老化对沥青流变性能影响更显著，经间歇式紫外光老化后沥青的高低温流变性能劣化更严重，中温条件下流动性更差，温度敏感性更低；相同深度下，沥青蜂状结构数量和蜂状结构总面积更少，老化物质在沥青内部扩散更充分，老化程度更大.

Abstract:

在富含碳酸水的服役环境下，水泥石会发生钙溶蚀现象，这会严重影响其服役性能。为了再现CO2在水中的溶解-扩散过程以及其与水泥矿物之间的相互作用，本文构建了反应传输模型（RTM）并利用其研究了地下水侵蚀过程中水泥矿物、溶质和孔结构的时空演变情况，据此评估了水泥石服役性能的劣化行为。结果表明：当水中溶解的CO2含量较低时，沉淀析出的方解石将堵塞孔洞，这会抑制钙离子流失。一旦CO2溶解量超过了14 mmol/L，方解石因溶液酸性增加而发生溶解，从而加速了水泥石的性能劣化进程。

Abstract:

为研究早龄期混凝土的轴压性能,本文以混凝土龄期(1 d、3 d、5 d、7 d、14 d和28 d)为变量,进行了混凝土圆柱体试件的轴心抗压试验。随后,基于Python编程生成的三维随机多面体骨料模型和内聚力模型,用ABAQUS软件建立了6种龄期的混凝土轴压短柱的细观有限元模型。通过与本文试件的轴心抗压强度和破坏模式的对比,验证了所提模型的准确性。在此基础上,深入分析了早龄期混凝土在轴压破坏过程中的损伤状态、裂缝分布和传力机制,并明确了龄期对这些机制的影响。

Abstract:

采用浇筑成型的方式对比了不同纤维种类、纤维浸渍处理及纤维配筋率对砂浆抗弯拉强度的影响，优选出性能较佳且适配打印机的纤维进行3D打印验证，结果表明：UHMWPE纤维对砂浆抗弯拉强度的增强效果最好，矿物纤维因耐磨性差对抗拉强度增强作用有限，且削弱了抗折强度；矿物纤维进行浸渍处理后，对砂浆抗弯拉强度有明显提升，碳纤维浸渍后对砂浆抗弯拉强度的增强效果比UHMWPE好；随着UHMWPE纤维配筋率增加，砂浆的抗折强度和挠度具有较大幅度的提升；配筋率为0.3%的3D打印抗折试件破坏形式属于适筋破坏，且具有多缝开裂和高延性的性能，配筋率的适当提高有助于限制裂缝扩展。

Abstract:

准确评估预制桩生命周期碳排放对降低桩基工程碳排放具有重要意义。本文基于生命周期评价(LCA)方法,采用三种评价体系分析了关键配合比参数对管桩碳排放的影响,并探讨了以承载力为基础的碳排放评价方法的适用性。研究结果表明：以单位承载力为功能单位进行评价能够准确揭示碳排放与关键配合比参数之间的内在联系；在相同承载力的条件下,采用高强度混凝土可有效降低单根管桩的碳排放；在建筑桩基工程中,使用高强度混凝土管桩可减少所需管桩的数量,从而显著降低工程总体碳排放。本研究成果为预制桩的低碳设计和桩基工程的绿色低碳发展提供了科学依据。

Abstract:

通过向铁尾矿中（IOT）掺入铝土矿（BX）和硅灰（SF）调控原料硅铝摩尔比（Si/Al）来改善铁尾矿基地聚物（IOTG）的力学性能，研究了原料Si/Al对IOTG的抗压强度、凝胶产物（N(C)-A-S-H）含量和微观结构方面的影响。结果表明：原料Si/Al调控对IOTG的抗压强度和凝胶含量均有显著影响；当原料Si/Al为2时，IOTG的28 d抗压强度和N(C)-A-S-H等凝胶含量同步达到最大值，分别为32.13 MPa和58.88 wt%；原料Si/Al调控对凝胶产物内部Si-O-T等链状结构的形成起到了稳定化作用，有效促进了IOTG内部微观结构朝着致密化方向发展并提升其力学性能。

Abstract:

将半浸泡硫酸盐环境中的混凝土分区处理，从孔隙率、孔径分布、离子浓度分布和微观产物方面进行研究，揭示浸泡区、结晶区和干燥区的孔结构演化机理。结果表明：浸泡区受钙矾石等化学侵蚀产物影响，膨胀力较大，孔隙连通性增强，破坏最严重；结晶区主要因硫酸钠物理结晶膨胀和水分蒸发影响，中微孔较多，连通性较弱；干燥区微孔最多，连通性最弱。孔结构演变规律和离子浓度时空分布规律符合演化机理，其中10%浓度、0.55水灰比试件侵蚀后期孔隙率增加率为浸泡区(14.73%)>结晶区(13.67%)>干燥区(6.04%)。研究结果可为硫酸盐腐蚀环境下混凝土的耐久性设计提供参考。

Abstract:

通过盐雾、干湿循环加速腐蚀试验来模拟海洋大气区腐蚀环境，对腐蚀Q690D高强钢不等厚对接接头开展了高周疲劳试验，研究了腐蚀损伤对不等厚对接接头疲劳性能的影响，标定了基于连续损伤力学的疲劳损伤演化方程参数。研究结果表明：随着腐蚀周期增加，高强钢的失重率增加，腐蚀速率逐渐减小，表面蚀坑深度增加；表面腐蚀损伤通过形成应力集中源并诱发微裂纹萌生，导致高强钢不等厚对接接头的疲劳性能显著降低，当腐蚀周期从0 d增加到150 d时，其疲劳强度降低25.32%；腐蚀后试件的疲劳断口存在多处疲劳源，且初始损伤越大，疲劳损伤增长速率越快，疲劳寿命越短。

Abstract:

通过氯化物快速迁移试验（RCM）和COMSOL仿真研究了冻融循环条件下再生细骨料砂浆的氯离子扩散行为，探讨了再生细骨料（RFA）和粉煤灰对再生细骨料砂浆氯离子扩散性能的影响。结果表明：RCM法测定的氯离子扩散系数随再生细骨料替代率的增加而增加，随粉煤灰替代率的增加而减小；冻融循环条件下的氯离子扩散系数随RFA等质量替代率的增加而增加，随粉煤灰等质量替代率的增加先减小后增加，且3%NaCl溶液中比清水中的抗氯离子扩散性能优异，数值模拟进一步揭示了冻融循环相变过程中氯离子的扩散规律。

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为探索无石膏条件下含镁C3A早期水化特征，煅烧制备了掺加16.67%和28.57%MgO的C3A样品，并分析了样品水化过程中的物相组成演化规律和水化程度。结果表明：MgO显著促进了C3A的水化，水化1h后即生成镁铝双金属氢氧化物（Mg-Al layered double hydroxides，Mg-Al LDH），且Mg-Al LDH含量随样品中的MgO含量增加而显著提升。掺加28.57%MgO的样品水化3d的C3A水化程度达到95%，较掺加16.67%MgO的样品提高20%~30%。Mg-Al LDH的形成过程中未发现明显的Mg(OH)2相，表明Mg-Al LDH的形成并非通过Mg(OH)2中间产物，而是由MgO直接水解产生的Mg2+和C3A水解释放的Al3+在碱性条件下形成，因此Mg-Al LDH的形成也加速了MgO的水解。

Abstract:

丙烯酸涂层广泛用于混凝土防护,本研究通过正交实验法,研究丙烯酸酯单体配比及功能基团对涂层性能与水泥基材料防护效果的影响.通过傅里叶红外光谱、拉曼光谱、粗糙度、接触角、附着力和抗氯离子渗透等测试,评估不同配方涂层的综合性能.引入脲基可与砂浆表面形成氢键,增强附着力,并赋予涂层自修复能力.在50℃干燥20分钟后,丙烯酸涂层样品划痕完全愈合.接触角最高达106.3°,附着力最大值为4.4 MPa,表明涂层具有良好的疏水性和结合性能. EUM和MMA协同作用使氯离子渗透率降低63.5%.本研究旨在优化配方,为恶劣环境下的水泥基材料防护提供了可持续的解决方案.

Abstract:

本文对碳纤维预浸料废弃物(CFPW)进行电化学改性处理,研究了改性后CFPW性能变化以及对水泥基材料流动度、力学、导电性能的影响,并结合微观分析其导电机理。结果表明,对比60 mA,电流密度为80 mA时,CFPW表面树脂祛除效果最佳,纤维润湿性提高、表面粗糙度增加、石墨化程度增强,且密度上升并引入含氧官能团。改性CFPW掺入水泥基材料后,抗压强度和抗折强度最高增幅分别达31.05%和48.85%,水泥基材料的电阻率大幅降低,且随着养护龄期增加,效果愈发显著,在0.3%掺量时下降幅度高达57.94%。

Abstract:

为提高氯盐侵蚀-外加电流下纤维编织网增强混凝土（TRC）的抗拉限裂性能，本文首先通过抗压和抗折试验研究了复掺碳纤维和石墨后TRC基体所用细粒混凝土的力学性能，后通过单轴拉伸试验研究了纤维编织网层数和试件厚度对TRC抗拉性能的影响。研究表明，复掺碳纤维和石墨可有效提高细粒混凝土的抗拉强度；增加纤维编织网层数显著提升TRC的抗拉性能并改善裂缝发展，而增大试件厚度对拉伸性能和裂缝形态影响不大；最后，对碳纤维束进行微观分析，发现未外加电流的碳纤维单丝表面仍光滑完整，而外加电流的碳纤维单丝出现断裂。

Abstract:

文章采用试验和有限元模拟方法研究了不同氧化石墨烯含量的涂层/钢基体系统在海洋环境下的界面结合性能。通过结合数字图像相关法的拉伸试验，计算分析氧化石墨烯涂层的断裂强度、断裂韧性与界面剪切强度，并使用有限元方法模拟涂层/钢基体系统的表面与界面裂纹开裂过程。结果表明，随着氧化石墨烯添加量的增加，氧化石墨烯对涂层/钢基体系统界面结合性能的提升效果先增强后减弱，质量分数为0.3%的氧化石墨烯涂层在腐蚀后具有最优的界面结合性能，氧化石墨烯的添加对系统界面结合性能中涂层韧性的提升最为显著。

Abstract:

准确测定钢渣和分选产品中惰性矿物(金属Fe、RO相和Fe3O4)含量,在分选工艺过程中发挥着重要的作用. 稀硝酸溶解钢渣测定Fe3O4含量残渣中胶体和耐火材料(FR)干扰组分物理分离操作难度大,提出NaOH溶液90℃反应1 h完全溶解胶体得S12. 两种稀HCl溶解法去除S12中Fe3O4拆分测定Fe3O4和FR含量；或测定S12中Fe元素含量以换算因数计算Fe3O4含量. EDTA-TEA(三乙醇胺)-DEA(二乙胺)复合络合剂溶解法测定钢渣惰性矿物含量时C2F残留率高且分离FR困难,EDTA-TEA复合络合剂用NaOH溶液调节pH12.9完全消除C2F,FR与硝酸溶解相同.

Abstract:

将纳米CaCO3和纳SiO2掺入再生骨料自密实混凝土（RASCC）中，通过纳米压痕技术研究其多重界面性能，并探讨RASCC微观性能与宏观力学性能之间的关系.结果表明，掺入纳米CaCO3与纳米SiO2可有效提升RASCC的多重界面性能，改善ITZ2与ITZ3的微观结构与界面模量，提升RASCC的抗压强度与弹性模量，其中纳米SiO2的改性效果更显著.掺量为1.0 %时，各项力学性能达到最大值，进一步增加掺量则因颗粒团聚而性能下降.纳米SiO2改性后，ITZ3界面模量与抗压强度、弹性模量存在显著相关性，宏观力学性能随着界面模量的增加先增大后减小.

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探究了改性橡胶增韧再生骨料混凝土（MRRAC）在25℃至600℃温度区间内的质量损失、抗压强度损失及韧性等力学性能的劣化规律.通过SEM表征技术，深入分析了MRRAC在细观尺度下的高温损伤机制. 结果表明：采用10%氢氧化钠溶液对橡胶颗粒进行预处理可显著提升再生骨料混凝土的高温抗压性能和韧性，其中在450℃时抗压强度较未处理组提升58%；基于再生骨料替换率和橡胶掺量等关键参数，建立了MRRAC抗压强度残余率的预测模型；揭示了橡胶颗粒在高温环境下的作用机制，即橡胶的软化和分解在混凝土内部形成孔洞结构，有效拓宽了内部自由水和结合水的释放通道，通过降低混凝土内外压力梯度显著缓解了高温损伤.

Abstract:

再生粗骨料较差的物理力学性能是造成再生混凝土（RAC）性能差，性能离散性较大的主要原因。为改善再生混凝土的性能，加速再生混凝土在工程中的推广应用，本文采用水泥浆预处理+甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体浸渍-聚合的复合方法对再生粗骨料的改性进行了探究。研究了水泥浆水灰比，以及聚合温度、聚合时间和聚合环境等因素对MMA复合改性再生粗骨料性能的影响。研究结果表明，水泥浆水灰比为0.5，MMA单体浸渍24h后在70℃密闭环境下聚合24h的再生粗骨料改性效果最好，再生粗骨料的吸水率下降了70.3%，压碎指标下降了41.9%，孔隙率下降了83.1%，最可几孔径由625?降到了59.3?，有害孔和多害孔总孔隙含量下降了74.9%，由0.0331ml/g降到了0.0083ml/g，MMA复合改性后再生粗骨料的物理性能和孔隙结构均得到了显著改善。基于以上研究结果，以再生粗骨料取代率为参数（0%，33%、66%、100%），对MMA复合改性再生粗骨料混凝土的力学性能进行了研究。研究结果表明，相较于普通再生混凝土，再生粗骨料取代率为33%，66%和100%时，MMA复合改性后再生混凝土28d立方体抗压强度分别提高了5.9%、9.5%和12.7%，28d轴心抗压强度分别提高了4.1%、9.1%和14.1%。MMA复合改性再生粗骨料后显著提高了再生混凝土的力学性能。

Abstract:

骨料是混凝土的主要组成材料,其多尺度粒形特征对混凝土性能具有重要影响.本文从形状、棱角性和表面纹理三个尺度出发,系统梳理了骨料粒形的表征方法及其优缺点,深入探讨了不同尺度粒形特征对混凝土工作性、力学性能和耐久性的影响机制.结果表明,骨料粒形通过影响颗粒堆积密实度、界面过渡区特性及传输路径显著作用于混凝土性能.本文为骨料设计及混凝土性能提升提供了理论依据和技术指导.

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针对青海察尔汗盐湖盐渍土地区混凝土的腐蚀问题，通过测定暴露8年普通混凝土和高性能混凝土（HPC）的动弹性模量和抗压强度，研究了抗压强度、水胶比与抗腐蚀系数和相对动弹性模量的相互关系，并结合矿渣掺量对于抗盐卤性能进行了二元相关性分析，最后分析了碳化深度和抗压强度之间的相关性。结果表明：在盐卤环境中，抗腐蚀性能随着抗压强度的降低而减弱；HPC发生腐蚀破坏的相对动弹性模量临界值是0.8，并不是传统理论认为的0.6；水胶比低于0.33、矿渣掺量超过26%，且碳化深度控制在20mm以下均能保证HPC较高的抗盐卤腐蚀能力。

Abstract:

为提高珊瑚骨料水泥基材料性能，特研究制备高强珊瑚砂灌浆材料.试验研究了珊瑚砂最大粒径、水胶比及微珠掺量对其性能的影响，并研究了早强剂、塑性及硬化后膨胀剂对其48h内竖向膨胀率（εv）全曲线的影响.结果表明：灌浆材料的强度随最大粒径减小而先增后降，超早期缓凝现象较明显；早强剂与塑性膨胀剂的组合可实现超早期εv的可控发展。在本研究范围内，珊瑚砂最大粒径1.25mm、水胶比0.24、微珠掺量30%，早强剂、塑性膨胀剂、HP-CSA膨胀剂掺量1%、0.06%、4%时，灌浆材料性能表现相对最优.

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采用离心喷雾干燥工艺对聚羧酸减水剂进行粉体制备研究，得到的减水剂粉体含固量可达到99%（质量分数，下同）.通过红外光谱分析发现：聚羧酸减水剂分子结构中的羰基在干燥过程中发生了部分分解，但减水剂宏观性能仅受有限影响，粉体减水剂的性能与液态减水剂基本相当.通过单因素试验研究了干燥室进口风温、进料液温度、进料液含固量对喷雾干燥工艺及粉体性能的影响，确定了喷雾干燥工艺适宜的参数范围为干燥室进口风温180~220℃，进料液温度20~40℃，进料液含固量20%~60%.

Abstract:

旨在运用动态表征模型评价沥青的老化过程,并采用多指标评价方法对比不同沥青的优劣。对4种沥青进行不同时间的RTFOT老化试验,采用动态表征模型拟合,得到沥青针入度、延度、软化点和粘度的老化参数和老化方程；采用灰色关联决策评价方法,以沥青针入度、延度、软化点和粘度的老化参数L和r为评价指标,综合对比不同沥青的抗老化性能。研究结果表明：沥青针入度、软化点、延度和粘度与老化时间存在非线性关系,在开始时刻,老化速率大,后期随着时间的推移,老化速率趋于缓慢,最后达到平衡；沥青的老化过程可用动态模型表征,参数L和r能很好地表征沥青老化过程的老化度和老化速率,不同沥青的不同指标的老化参数排序不一致；采用灰色关联决策评价四种沥青的抗老化性能排序为：室内制备改性沥青优于90号A级基质沥青优于成品改性沥青优于70号A级基质沥青。

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基于Dinger-Funk级配理论提出了机制骨料级配设计方法，通过修正Bolomey公式明确了适用于机制骨料混凝土的强度-水胶比关系；通过引入裹浆厚度概念建立了骨料与浆体之间的体积关系，并将机制砂中的石粉视作浆体组成，建立了机制骨料混凝土的配合比设计方法并进行了验证.结果表明：混凝土的工作性可以通过裹浆厚度来加以调控；混凝土的抗压强度和氯离子扩散系数与裹浆厚度无明显相关性，可以通过水胶比来加以调控；本文提出的配合比设计方法可以定量设计满足不同性能需求的机制骨料混凝土.

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采用早龄期混凝土变形与内部湿度测量装置,测量了水泥净浆、砂浆和混凝土的自由变形及内部湿度变化规律.结果显示:水泥净浆、砂浆和混凝土早期变形均具有先膨胀后收缩的特征,膨胀结束点之后的变形为有效变形;3种水泥基材料的早期收缩随龄期的发展遵循双阶段模式,即早期的快速发展期(阶段Ⅰ)和随后的缓慢发展期(阶段Ⅱ);在阶段Ⅰ,3种材料收缩差异不大,骨料对收缩变形的约束作用主要体现在阶段Ⅱ;最终混凝土收缩最小,砂浆次之,水泥净浆最大.从浇筑开始,材料内部湿度经历早期的水气饱和期(相对湿度RH=100%)和随后的湿度下降期,湿度下降的起始点基本与收缩发展阶段Ⅱ起始点相对应,表明阶段Ⅱ的收缩与内部湿度下降密切相关.收缩变形的双阶段模式及其与湿度发展的对应关系揭示了水泥基材料早期变形机制由化学减缩控制到湿度控制的转换过程

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采用旋转黏度计、流变仪研究了硅酸钠溶液模数、质量分数及温度对硅酸钠溶液及土聚新拌物流变性能的影响；探讨了硅酸钠溶液超声改性对土聚新拌物工作性能的改善效果.结果表明：常温(18~25℃)下，硅酸钠溶液黏度在其模数为2.2时出现最小值，但随着温度的升高，模数对溶液黏度的影响逐渐减弱.当硅酸钠溶液处于真溶液区域(模数<1.8)时，土聚新拌物黏度随硅酸钠溶液模数增大变化不大; 当硅酸钠溶液处于水玻璃SiO2聚合区域(模数>2.2)时，土聚新拌物黏度随硅酸钠溶液模数增大急剧增加.硅酸钠溶液质量分数越高，硅酸钠溶液和土聚新拌物的黏度均越大.在硅酸钠溶液温度为30℃时，土聚新拌物的黏度达到最低值.硅酸钠溶液超声改性可改善其黏度，增大土聚新拌物的扩展度，并提高土聚物的抗压强度.

Abstract:

研究了冻融循环作用下青砖的表观形貌、质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度及孔结构的变化规律，并结合分形理论建立了分形维数与抗压强度、孔隙率及抗冻性能的关系.结果表明：随着经历冻融循环次数的增加，青砖表面的小孔劣化为大孔，然后逐渐延伸形成裂缝，导致质量损失率不断增加，相对动弹性模量和抗压强度均呈下降趋势；经历冻融循环后青砖内部孔具有明显的分形特征，其分形维数在2.964 2~2.982 7之间；经历冻融循环后青砖的分形维数与抗压强度呈正相关，与孔隙率呈负相关，与抗冻性能具有高度的相关性；分形维数可用于评价青砖微观孔结构的变化，也可以反映经历冻融循环后孔结构对青砖宏观性能的影响；研究结果可以为寒冷地区古建筑青砖的保护及耐久性损伤研究提供理论依据.

Abstract:

以内蒙古隆盛庄古建筑青砖砌体为研究对象，通过数字图像相关（DIC）技术，研究古建筑青砖在冻融循环作用下的损伤破坏规律，采用双因子——损伤程度因子和损伤局部化因子来表征古建筑青砖的单轴压缩损伤过程，并根据双因子损伤演化曲线建立了不同冻融循环次数下的损伤演化模型.结果表明：古建筑青砖在单轴压缩下的破坏过程可分为初始损伤闭合阶段、线弹性损伤阶段、弹塑性损伤阶段和塑性损伤阶段4个阶段；随着冻融循环次数的增加，青砖表面应变集中程度增大，使其承载能力降低；冻融循环会缩短双因子曲线的线弹性阶段，同时利用双因子建立的损伤演化模型能有效反映冻融循环作用下古建筑青砖材料的损伤演化过程.

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为改善砂土的不良工程特性并可用于河道岸坡、地基与道路加固，本文提出了一种使用高聚物和纤维复合改良砂土的方法.通过无侧限抗压强度试验和数值模拟，分析了改良砂土的强度特性及变形破坏模式.结果表明：复合使用高聚物和纤维能够有效提高砂土的抗压强度，且改良砂土的抗压强度随着高聚物和纤维掺量的增加而提高；改良砂土的最大抗压强度为414.53 kPa，纤维和高娶物最佳建议掺量分别为0.6%和4.0%；纤维加入后，在砂土中形成了力链网络，因此增加了应力传递的路径，有效地延缓了砂土内部微裂纹的发育；高聚物加入后，形成的膜状物与纤维交织在一起，形成一种新的网状结构，这显著提升了砂土的抗变形能力.

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为研究海洋浪溅区环境下高强钢及焊缝连接的腐蚀形貌特征和时变效应，通过微观扫描测试Q690高强钢及焊缝连接表面粗糙度参数，得到表面峰最大高度（S_p）、表面谷最大深度（S_v）、表面轮廓偏斜度（S_sk）及表面轮廓峭度（S_ku）随腐蚀时间的演化规律，并进行回归分析与对比.结果表明：通过分析粗糙度参数随腐蚀时间的变化过程，以及对比Q690高强钢母材与焊缝连接扫描区域的差异性，能准确地判断其腐蚀程度及特征，从而为海洋环境下国产高强钢损伤评估提供新的途径.

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研究了原材料摩尔比（n（MgO）∶n（MgSO₄）∶n（H₂O））对改性硫氧镁（MMOS）水泥力学性能和变形行为的影响，并采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）及热重分析（TG）等测试技术对其机理进行分析.结果表明：MMOS水泥的抗压强度和抗折强度随着水硫比和氧硫比的提高均呈提升趋势.其中原材料摩尔比为10∶1∶12时，水泥力学性能最优.不同摩尔比MMOS水泥在56 d龄期内均呈膨胀变形，其中总变形随水硫比和氧硫比的提高呈减小趋势；自收缩变形随水硫比的提高而减小，随氧硫比的提高呈先增后减趋势.这主要是由于硬化后不同摩尔比MMOS水泥中的水化产物Mg（OH）₂和5·1·7相（5Mg（OH）₂·MgSO₄·7H₂O）含量各有不同.当Mg（OH）₂含量减少，而5·1·7相含量增加时，MMOS水泥的膨胀变形量降低，同时其抗折强度和抗压强度有所提升.

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通过对比3D打印混凝土（3DPC）和浇筑混凝土在不同测试方向上的强度和耐久性差异，探究了3DPC硬化性能各向异性特征及其对间隔时间的依赖性.结果表明：3DPC的硬化性能存在一定的各向异性，相较于平行于打印层方向，在垂直于打印层方向上的力学性能与抗渗性更高，其各向异性的产生与打印层间的弱黏结界面以及混凝土基体内孔隙和缺陷的分布有关；延长打印间隔时间，3DPC层间界面黏结性能明显变弱；3DPC不同打印层的耐久性存在差异，相较于下层混凝土，上层混凝土密实度较低，侵蚀性介质的扩散速率更快.

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采用焙烧还原法制备了亚硝酸根插层水滑石（NO₂-LDH），并研究了其对减水剂吸附分散及增强效果的影响.结果表明：NO₂-LDH的层间距和结晶度较原碳酸根型镁铝水滑石均略有降低；NO₂-LDH与减水剂之间存在阴离子交换，降低了减水剂的吸附分散效果，且减水剂分散效果的降低程度随着NO₂-LDH掺量的增加而增大；NO₂-LDH对掺减水剂砂浆抗折强度的影响不明显，对抗压强度略有提升；NO₂-LDH对萘系高效减水剂分散效果的影响大于对聚羧酸系减水剂的影响.

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以天然植物基杜仲胶（EUG）为原料，制备了硫化杜仲胶改性沥青（VEUGMA），并对其微观结构和热解过程进行了研究.结果表明：与基质沥青相比，VEUGMA具有更小的针入度、更高的软化点、更大的延度和黏度，以及较好的高温抗变形和低温抗裂能力；与基质沥青相比，VEUGMA蜂型结构数量更多且尺寸更小，均方根粗糙度更小，黏附力更大，热解温度更高，以及CO₂和CO释放量更小；在基质沥青中加入6%EUG和3.5%硫磺（以EUG质量计）取得的改性效果最佳.

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基于沥青混合料动态模量主曲线的数学特征分析，构建了一套针对再生沥青混合料黏弹性的评价体系，并提出了表征其黏弹行为的物性参数.通过对比拉伸和压缩方向上的黏弹差异性，研究了再生沥青混合料在这2个方向上的疲劳特性，并建立了其疲劳性能与黏弹物性参数的关系. 结果表明：相比新沥青混合料，再生沥青混合料在压缩模式下“弹而不够黏弹，但够有效黏弹”，在拉伸模式下“弹而不黏”.在相同加载方式下（无论是压缩还是拉伸），再生沥青混合料的黏弹物性参数中仅有效弹性比R_eve与疲劳寿命N_f的线性相关程度高；而当加载方式不相同时，再生沥青混合料的R_eve与N_f无法建立线性关系.

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为掌握极端湿热环境下CFRP/钢界面性能的退化机理，用Sika-30胶黏剂制作了12个CFRP/钢双搭接试件，并在70 ℃的模拟海水中浸泡不同时间后进行拉伸剪切试验. 结果表明：CFRP/钢双搭接试件的破坏模式受浸泡时长的影响较小；CFRP/钢界面平均抗剪强度随浸泡时长呈先上升后下降趋势；浸泡90 d后，CFRP/钢界面平均抗剪强度较未浸泡试件下降了35.6%.

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采用硫铝酸盐水泥协同生活垃圾焚烧飞灰作为胶凝材料对渗滤液污泥进行固化，通过无侧限抗压强度试验、浸出毒性分析和微观测试，探索水泥与飞灰的复合固化效果和固化机理.结果表明：当水泥掺量不小于20%时，固化试样的28 d无侧限抗压强度满足填埋强度要求；飞灰是水泥固化渗滤液污泥的优良辅助固化剂，其对水泥固化试样无侧限抗压强度的增强效应存在最优掺量；10%的飞灰可替代10%的水泥而使固化试样达到更好的固化效果；复掺30%或40%水泥+15%飞灰的试样可同时满足填埋强度和浸出毒性的要求.

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以城市垃圾焚烧飞灰（以下简称焚烧飞灰）为主要原料，在实验室电炉里成功烧成了硫铝酸盐水泥熟料.研究了硫铝酸盐水泥熟料的烧成过程、组成及其形貌特征，并分析掺加适量石膏的硫铝酸盐水泥水化及重金属浸出特性.结果表明：将焚烧飞灰作为主要原料可以煅烧出以C4A3S和C2S为主要矿物的硫铝酸盐水泥熟料，焚烧飞灰在生料中的掺量不宜超过30%（质量分数，下同）；烧成熟料表面疏松多孔，显现多层且无规则、细小的晶体；制备硫铝酸盐水泥时，掺入5%~10%的无水石膏均能使所配制的产品具有优异的物理性能；硬化硫铝酸盐水泥浆体孔隙率和中值孔径随着水化龄期的延长而不断降低；硫铝酸盐水泥对重金属离子固化效果较好，水化各龄期Zn，Cu，Cd，Ni，Cr，Pb这6种重金属离子的浸出浓度均远低于标准规定的浓度限值.

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用偶联剂KH550与纳米SiO₂协同改性玄武岩纤维（BF），研究了BF表面改性对玄武岩纤维混凝土（BFRC）力学性能的影响.结果表明：经KH550与纳米SiO₂改性后，BF表面出现了C—H键，且Si—O—Si键对应的振动峰变强；当纳米SiO₂用量为BF质量的3%时，BF形貌变化最为明显，此时改性BFRC的力学强度及抗裂性能均高于普通BFRC；在KH550的桥联作用下，纳米SiO₂可有效增强纤维与混凝土基体的黏结强度，进而提高BFRC的力学强度和抗裂性能.

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基于改进的竖向膨胀率（ε_v）测试方法，获得了高强风电灌浆料0~24 h、1~7 d的ε_v发展全曲线；并研究了掺合料比例及组合膨胀剂比例对灌浆料ε_v、流动度、力学强度的影响.结果表明：灌浆料0~24 h竖向膨胀率曲线呈“四阶段”特征；在0%~20%掺量范围内提高硅灰掺量，灌浆料流动度下降，0~24 h内ε_v曲线峰值先增大后减小；塑性膨胀剂（PEA）对24 h内ε_v发展起主导作用，复掺氧化钙-硫铝酸钙双源膨胀剂（HP-CSA）后，ε_v峰值减小，24 h ε_v下降、3 h ε_v增大，有利于控制24 h与3 h的ε_v差值；在1~7 d内，0.03%掺量的PEA即可促进HP-CSA膨胀效能的发挥，6%以上掺量的HP-CSA可较好补偿竖向自收缩变形而获得净膨胀灌浆料；PEA与HP-CSA组合，可发挥时间上接力、效果上协同的膨胀调控作用，可分阶段、按需设计，从而实现对灌浆料7 d内竖向膨胀率的精细调控；随组合膨胀剂掺量增加，灌浆料初始和30 min流动度无明显变化，28 d抗压强度先增大后减小；在本文研究范围内，0.06%PEA+6%HP-CSA是最优掺量组合.

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改变高岭土中氧化硅、氧化铝和氧化钙的含量，制备了改性矿物吸附剂，分析其在900~1 450 ℃质量、形态及物相的转化规律.结果表明：900 ℃时矿物吸附剂以无定形硅铝酸盐为主；1 200 ℃时无定形硅铝酸盐向莫来石和方石英转变，增加氧化硅含量会抑制其转变，增加氧化铝含量会使其分解出刚玉相，氧化钙则与活性硅铝反应生成钙长石；超过1 200 ℃时，适当增加氧化硅含量可减轻矿物吸附剂的熔融烧结，降低其重金属Pb的挥发率，而增加氧化铝、氧化钙含量分别可消除、加剧矿物吸附剂的熔融烧结，对重金属Pb的挥发率影响不大.