高抗扰动混凝土力学性能研究

【目的】为满足桥梁工程对修复材料提出的抗扰动、抗裂及快硬的实际需求，拟制备一种桥梁修补用的抗扰动快硬混凝土。【方法】首先，对高抗扰动混凝土材料在凝固过程中非振动条件及振动条件下的凝结时间进行对比分析；其次，测试两种条件下终凝后2 h试件的立方体抗压强度、抗压弹性模量、劈裂抗拉强度、新旧黏结劈裂抗拉强度及新旧黏结抗折强度；最后，对高抗扰动混凝土的28 d轴心抗压强度、劈裂抗拉强度及抗压弹性模量展开研究。【结果】研究表明，在振动频率为5 Hz、竖向振动速度为2.5 cm/s的条件下，高抗扰动混凝土材料的凝结时间、早期及28 d力学强度均满足实际工程要求，其中早期抗压强度及弹性模量得到显著提升，相较于正常工况分别提高了8.54%、15.53%。【结论】利用该抗扰动混凝土浇筑桥梁横隔板，能有效提升新旧横隔板结构层间的黏结性能，研究成果对今后开展桥梁加固与修复具有一定参考。     

水泥稳定碎石-煤矸石性能研究

【目的】结合前期有关煤矸石原材性能的研究，验证鹤壁掘进煤矸石在路面工程水稳基层中应用的可行性。【方法】拟定8组水泥稳定碎石煤矸石混合料配合方案，水泥剂量为5.8%，并对混合料开展击实试验、抗压强度及抗压回弹模量试验。击实试验过程中应注意煤矸石被碎化。【结果】研究表明：方案6#、7#、8#无侧限抗压强度试验结果均能满足技术细则中强度不小于5.0 MPa的规定；方案8#更接近水泥稳定碎石-煤矸石的最优级配。【结论】推荐方案8#作为水泥稳定碎石-煤矸石配合比应用到水稳基层当中。     

宁夏地区白云碎屑灰岩粗骨料品质对预拌混凝土性能的影响

【目的】水利与建筑行业在混凝土原材料、配合比等方面存在差异,导致预拌混凝土在水利工程中的应用受到影响,所以需要对其影响情况进行研究。【方法】通过对宁夏地区白云碎屑灰岩进行室内试验,研究混凝土粗骨料最大粒径、泥块含量和针片状含量对混凝土工作性能、抗压强度、抗冻性,并通过SEM分析观察泥块含量对混凝土密实性和黏结强度的影响。【结果】试验结果表明：粗骨料最大粒径对预拌混凝土性能影响较小;随着粗骨料泥块含量的增大,预拌混凝土工作性能明显降低;随着针片状骨料含量的增加,水泥混凝土的坍落度呈降低趋势;通过SEM技术发现骨料中泥块含量增加将导致不同程度的结构薄弱区和缺陷。【结论】通过对预拌混凝土性能影响因素进行研究,对宁夏地区水利工程质量控制具有指导意义,为地方水利工程质量检测提供参考。     

受酸腐蚀花岗岩反复加卸载后力学性能研究

【目的】地下工程在施工时常面临着反复加卸载和酸腐蚀的双重影响，导致岩石的物理力学性质发生劣化，对工程造成不良影响，有必要开展相关研究。【方法】为了探究水化学环境下岩石反复加卸载力学性能劣化机理，选取在不同水化学溶液浸泡后的花岗岩进行反复加卸载试验，分析破坏形式并研究pH值和腐蚀时间以及加载次数对应力、应变影响的规律。【结果】结果表明：在水化学溶液腐蚀和反复加卸载双重耦合作用下，随着腐蚀作用加强，破坏形态由剪切破坏向劈裂破坏转变，由脆性向塑性转化比较明显；轴向应变和轴向应力随加载次数的增加逐渐增大，随着水溶液pH值的减小其峰值强度没有减小，反而有小幅上升。【结论】在水化学溶液腐蚀和反复加卸载耦合的作用下，花岗岩力学性能劣化明显。研究结果可为岩体工程在酸腐蚀和循环加卸载耦合作用下的长期稳定性的评价提供试验参考和依据。     

粉煤灰与生石灰加固软土的力学特性试验研究

本文进行了无水泥状态下粉煤灰与生石灰加固土的无侧限抗压强度试验,相同比例的干土、水,再和不同比例的生石灰与粉煤灰掺合,人工拌和均匀后,装入模具,震动,养护,最后测定了不同龄期的试块的无侧限抗压强度;实验研究表明当同龄期时,试块的抗压强度会随着粉煤灰掺量的增加、生石灰的掺量的减少而变小。当相同粉煤灰和生石灰掺量,试块的抗压强度随着龄期增加有较大的增长。     

YL29纤维滤棒成型机配重块的研究

【目的】为了解决因YL29纤维滤棒成型机喇叭嘴偏心盘驱动机构不平衡质量而引起的偏心振动问题，并为配重块设计提供理论支撑，以及实现滤棒规格的多样化设计需求，对配重块设计进行研究。【方法】本研究使用质量换算法分别对成型机组的齿轮、偏心盘及连杆总成进行质量换算，根据平衡计算法得到所需配重块的质径积，并结合齿轮现有结构对配重块外形尺寸进行设计。【结果】对添加的配重块进行分析，驱动机构由原来2.114 mm的偏心距缩短为0.09 mm，偏心距减小了95.7%。使用Ansys模态分析模块进行有预应力的模态分析，求得第三阶振动为圆周振动，频率为8 691.8 Hz，高于机构的100 Hz工作频率。【结论】该研究为以后配重块设计提供理论支撑，且有利于滤棒产品规格的多样化，提高机构运行的稳定性，增加滤棒各项参数的稳定性。     

海水侵蚀作用对水泥土抗拉强度劣化影响研究

【目的】探究海水侵蚀环境下水泥土所表现出的抗拉强度劣化特性。【方法】选用镍铁渣粉和矿渣作为复合外掺料，通过开展劈裂间接抗拉试验，研究不同镍铁渣粉掺量、不同养护环境（清水与海水）对水泥土的抗拉强度、表观侵蚀以及破坏性状的影响。【结果】清水环境和海水环境水泥土中掺入镍铁渣粉，可提升其抗拉强度，其抗拉强度随掺量增加先增大后减小，最优镍铁渣粉掺量为45%，且两种养护条件下均表现为脆性破坏。【结论】研究成果可为沿海地区软基处理工程提供技术参考。     

水泥和碱渣固化含铅重金属污染土特性试验研究

【目的】改良重金属污染土修复工程中常用的水泥固化/稳定法技术。【方法】以“氨碱法”制碱工艺的碱渣作为添加剂,通过室内试验研究水泥固化含铅重金属污染土的无侧限抗压强度及毒性浸出特性。【结果】固化土强度随养护龄期的增大逐渐提高,随铅离子含量的增大逐渐减小;与单一水泥固化含铅重金属污染土相比,碱渣的掺入使水泥固化土早期强度提高10%～25%,长期强度降低20%～30%,固化土对铅离子的吸附性能得到提高,不同浸出方法中浸出液铅离子浓度随碱渣掺入量的增大逐渐降低。【结论】碱渣的掺入提高了固化剂对铅离子的吸附性能,与等量单一水泥相比,其浸出液中铅离子浓度大幅度降低。     

袋装水泥土材料的力学性能试验研究

袋装水泥土是一种新型的砌筑材料.针对一2160 mm×1000 mm×2250 mm挡土墙的袋装水泥土试块进行了一系列的实验研究,对挡土墙中的袋装水泥土试块在不同龄期、不同堆积荷载、浸泡与不浸泡的条件下的无侧限抗压强度进行了对比分析;讨论了模型袋、堆积荷载、龄期、浸泡对袋装水泥土的无侧限抗压强度的影响,以及同条件下不同龄期和不同堆积荷载下的袋装水泥土的强度关系式,以及相同配比、相同龄期的袋装水泥土在浸泡后与浸泡前强度比值,为其用于实际工程提供了实验依据.     

基于均匀设计的改性生土材料力学性能研究

黄土基生土材料是一种在我国西北区域广泛使用的建筑材料。在传统材料配比的基础上,利用均匀试验设计方法对黄土基生土材料进行改性配比试验,通过9组试块试验,对不同配比下的生土材料试块进行抗压强度测定。运用多元回归分析方法,分析了试验因素的主效应和因素间的交互效应,建立了改性黄土基生土材料抗压强度的预测方程。通过后续检验试验表明,回归分析的计算结果可靠性高,得出符合工程要求的最优化组合。     

基于ANSYS的泵房底板跳仓法温控仿真技术研究

【目的】合理制定泵房底板温控施工方案，避免混凝土施工最大拉应力破坏，提高泵房底板温控施工科学性。【方法】利用ANSYS有限元分析软件，通过“单元生死”技术实现对跳仓法混凝土温控施工的仿真模拟。【结果】对实例工程进行仿真分析，该温控方案满足温控防裂需求，混凝土各块浇筑的最大温度应力均出现在混凝土的上部边角处。【结论】利用ANSYS可实现对泵房底板跳仓法施工温控方案的仿真模拟，判断温控方案是否满足混凝土温控防裂要求。仿真还可确定温度应力最大区域，在混凝土施工过程中要注意对该部位的混凝土保温养护。     

氧化石墨烯改性碳纤维水泥基复合材料抗冻性能研究

【目的】纳米材料近些年被广泛应用在建筑行业。碳纤维（CF）水泥基复合材料是建筑行业中的一种新型智能建筑材料,其应用广泛,但CF应用在水泥基体中存在很多不足,如分散性差、界面黏结程度差等。利用纳米材料氧化石墨烯（GO）来改善碳纤维(CF)表面性能,可以提升CF在水泥基体中的抗冻性。【方法】采用电泳沉积的方法,利用GO对CF进行表面改性,制备GO-CF杂化纤维,分别对GO、CF及GO-CF水泥基复合材料的抗冻性能进行研究。【结果】在冻融循环次数为200次的条件下,掺量为1%的GO-CF水泥砂浆试件的强度损失率仅为32.7%。【结论】试验结果表明,在不同次数的冻融循环作用下,试件的抗压强度均有所降低,但GO-CF水泥砂浆试件的强度损失率明显低于CF水泥砂浆试件的强度损失率。     

硅粉混凝土的抗压强度的试验研究

依据100mm×100mm×100mm的立方体试块、150mm×150mm×150mm标准试块和直径100mm、高200mm圆柱体试块硅粉混凝土抗压强度的试验试验,分析了硅粉掺量对各种标准试验抗压强度的的影响,提出了不同硅粉掺量条件下抗压强度比的关系。     

复杂地质条件低渗高突块段底抽巷水力冲孔技术研究与应用

【目的】为了提高低渗高突块段煤层瓦斯抽采效果，保证矿井安全生产，对于不具备保护层的开采地区，采用水力冲孔能起到很好的卸压增透效果。【方法】利用压降法实测考察，确定了水力冲孔的有效影响半径并依此布孔，进行增透效果考察。【结果】现场应用结果表明：经水力冲孔后，提高了煤层的透气性，瓦斯抽采浓度提高10.1倍，抽采纯量提高4.9倍，煤层瓦斯含量下降35.6%～42.4%，释放煤体中积聚的瓦斯膨胀能，减弱和消除突出的危险性。【结论】研究结果可为同类型地质条件下水力冲孔技术提供理论和工程指导。     

废旧聚乙烯塑料改性沥青混合料耐老化性能分析

【目的】分析废旧聚乙烯塑料（Polyethylene,PE）改性沥青混合料的耐老化性能。【方法】通过车辙试验、单轴贯入试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验来评价老化前后不同类型沥青混合料的性能。【结果】试验结果表明：在短期和长期老化后,PE和SBS改性沥青混合料的动稳定度和贯入强度的增加幅度分别为12%～18%、25%～35%,水稳定性能和低温性能均满足规范要求;普通沥青混合料的动稳定度和贯入强度增加幅度分别为30%～35%、60%～70%。只有短期老化后的水稳定性能和低温性能才能满足要求。【结论】PE和SBS改性沥青混合料耐老化性能基本相当,且明显高于普通沥青混合料。PE改性剂可抑制或减少自由基的产生,能显著减缓改性沥青的氧化老化程度。     

高温对混凝土细骨料及砂浆抗压强度影响的试验研究

本文通过对天然砂在常温状态以及高温作用后的筛分试验,分析了高温对混凝土细骨料的影响;同时分析了天然砂预热后对砂浆试块抗压强度的影响。试验表明:经过预加热的天然砂,制作的砂浆试块高温强度都略高于同批次砂做的试块,并且温度越高,强度的高温损失相对较少。     

海水侵蚀下复掺矿粉和镍铁渣粉的水泥土力学性能分析

【目的】研究地基处理采用的水泥土在海水侵蚀环境影响下的力学性能，为沿海地区地基处理工程提供技术支持。【方法】将复合镍铁渣粉以等质量替代的方式掺入到水泥土中，通过无侧限抗压强度试验，进行抗侵蚀系数分析。【结果】海洋环境对水泥土的强度具有劣化作用，而掺入复合镍铁渣粉能提升水泥土的强度性能，缓解海洋环境对其强度的劣化作用。【结论】复合镍铁渣粉能起到微集料效应、形貌效应和活性效应，提升水泥土的密实程度，对水泥土的性能产生有利影响。     

高分卫星监测大别山区西段土地利用时空变化研究

【目的】利用高分卫星监测大别山区西段林草湿地覆盖变化,对其生态环境进行定量评估,为后续生态环境保护及修复提供相关数据支撑。【方法】针对大别山西段典型生态屏障区,基于Landsat遥感影像,综合运用遥感图像处理技术制作了1980—2018年6期1:25万卫星遥感影像图和1:25万土地利用、覆盖遥感解译图。在此基础上,对大别山西段土地利用/覆盖各地类的面积进行统计计算,并对林草湿地覆盖的空间格局及时空变化进行了分析。【结果】从1980—2018年变化趋势来看：研究区内耕地总量持续减少,总面积减少了781.42 km2;草地呈先增加后减少的变化趋势,总面积减少了23.77 km²;湿地呈现先减少后快速增加的趋势,总面积增加了168.43 km²;林地面积呈波动变化,但整体上处于下降趋势;总面积减少了142.68 km²。【结论】通过多期次遥感图像分析能够获取该地区土地利用和覆盖的空间分布格局及变化趋势,可为当地土地规划、利用和保护提供基础数据支撑,为生态保护和资源开发利用提供科学依据。     

碳化、冻融耦合作用对西北地区大断面城市隧道耐久性试验研究

结合西北地区大断面城市隧道混凝土结构所使用的材料配合比进行配制试块,通过对3种不同混凝土进行冻融循环试验(0,50次,150次)和加速碳化试验(0,1周,2周),研究两者对混凝土的耦合作用.试验结果表明,冻融破坏是混凝土碳化腐蚀的催化剂,能够加速混凝土的碳化进程;碳化反应在早期虽在一定程度上能够提高混凝土抗压强度,但是150次冻融循环且碳化2周后,较大水灰比的混凝土强度由200MPa降为98MPa;经过冻融、碳化耦合作用后,混凝土的劈裂强度比抗压强度低很多.     

含纳米二氧化硅的聚乙烯改性沥青混合料疲劳和力学性能研究

【目的】通过制备不同纳米二氧化硅掺量的复合改性沥青来研究纳米二氧化硅对聚乙烯改性沥青混合料性能的影响。【方法】通过四点弯曲疲劳试验、劲度模量试验、间接拉伸强度试验来分析纳米二氧化硅复合改性沥青混合料的性能。【结果】试验结果表明：当纳米二氧化硅掺量从1%增加到4%时,混合料的疲劳寿命、劲度模量和间接拉伸强度先增大后减小;当纳米二氧化硅掺量为3%时,混合料在20℃和30℃时的疲劳性能均最优;当纳米二氧化硅掺量为2%时,劲度模量和间接拉伸强度最优,且短期老化后的间接拉伸强度降幅最小。【结论】综合考虑各项性能指标,纳米二氧化硅的最佳掺量为2%～3%,此时复合改性沥青混合料疲劳和力学性能可提高40%以上。