废弃纤维再生混凝土非线性蠕变模型

为研究废弃纤维再生骨料混凝土的蠕变过程,引入一个非线性黏性元件,与经典Burgers模型串联组成五元件六参数非线性蠕变模型。通过对废弃纤维再生骨料混凝土的拉伸蠕变试验,得到了不同体积率纤维掺量以及不同再生骨料取代率混凝土的拉伸蠕变柔度随加载时间的变化规律。参照蠕变模型中蠕变柔量与时间的关系式,通过基于Levenberg-Marquardt优化算法的混凝土蠕变参数识别,得到混凝土非线性蠕变模型的六个力学参数。模型拟合结果与试验结果一致,表明该模型能够较好地反映废弃纤维再生骨料混凝土的蠕变特性,也表明掺入0.12%体积率废弃聚丙烯纤维与50%再生骨料取代率的混凝土具有较好的经济实用价值。     

基于混凝土抗冻融特性的影响试验研究

为了研究粉煤灰细骨料混凝土(CFA)在多因素耦合条件下的抗冻融性能,设计了一个创新的耦合试验方案,将应力损伤和高温的耦合作用于混凝土,然后采用快速冻融试验,通过测定混凝土试样的质量损失和相对动弹性模量来评价混凝土的抗冻融性能,借助扫描电镜对其微观性能进行研究.试验结果表明,初始应力损伤会加速混凝土冻融损伤的发展,冻融损...     

聚丙烯纤维增强轻骨料混凝土SHPB试验

为研究聚丙烯短纤维增强轻骨料混凝土的动力特性,采用大尺寸SHPB(split Hopkinson pressurebar)装置,对聚丙烯短纤维增强轻骨料混凝土进行了冲击试验,得到了60～110 S-1应变速率下的应力—应变曲线和破坏现象.分析了该材料力学性能指标与应变速率的关系,对其静力与动力状态下的性能作了比较.试验结果表明,聚丙烯短纤维增强轻骨料混凝土是良好的抗冲击材料.     

3D打印全再生粗骨料混凝土各向异性力学性能研究

选用粒径4.75~10mm的粗骨料,制备成天然粗骨料混凝土和再生粗骨料混凝土,对比分析了作为3D打印油墨的可打印性,并探讨了不同养护条件对3D打印混凝土硬化后各向异性力学性能的影响。试验结果表明,相较于天然粗骨料,全再生粗骨料有助于加速打印油墨由流动性向塑性转化;通过配合比调整,打印油墨在静置10min后仍能维持可打印性,连续打印下的可工作时间增至20min;相较于标准养护,自然养护7d的天然及再生打印试样X方向的抗压强度降低分别为19.84%及20.13%;抗压强度关系为X 轴（打印方向）> Z 轴（叠层方向）> Y轴（传动轴方向）,标准养护28d天然及再生打印试样Y轴抗压强度分别为X轴的83.41%与84.27%,表现出明显的各向异性。最后,从细微观角度阐释了骨料类型及3D打印层间性能对各向异性的形成机理。     

消力池底板混凝土磨蚀智能检测与数值仿真

水工混凝土磨蚀损伤是造成消力池破坏的主要原因,长期发展会对水利枢纽汛期行洪安全产生威胁。该文采用自主研发的水下机器人(remotely operated vehicle, ROV)对消力池底板磨蚀损伤进行了全面探测,根据骨料暴露比(aggregate exposure ratio, AER)量化表征磨蚀损伤程度,阐明了消力池底板磨蚀分布规律,并通过三维数值模拟进一步分析了消力池水动力要素对底板混凝土磨蚀的影响。结果表明：AER能有效反映水工混凝土磨蚀损伤情况,消力池前段及尾坎附近区域底板磨蚀破坏程度较高。高流速及尾坎附近的淤积回流作用是消力池底板磨蚀的重要因素,水跃漩滚区水气掺混效应减缓了磨蚀破坏,消力池前端无明显负压区,但流速较大,容易产生磨蚀等问题。研究成果对消力池的安全运行与结构评价具有显著的应用价值与推广意义。     

再生骨料透水混凝土力学性能和耐久性研究

从优化水泥基体角度出发,搭配使用不同掺量的再生细骨料,旨在全面提升再生骨料透水混凝土力学性能、渗透性和耐久性. 首先,采用单纯形重心设计法对水泥（C）、粉煤灰（FA）和硅灰（SF）组成的三元胶凝体系进行优化设计,获得高性能水泥基体. 然后,分析了高性能水泥基体和再生骨料质量分数（0%、30%和50%）对透水混凝土力学性能和耐久性的影响. 试验发现,使用高性能胶凝材料,可以显著提升再生骨料透水混凝土的抗压强度和冻融耐久性,且可满足渗透性要求. 当再生骨料质量分数为0%、30%和50%时,28 d抗压强度分别提升72.4%、100%和44.2%;50次冻融循环质量损失分别为1.5%、2.2%和2.5%. 此外,研究发现再生骨料透水混凝土的破坏模式与胶凝材料性能和再生骨料质量分数相关,可为再生骨料透水混凝土设计和应用提供参考.     

废弃混凝土再生原理与再生混凝土基本问题

从混凝土的历史沿革入手,本文首先阐述了砂石骨料与胶凝材料经科学设计实现原料到产品的制备合成原理;而后针对服役后废弃混凝土的分离、分解和分级,剖析了混凝土再生的路径与原则,揭示了废弃混凝土加工成再生骨料和再生粉料演变机理;进一步分析了再生原料制备新混凝土面临的基本问题以及多尺度性能改善机制,并对比传统与现代配合比设计方法,提出了基于机器学习的再生混凝土设计与制备模式,提炼了再生混凝土性能设计与应用的三方面准则.最后,围绕全再生骨料混凝土、碱激发再生骨料混凝土和3D打印再生混凝土等技术,对再生混凝土的创新与未来发展提出了建议.本文旨在充分发挥废弃混凝土的资源化再利用价值与低碳潜力,构建混凝土循环再生新范式,助力建筑业绿色低碳转型.     

复杂环境下镁水泥钢筋再生细骨料混凝土的可靠性分析

为研究镁水泥钢筋再生细骨料混凝土在盐渍土环境中的服役寿命,通过控制再生细骨料的掺量制备镁水泥钢筋再生细骨料混凝土试件并暴露于西宁盐渍土地区,定期进行超声声速、电阻无损检测,结合SEM微观测试手段对试件内部结构损伤程度进行对比分析,基于维纳随机分布函数建立寿命模型.结果表明,存在有害离子和恶劣气候环境双重因素作用下,试件的动弹模量评价参数λ₁先增后降,钢筋锈蚀评价参数λ₂始终呈下降趋势;当分别掺入15%、30%和45%的细骨料时,Cl^-、CO₃^2-和SO₄^2-等侵蚀性离子随着再生细骨料掺量的增加侵入试件内部几率增大,与镁水泥水化产物反应生成的膨胀性晶体越多,导致基体内部结构损伤程度更加显著;λ₁和λ₂作为耐久性退化参数可以准确得到试件的可靠度函数,以λ₁作为退化参数得到不同掺量试件的服役寿命分别为22 000d、20 000d、16 000d,以钢筋电阻值得到的服役寿命分...     

自密实橡胶再生混凝土的工作性能与力学性能

为资源化处理建筑垃圾和废旧轮胎,用不同掺量的再生骨料及橡胶颗粒制备自密实橡胶再生混凝土,研究两种材料不同取代率下自密实混凝土的工作性能及力学性能,并建立其力学性能指标换算关系式.结果表明：随着再生骨料及橡胶颗粒掺量的增加,自密实混凝土的工作性能及力学性能均出现不同程度的下降;当再生骨料取代率为100%、橡胶取代率为10%时,混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度及劈裂抗拉强度分别下降了31.4%、31.7%、26.9%;本文拟合出的各力学性能指标换算关系式与试验数据比较,拟合结果较好.