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基于纳米压痕试验的沥青混合料ITZ识别及力学性能 被引量：2
1
作者 郭乃胜 刘祥源 +2 位作者 王志臣 王双 何宏伟 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期816-823,共8页
采用纳米压痕试验研究了2种沥青混合料的界面过渡区(ITZ),并基于微观断裂韧度指标评价了ITZ的力学特性.结果表明:玄武岩沥青混合料ITZ的厚度为6~12μm,石灰岩沥青混合料ITZ的厚度为10~18μm;ITZ的力学特性与集料更为接近,沥青混合料抗... 采用纳米压痕试验研究了2种沥青混合料的界面过渡区(ITZ),并基于微观断裂韧度指标评价了ITZ的力学特性.结果表明:玄武岩沥青混合料ITZ的厚度为6~12μm,石灰岩沥青混合料ITZ的厚度为10~18μm;ITZ的力学特性与集料更为接近,沥青混合料抗开裂性能和稳定性受沥青与集料的共同影响,ITZ的断裂韧度越大,沥青混合料的抗开裂性能越好;裂缝容易在ITZ和沥青胶浆的交界处展开,特别是沥青混合料更容易在ITZ和沥青胶浆的交界处发生脆性断裂. 展开更多
关键词 沥青混合料 界面过渡区 纳米压痕 断裂韧度
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隧道开挖料制备高性能混凝土的力学和微观性能研究
2
作者 陈忠章 段木子 +2 位作者 蔡升宇 苏伟锋 李鹏飞 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期34-42,共9页
探讨了利用隧道开挖料中的岩石作为高性能混凝土粗骨料的可行性。当粗骨料对细骨料的替代率在40%以下时,高性能混凝土的流变学性能可达到规范要求,但7、28 d的抗压强度分别下降了22.2%、14.1%,抗折强度变化不大;基于试验结果,利用单纯... 探讨了利用隧道开挖料中的岩石作为高性能混凝土粗骨料的可行性。当粗骨料对细骨料的替代率在40%以下时,高性能混凝土的流变学性能可达到规范要求,但7、28 d的抗压强度分别下降了22.2%、14.1%,抗折强度变化不大;基于试验结果,利用单纯型重心设计法对高性能混凝土力学性能及流变性能进行了评价;根据紧密堆积理论模型计算了不同粗骨料产量下的堆积密实度,发现开挖粗骨料的针片状粒型改变了材料堆积状态,降低了高性能混凝土的堆积密实度,从而降低了高性能混凝土的抗压强度;采用扫描电镜技术,分析了开挖粗骨料和天然粗骨料高性能混凝土的微观结构,验证了开挖粗骨料高性能混凝土强度下降的原因。 展开更多
关键词 材料工程 开挖粗骨料 高性能混凝土 紧密堆积理论 堆积密实度 界面过渡区
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基于纳米划痕的陆相页岩纹层界面过渡区分布范围定量研究
3
作者 杨柳 杨铎 何满潮 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期353-367,共15页
陆相页岩普遍发育黏土质、长英质及方解石质等不同组分的纹层,在水力压裂刺激页岩裂隙网格结构过程中,界面过渡区(interfacialtransitionzone,简称ITZ)的存在严重地影响了裂纹的扩展方向和形态。然而,目前缺乏针对页岩纹层ITZ分布范围... 陆相页岩普遍发育黏土质、长英质及方解石质等不同组分的纹层,在水力压裂刺激页岩裂隙网格结构过程中,界面过渡区(interfacialtransitionzone,简称ITZ)的存在严重地影响了裂纹的扩展方向和形态。然而,目前缺乏针对页岩纹层ITZ分布范围的有效量化方法。针对页岩微观力学参数曲线的离散特征,通过置信椭圆标定ITZ范围内的离散数据,使用线性拟合与置信椭圆交点的投影长度作为定量页岩纹层ITZ的新方法。借助扫描电子显微镜与矿物定量评价系统,获得页岩表面形貌和矿物分布情况,对划痕试验后矿物破坏形式进行分析。基于纳米划痕试验结果,通过断裂韧性确定了不同岩性矿物的分布长度,并将其与扫描电子显微镜识别结果进行对比。结果表明:伊利石等塑性矿物在划痕试验过程中呈现出碎屑在两侧堆积的破坏模式,而钠长石和石英等脆性矿物则呈现出锯齿状的破坏或点状的崩裂。由于ITZ的存在,扫描电子显微镜识别出的塑性矿物分布长度大于断裂韧性曲线的定量结果。摩擦系数法受到表面粗糙度的影响,拟合置信度较低,定量结果偏大。与摩擦系数法相比,断裂韧性法具有更高的数据连续性和拟合置信度,但是考虑因素较为单一。无量纲参数法综合考虑了断裂韧性、硬度、摩擦系数和划痕深度的影响,曲线离散度较低,拟合误差较小。相比于传统单个力学参数的识别手段,基于无量纲参数对ITZ分布范围的量化准确度有较大提升。 展开更多
关键词 陆相页岩 纳米划痕试验 破坏模式 量纲分析 界面过渡区
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轮载-动水耦合作用下玄武岩纤维路面混凝土性能衰减及机理研究
4
作者 郭寅川 樊鹏龙 +4 位作者 申爱琴 戴晓倩 姚超 杨雪瑞 李震南 《材料导报》 北大核心 2025年第13期76-83,共8页
通过轮载-动水耦合试验、扫描电镜(SEM)和压汞试验(MIP),探究了耦合作用下玄武岩纤维混凝土(BFRC)力学性能及微观结构演变规律,揭示了玄武岩纤维(BF)抑制力学性能衰减机理,并提出了BF对抗弯强度及相对动弹模量的影响系数。结果表明:耦... 通过轮载-动水耦合试验、扫描电镜(SEM)和压汞试验(MIP),探究了耦合作用下玄武岩纤维混凝土(BFRC)力学性能及微观结构演变规律,揭示了玄武岩纤维(BF)抑制力学性能衰减机理,并提出了BF对抗弯强度及相对动弹模量的影响系数。结果表明:耦合作用下,混凝土的力学性能呈现“上升-下降”的趋势。BF影响系数显示,BF对力学性能衰减的改善效果在耦合后期最显著。至耦合结束,BFRC抗弯强度和相对动弹模量衰减幅度较基准混凝土降低29.04%和41.7%。耦合0~60000次,孔隙受到轮载补充压实,之后新孔不断产生,加速了混凝土孔结构“粗化”,多害孔占比呈线性上升,无害孔占比呈线性降低。BFRC孔隙率上升幅度较基准混凝土降低了35.91%。BFRC力学性能的衰减受孔隙率及无害孔的影响较大,其孔结构劣化过程分为压实、膨胀和贯通三个阶段。BF通过桥接裂缝以及提高裂缝复杂程度来延缓界面过渡区(ITZ)主裂缝的形成,进而缓解了BFRC力学性能的衰减。 展开更多
关键词 玄武岩纤维混凝土 路面工程 轮载-动水耦合作用 力学性能 孔结构 界面过渡区
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混凝土ITZ性能及其对混凝土性能影响研究 被引量：9
5
作者 雷斌 邹俊 +1 位作者 扶名福 熊进刚 《混凝土》 CAS 北大核心 2017年第5期24-28,共5页
界面过渡区(ITZ)是指硬化水泥浆(水泥基相)和骨料(分散基相)之间的约50μm的薄层部分。基于当前国内外学者对混凝土界面过渡区性能的大量研究成果,发现材料组分和环境作用对ITZ的力学性能和微观结构影响较大;ITZ微观结构变化影响混凝土... 界面过渡区(ITZ)是指硬化水泥浆(水泥基相)和骨料(分散基相)之间的约50μm的薄层部分。基于当前国内外学者对混凝土界面过渡区性能的大量研究成果,发现材料组分和环境作用对ITZ的力学性能和微观结构影响较大;ITZ微观结构变化影响混凝土材料宏观性能;对于ITZ的改性,目前通用的处理方式是掺合料和外加剂的掺入、对骨料进行预处理以及改善制作工艺。本文在分析混凝土界面过渡区的各项研究现状基础上提出相应的建议和展望。 展开更多
关键词 混凝土 界面过渡区 力学性能 改性
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正混凝土在路面工程中的应用研究
6
作者 黄志军 余震 +5 位作者 孙志军 谭宗林 龙晨杰 许伟 沈卫国 王桂明 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第2期756-764,784,共10页
为了改变路面工程中混凝土浆体大量富余、骨料沉降分布不均匀的问题,采用抛填骨料工艺将C25流态混凝土转变为正混凝土,研究粗骨料抛填率对正混凝土力学性能、干燥收缩和抗渗性能的影响,并通过调节减水剂掺量改变粗骨料最佳抛填率,最后... 为了改变路面工程中混凝土浆体大量富余、骨料沉降分布不均匀的问题,采用抛填骨料工艺将C25流态混凝土转变为正混凝土,研究粗骨料抛填率对正混凝土力学性能、干燥收缩和抗渗性能的影响,并通过调节减水剂掺量改变粗骨料最佳抛填率,最后对正混凝土的界面过渡区和孔结构进行分析。结果表明,抛填骨料工艺可以优化正混凝土中的骨料分布,增大抛填率可使正混凝土内部粗骨料分布均匀,并改善界面过渡区微观结构,减小平均孔径,降低孔隙率。在减水剂原有掺量上增加10个百分点,可使粗骨料的最佳抛填率增大5个百分点;粗骨料抛填率的范围在0%~25%时,正混凝土的强度随着抛填率的增大呈先升高后降低的趋势。 展开更多
关键词 正混凝土 抛填骨料 服役性能 界面过渡区 孔结构 路面工程
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氧化石墨烯对水泥砂浆耐高温性能的影响及机理分析
7
作者 陈雅 李翔宇 +3 位作者 杜红秀 刘双双 赵文斌 张文涛 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第2期298-306,共9页
【目的】研究氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)对水泥砂浆在常温25℃以及105、200、300和450℃作用后力学性能的影响及机理。【方法】使用聚羧酸减水剂提高GO在水泥基体的分散,并使用紫外光谱证实GO在模拟孔溶液中分散良好。【结果】研究... 【目的】研究氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)对水泥砂浆在常温25℃以及105、200、300和450℃作用后力学性能的影响及机理。【方法】使用聚羧酸减水剂提高GO在水泥基体的分散,并使用紫外光谱证实GO在模拟孔溶液中分散良好。【结果】研究结果表明:掺入0.04%分散良好的GO可以改善水泥砂浆的抗折、抗压强度。掺入GO的水泥砂浆样品抗折强度在25、105、200、300和450℃时比未掺入GO样品分别提高了10%、7.6%、11.43%、16.64%和11.67%;而抗压强度则分别提高了13.95%、3.89%、6.38%、11.14%和4.15%。通过水化产物成分结构分析得出,掺入分散良好的GO可以提高水泥的水化程度;孔结构分析显示,GO的加入抑制了水泥砂浆在高温作用后孔结构的粗化,改善了孔结构,降低了孔隙率;微观结构观察显示水泥砂浆中的界面过渡区得到明显改善。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 水泥砂浆 高温力学强度 孔结构 界面过渡区
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混凝土界面过渡区微观表征与力学性能关系分析
8
作者 牟伟楠 陈东海 +3 位作者 张策 魏小旺 李明霞 朱水萍 《人民长江》 北大核心 2025年第6期198-205,237,共9页
混凝土中骨料与浆体之间的界面过渡区是混凝土的薄弱面,会降低混凝土的强度,削弱耐久性。针对界面过渡区Ca(OH)_(2)晶体(以下简称CH晶体)与材料力学性能关系研究较为滞后的现状,结合FTIR、XRD、TG技术定量表征界面CH晶体取向指数、平均... 混凝土中骨料与浆体之间的界面过渡区是混凝土的薄弱面,会降低混凝土的强度,削弱耐久性。针对界面过渡区Ca(OH)_(2)晶体(以下简称CH晶体)与材料力学性能关系研究较为滞后的现状,结合FTIR、XRD、TG技术定量表征界面CH晶体取向指数、平均晶体尺寸、含量,阐明CH晶体结构的演变规律,从而构建了界面CH晶体取向指数与材料力学性能之间的关系。研究结果表明:界面存在CH晶体富集、取向性生长、晶体尺寸大的特点。随着龄期增长,CH晶体含量不断增大,CH晶体取向指数逐渐减小;粉煤灰和硅粉的掺入降低了CH晶体取向指数、尺寸和含量。最后拟合得到了不同掺和料界面CH取向指数与材料抗折、抗压强度之间的关系。 展开更多
关键词 混凝土 界面过渡区 CH晶体 微结构
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水工三级配与湿筛二级配混凝土氯离子扩散行为对比研究
9
作者 刘平 毕莉莉 +2 位作者 岑文杰 唐博文 范志宏 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期203-207,共5页
为探明湿筛二级配混凝土与三级配混凝土的性能差异,指导工程更合理地选取混凝土指标,本工作制备了三级配混凝土和对应的湿筛二级配混凝土,并通过海水浸泡试验测试了两者的氯离子扩散性能。在此基础上,结合压汞试验、扫描电镜、显微硬度... 为探明湿筛二级配混凝土与三级配混凝土的性能差异,指导工程更合理地选取混凝土指标,本工作制备了三级配混凝土和对应的湿筛二级配混凝土,并通过海水浸泡试验测试了两者的氯离子扩散性能。在此基础上,结合压汞试验、扫描电镜、显微硬度测试和背散射电子图像等微观表征手段,分析了二者在微观结构上的差异,并探讨了它们的氯离子扩散机理。结果显示,海水侵蚀30 d、60 d、90 d时,湿筛二级配混凝土的氯离子扩散系数分别为三级配混凝土的1.7倍、2.2倍和2.27倍,这表明使用湿筛二级配混凝土来表征三级配混凝土的抗氯离子侵蚀性能可能会低估三级配混凝土的实际耐久性。此外,三级配混凝土和湿筛二级配混凝土的整体孔隙率分别为4.66%和10.57%,界面过渡区(ITZ)厚度分别为30μm和50μm。三级配混凝土抗氯离子侵蚀性能优于湿筛二级配混凝土的主要原因在于大骨料的阻隔和迂曲作用、孔隙结构的优化以及ITZ厚度的减小。 展开更多
关键词 三级配混凝土 湿筛二级配混凝土 氯离子传输行为 界面过渡区 耐久性
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典型岩性洞渣骨料混凝土微观结构对宏观力学性能的影响
10
作者 王涛 陈胜利 葛祥坤 《铁道建筑》 北大核心 2025年第5期150-156,共7页
针对铁路工程沿线隧道洞渣产量大和天然河砂资源匮乏的现状,采用铁路隧道施工现场的花岗岩、片麻岩、白云岩洞渣加工成机制砂及碎石骨料,制备高强度C60混凝土,开展不同岩性洞渣混凝土微观结构对宏观力学性能影响研究。采用扫描电镜(Scan... 针对铁路工程沿线隧道洞渣产量大和天然河砂资源匮乏的现状,采用铁路隧道施工现场的花岗岩、片麻岩、白云岩洞渣加工成机制砂及碎石骨料,制备高强度C60混凝土,开展不同岩性洞渣混凝土微观结构对宏观力学性能影响研究。采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)和X射线计算机断层扫描(X-ray Computed Tomography,X-CT)图像分析法,测定三种岩性洞渣混凝土的微观形貌、孔结构及界面过渡区特征,通过力学性能对比分析微观结构参数对抗压、抗折强度的影响。结果表明:片麻岩洞渣混凝土孔隙率较低,初期界面过渡区结构较好,水化初期强度增长较快,但孔隙率及界面过渡区结构随龄期增长变化较小,水化后期强度增长较慢,骨料中裂隙较多,骨料强度较低,最终强度较低;花岗岩和白云岩洞渣混凝土随龄期增长孔隙率和界面过渡区结构得到优化,强度增长较快。白云岩洞渣混凝土中大尺寸(大于1 500μm)孔径孔隙率较高,但孔隙形态规则,多为球形,对强度影响较小。 展开更多
关键词 洞渣混凝土 微观结构 孔隙结构 界面过渡区 力学性能
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核壳结构磷石膏基骨料/硅酸盐水泥界面特性及其调控
11
作者 何静 吕伟 +3 位作者 吴赤球 余正康 李义胜 水中和 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第2期613-622,共10页
为解决磷石膏基骨料与普通硅酸盐水泥的相容性问题,本文制备了一种核壳结构磷石膏基骨料。在系统研究骨料壳层组分对骨料吸水率、筒压强度及抗压强度等宏观性能影响的基础上,借助现代分析测试方法研究了骨料壳层组分对混凝土界面过渡区... 为解决磷石膏基骨料与普通硅酸盐水泥的相容性问题,本文制备了一种核壳结构磷石膏基骨料。在系统研究骨料壳层组分对骨料吸水率、筒压强度及抗压强度等宏观性能影响的基础上,借助现代分析测试方法研究了骨料壳层组分对混凝土界面过渡区微观结构特性的影响。结果表明,核壳结构磷石膏基骨料的性能较未包壳层骨料均得到提升,并且该骨料与普通硅酸盐水泥制成的混凝土试块抗压强度得到提升。核壳结构磷石膏基骨料和水泥形成的界面与未包壳层的相比,在水化早期,降低了界面处Ca(OH)_(2)的含量,优化了界面处的孔隙结构,提高了界面处显微硬度,降低了界面过渡区宽度,并且该壳层可降低骨料内核S元素向界面处扩散的概率;在水化后期,界面处水化反应基本稳定,该壳层仍可减缓内核S元素向界面扩散的趋势,降低了界面处膨胀和开裂的风险,增加了磷石膏基骨料在普通硅酸盐水泥体系中应用的可行性。 展开更多
关键词 磷石膏基骨料 核壳结构 界面过渡区 反应机理 孔隙率
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基于BSE图像的水泥基修补材料物相分析方法对比
12
作者 张高望 吕江鹏 +2 位作者 陈泽鑫 袁捷 杨小刚 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第8期816-824,共9页
基于背散射电子(BSE)图像,对比了频率-灰度直方图法、累计频率-灰度直方图法和高斯混合模型(GMM)法在水泥基修补材料(CRM)物相分析中的表现,并基于表现最优的方法研究了修补界面过渡区的物相占比。结果表明:GMM法具有最好的稳定性和一致... 基于背散射电子(BSE)图像,对比了频率-灰度直方图法、累计频率-灰度直方图法和高斯混合模型(GMM)法在水泥基修补材料(CRM)物相分析中的表现,并基于表现最优的方法研究了修补界面过渡区的物相占比。结果表明:GMM法具有最好的稳定性和一致性,推荐在物相定量分析的灰度阈值分割中使用;修补界面过渡区的孔隙和未反应颗粒分布较密,其中改性硅酸盐水泥基修补材料的未水化颗粒含量较高,磷酸盐水泥基修补材料的孔隙率较高,在修补工作中应作相应处理,以提升修补效果。 展开更多
关键词 水泥基修补材料 背散射电子图像 修补界面过渡区 灰度分割阈值 物相占比
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煤矸石细骨料改性处理对砂浆性能的影响
13
作者 伊倩 古军 +4 位作者 陈卫杰 向浩 郭正浩 高升 罗树琼 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第6期2193-2200,共8页
为实现煤矸石高效资源化利用,探明煤矸石细骨料改性处理对煤矸石砂浆性能的影响,通过粉煤灰-水泥浆体包裹改性、粉煤灰-水泥浆体包裹协同CO_(2)矿化改性和环氧树脂包裹改性方法对煤矸石细骨料进行改性处理,研究煤矸石细骨料改性处理对... 为实现煤矸石高效资源化利用,探明煤矸石细骨料改性处理对煤矸石砂浆性能的影响,通过粉煤灰-水泥浆体包裹改性、粉煤灰-水泥浆体包裹协同CO_(2)矿化改性和环氧树脂包裹改性方法对煤矸石细骨料进行改性处理,研究煤矸石细骨料改性处理对煤矸石砂浆工作性能、力学性能和微观结构的影响规律,并阐明其作用机理。结果表明,与未改性的煤矸石砂浆相比,改性处理后煤矸石砂浆的吸水率、力学性能、微观结构均得到改善。环氧树脂包裹改性效果最优,煤矸石砂浆的抗压强度和弹性模量分别提升了28.8%、32.4%,吸水率降低了25.3%。这是由于环氧树脂硬化引起骨料的整体强度提升,骨料孔隙率降低,界面过渡区改善,从而提升煤矸石砂浆的力学性能。 展开更多
关键词 煤矸石细骨料 粉煤灰-水泥浆体 环氧树脂 CO_(2)矿化 力学性能 砂浆 界面过渡区
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船闸三级配混凝土中氯离子传输行为的细观模拟研究
14
作者 唐博文 丁平祥 +2 位作者 张楠 梁梓豪 范志宏 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期905-914,共10页
针对船闸工程中采用湿筛二级配混凝土表征三级配混凝土氯离子扩散系数所产生的较大偏差问题,建立了湿筛二级配混凝土和三级配混凝土的氯离子扩散模型。在此基础上,探讨了界面过渡区(ITZ)厚度、粗骨料体积分数等对三级配混凝土氯离子传... 针对船闸工程中采用湿筛二级配混凝土表征三级配混凝土氯离子扩散系数所产生的较大偏差问题,建立了湿筛二级配混凝土和三级配混凝土的氯离子扩散模型。在此基础上,探讨了界面过渡区(ITZ)厚度、粗骨料体积分数等对三级配混凝土氯离子传输行为的影响。此外,还对比分析了湿筛二级配混凝土与三级配混凝土的氯离子扩散行为及耐久性寿命预测结果的差异。模拟结果表明:随着粗骨料体积分数及ITZ厚度的增大,三级配混凝土的氯离子扩散系数显著降低;在骨料的稀释效应、曲折效应和ITZ效应中,ITZ效应起主导作用。此外,湿筛二级配混凝土在侵蚀720、1 800 d时的氯离子扩散系数为三级配混凝土的1.77、1.86倍。采用湿筛二级配混凝土替代三级配混凝土进行寿命预测时,评估结果存在低估的风险。 展开更多
关键词 三级配混凝土 湿筛二级配混凝土 氯离子扩散系数 界面过渡区 寿命预测 耐久性
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基于多尺度模型的混凝土有效电阻率与几何代表尺寸研究
15
作者 夏晋 郑宇航 汪雨青 《材料导报》 北大核心 2025年第4期87-93,共7页
电阻率作为评估混凝土耐久性能的关键参数之一,与混凝土渗透性、内部钢筋腐蚀等指标有着密切联系。本工作通过构建砂浆、骨料和界面过渡区(ITZ)组成的三相复合材料,在混凝土试样中施加稳态电流;采用有限元分析的方法估算混凝土有效电阻... 电阻率作为评估混凝土耐久性能的关键参数之一,与混凝土渗透性、内部钢筋腐蚀等指标有着密切联系。本工作通过构建砂浆、骨料和界面过渡区(ITZ)组成的三相复合材料,在混凝土试样中施加稳态电流;采用有限元分析的方法估算混凝土有效电阻率,对1090个混凝土样本进行随机骨料建模,研究不同细观结构参数(ITZ厚度、导电能力、骨料形状和骨料含量)对混凝土有效电阻率的影响。对于特定的细观结构(V_(agg)=0.4,εitz=20μm,k=5,圆形骨料),通过统计分析并结合试验结果,提出了混凝土有效电阻率几何代表尺寸(RVE)的大小,为探究二维三相混凝土的耐久性能奠定了基础。结果表明:混凝土的有效电阻率随着ITZ厚度和导电能力的增加而减小;随着骨料含量的增加而增大;圆形骨料的电流传输路径最短,使得其有效电阻率最小。当RVE尺寸达到骨料最大粒径的7倍时,得出的混凝土有效电阻率变异系数、相对误差均小于0.02。 展开更多
关键词 混凝土有效电阻率 均质化 几何代表尺寸(RVE) 骨料形状 界面过渡区(itz)
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改性氧化石墨烯对水泥砂浆性能的影响
16
作者 刘建伟 谢晓杰 《无机盐工业》 北大核心 2025年第7期93-98,119,共7页
在水泥砂浆中,砂与水化物之间的界面结合程度往往影响着其使用性能。为研究氧化石墨烯(GO)对水泥砂浆性能的改善作用,通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)对GO进行改性。研究了GO和改性GO在不同掺量下对水泥砂浆力学性能的影响,探讨了改... 在水泥砂浆中,砂与水化物之间的界面结合程度往往影响着其使用性能。为研究氧化石墨烯(GO)对水泥砂浆性能的改善作用,通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)对GO进行改性。研究了GO和改性GO在不同掺量下对水泥砂浆力学性能的影响,探讨了改性GO对水泥砂浆界面过渡区和孔隙的改善作用,并借助傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、拉曼光谱仪(Raman)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等表征手段分析样品微观结构。结果表明,APTES通过Si—O基团以Si—O—Si共价键对GO进行硅烷功能化。改性GO的最佳掺量为0.04%(质量分数),在该掺量下,相比于空白样,水泥砂浆的吸水率降低12.6%,28 d抗折和抗压强度提高44.4%和31.2%,有害孔和多害孔依次降低41.24%和37.27%。微观分析结果表明,改性GO提高了砂与水化产物之间的界面黏结性,优化了水化产物的孔隙率,使水泥砂浆整体上结构更致密、韧性更强。 展开更多
关键词 水泥砂浆 氧化石墨烯 改性 界面过渡区 硅烷
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考虑骨架作用的堆石混凝土三维细观建模方法
17
作者 陈明真 何世钦 +1 位作者 王辉 葛燕锋 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第2期168-175,共8页
为避免骨料干涉判断的繁琐过程,快速生成不同堆石率的计算模型,基于堆石混凝土的材料组成和结构特点,利用离散元软件PFC3D提出了一种考虑骨架作用的堆石混凝土三维细观模型生成方法 .利用建立的几何模型对考虑及不考虑骨架作用的三维细... 为避免骨料干涉判断的繁琐过程,快速生成不同堆石率的计算模型,基于堆石混凝土的材料组成和结构特点,利用离散元软件PFC3D提出了一种考虑骨架作用的堆石混凝土三维细观模型生成方法 .利用建立的几何模型对考虑及不考虑骨架作用的三维细观模型堆石混凝土进行了单轴压缩试验.结果表明:堆石混凝土内部骨料相互接触形成的传力骨架可以有效提高堆石混凝土的整体强度;考虑骨架作用数值模拟得到的堆石混凝土应力-应变曲线、破坏形态与试验结果更为吻合;该模型能较好地反映骨架作用对堆石混凝土力学特性的影响,为深入研究堆石混凝土损伤演化规律和破坏机理提供了细观力学角度的模型基础. 展开更多
关键词 堆石混凝土 骨架作用 三维细观模型 PFC3D 界面过渡区
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ITZ强度对混凝土裂隙扩展影响的DEM模拟研究 被引量：4
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作者 雷建俊 魏良针 +3 位作者 林天干 夏念兴 刘秀娟 吴则祥 《人民长江》 北大核心 2022年第6期217-221,227,共6页
混凝土的粗骨料与砂浆之间存在界面过渡区(ITZ),过渡区的力学性质受骨料的形状、大小、含量、空间分布及初始裂隙等条件影响。为研究过渡区强度对混凝土材料性能的影响,采用离散元软件PFC2D建立了随机骨料分布的混凝土模型,并对其进行... 混凝土的粗骨料与砂浆之间存在界面过渡区(ITZ),过渡区的力学性质受骨料的形状、大小、含量、空间分布及初始裂隙等条件影响。为研究过渡区强度对混凝土材料性能的影响,采用离散元软件PFC2D建立了随机骨料分布的混凝土模型,并对其进行了单轴压缩试验。试验发现:当过渡区强度增大时,混凝土的峰值应力和初始裂隙产生时的应变逐渐增大,总裂隙数减少,破坏类型由受剪破坏转变为受拉破坏,并且过渡区强度增强会使混凝土的起裂区域由过渡区转移至砂浆聚集区。模拟结果可为混凝土界面过渡区的理论研究提供一定参考。 展开更多
关键词 混凝土裂隙 界面过渡区 离散元模拟 单轴压缩试验 随机骨料
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铁尾矿基多固废混凝土抗压性能及微观结构分析 被引量：1
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作者 张延年 林吉森 +3 位作者 陈昊 刘剑平 程祥 余靖玟 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期225-232,共8页
针对铁尾矿堆存困难、综合利用率低和活性低的问题,以铁尾矿钢渣脱硫灰为复合掺合料制备多固废混凝土。通过抗压性能测试,研究复合掺合料掺量、铁尾矿细度对混凝土抗压强度的影响,并利用压汞法(MIP)和背散射电子成像技术(BSE)探究混凝... 针对铁尾矿堆存困难、综合利用率低和活性低的问题,以铁尾矿钢渣脱硫灰为复合掺合料制备多固废混凝土。通过抗压性能测试,研究复合掺合料掺量、铁尾矿细度对混凝土抗压强度的影响,并利用压汞法(MIP)和背散射电子成像技术(BSE)探究混凝土的微观结构。结果表明:复合掺合料的掺入对混凝土早期抗压强度影响较大,掺量小于20%的混凝土28 d抗压强度与无掺合料组抗压强度基本持平,30%掺量的混凝土抗压强度随铁尾矿比表面积的增大而先增大后减小;掺入复合掺合料和减小铁尾矿细度能够改善混凝土孔结构和提高界面过渡区的密实度。 展开更多
关键词 多固废混凝土 铁尾矿 复合掺合料 抗压强度 孔结构 界面过渡区 钢渣 脱硫灰
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负载纳米TiO_(2)石英砂功能集料-水泥石的界面粘结性能
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作者 王功勋 李雄 +2 位作者 邓静 祝明桥 屈锋 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期176-187,共12页
光催化水泥基材料是先进建筑功能材料的研究热点之一,但传统内掺法制备的TiO_(2)-水泥基复合材料中TiO_(2)有效利用率低、经济效益差。针对此问题,采用负载法制备纳米TiO_(2)功能集料(QST),并将QST集料负载于普通水泥砂浆表面。研究QST... 光催化水泥基材料是先进建筑功能材料的研究热点之一,但传统内掺法制备的TiO_(2)-水泥基复合材料中TiO_(2)有效利用率低、经济效益差。针对此问题,采用负载法制备纳米TiO_(2)功能集料(QST),并将QST集料负载于普通水泥砂浆表面。研究QST集料对水泥砂浆干缩性能的影响,通过拉拔法测试QST集料与水泥石的界面粘结力;采用SEM、EDS、MIP等微观测试方法,研究纳米TiO_(2)对集料-水泥石界面过渡区水化产物、孔结构的影响。结果表明:与普通石英砂集料相比,表面负载纳米TiO_(2)的石英砂功能集料可减少水泥砂浆的干缩,提高集料-水泥石的界面粘结力。在QST集料-水泥石的界面过渡区,纳米TiO_(2)促进了水泥浆体的水化,减少了界面过渡区Ca(OH)2的富集,细化并改善了界面过渡区的孔结构。 展开更多
关键词 功能集料 界面黏结力 界面过渡区 水化产物 孔结构
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