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地聚物再生混凝土抗压强度的离散性分析
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作者 周宏元 母崇元 +2 位作者 王小娟 李润琳 曹万林 《材料导报》 北大核心 2025年第1期210-217,共8页
为研究地聚物再生混凝土(Geopolymeric recycled aggregate concrete, GRAC)试件尺寸及再生粗骨料(Recycled coarse aggregate, RCA)替代率对其抗压强度离散性的影响,制备了五种RCA替代率(0%、30%、50%、70%和100%)、四种宽度(70 mm、10... 为研究地聚物再生混凝土(Geopolymeric recycled aggregate concrete, GRAC)试件尺寸及再生粗骨料(Recycled coarse aggregate, RCA)替代率对其抗压强度离散性的影响,制备了五种RCA替代率(0%、30%、50%、70%和100%)、四种宽度(70 mm、100 mm、150 mm和200 mm)长宽比均为3的试件。基于经典尺寸效应律,提出了考虑RCA替代率的GRAC平均抗压强度尺寸效应预测公式,试验数据表明GRAC抗压强度的离散性随试件尺寸增大而减小,随RCA替代率的增加而先增大后减小。此外,基于Weibull分布模型,提出了任意保证率下具有不同RCA替代率的GRAC抗压强度尺寸效应预测公式。 展开更多
关键词 地聚物再生混凝土 抗压强度离散性 再生粗骨料替代率 尺寸效应 WEIBULL分布
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地聚物再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应研究
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作者 胡军安 蒋国龙 +2 位作者 李彪 吴峰 钦子龙 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期47-57,共11页
研究地聚物再生混凝土(GRAC)劈裂抗拉强度的尺寸效应,探明其破坏机理和尺寸效应机理,提出劈裂抗拉强度尺寸效应计算方法,为GRAC材料和结构工程设计及推广应用提供参考。以试件边长分别为70.7 mm、100 mm、150 mm、200 mm的GRAC立方体试... 研究地聚物再生混凝土(GRAC)劈裂抗拉强度的尺寸效应,探明其破坏机理和尺寸效应机理,提出劈裂抗拉强度尺寸效应计算方法,为GRAC材料和结构工程设计及推广应用提供参考。以试件边长分别为70.7 mm、100 mm、150 mm、200 mm的GRAC立方体试块进行劈裂抗拉强度试验;研究不同再生骨料取代率(0%、25%、50%、75%、100%)和不同水胶比(0.35、0.42、0.5)对地聚物再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应的影响,并分析其微观机理。随着再生骨料取代率增大,GRAC劈裂抗拉强度不断降低,但其尺寸效应愈加明显;水胶比越小,试样开裂程度越大,脆性更大,尺寸效应更显著;Weibull的尺寸效应律更适用于GRAC劈裂抗拉强度,根据Weibull的尺寸效应律,得到了GRAC劈裂抗拉强度的临界尺寸和临界强度。GRAC相比于普通水泥混凝土劈裂抗拉强度的尺寸效应更加明显,可在工程实践中推广使用。 展开更多
关键词 地聚物再生混凝土 劈裂抗拉强度 尺寸效应 微观机理 尺寸效应律
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圆钢管砖骨料地聚物再生混凝土柱滞回性能试验研究 被引量:1
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作者 蒋国平 颜桂云 +2 位作者 刘如月 刘宪成 张鹏起 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第4期104-114,共11页
为探究废弃黏土砖再利用的可行性,对6根圆钢管砖骨料地聚物再生混凝土柱的滞回性能进行了系列试验研究。以不同钢管厚度(4、6 mm)、砖骨料取代率(0%、50%、100%)、轴压比(0.05、0.25、0.50)为参数,得到了试件在往复荷载作下的失效模态... 为探究废弃黏土砖再利用的可行性,对6根圆钢管砖骨料地聚物再生混凝土柱的滞回性能进行了系列试验研究。以不同钢管厚度(4、6 mm)、砖骨料取代率(0%、50%、100%)、轴压比(0.05、0.25、0.50)为参数,得到了试件在往复荷载作下的失效模态、骨架曲线和滞回曲线,并对构件的刚度退化、滞回性能、峰值承载力、延性、承载力退化和耗能能力等抗震性能指标的变化规律分析。结果表明:试件的失效模式表现为底部发生鼓曲、开裂,出现塑性铰的区域核心混凝土破碎,与普通钢管混凝土相似;砖骨料取代率和轴压比的增加会降低试件的承载力,钢管厚度的增加会提高试件的承载力。试件的滞回曲线饱满,表现出不明显的捏缩,表明耗能能力较好;轴压比的增加导致试件的变形能力降低,加快了刚度和承载力的退化速度,增长钢管厚度可以提高试件的变形能力;砖骨料取代率对试件刚度退化、延性、承载能力和耗能能力的影响有限。 展开更多
关键词 砖骨料 地聚物再生混凝土 圆钢管混凝土 砖骨料取代率 滞回性能
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水玻璃模数对地聚物再生混凝土尺寸效应的影响 被引量:1
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作者 丁兆洋 周静海 +3 位作者 苏群 孙红 张逸超 王晴 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1394-1402,共9页
设计了4种不同边长立方体(70、100、150和200 mm)和9种不同水玻璃模数(0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1、2.4和2.7)的地聚物再生混凝土试件,研究了不同水玻璃模数条件下的地聚物再生混凝土的抗压强度及其尺寸效应。通过试验发现:水... 设计了4种不同边长立方体(70、100、150和200 mm)和9种不同水玻璃模数(0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1、2.4和2.7)的地聚物再生混凝土试件,研究了不同水玻璃模数条件下的地聚物再生混凝土的抗压强度及其尺寸效应。通过试验发现:水玻璃模数过低导致地聚物胶凝材料无法凝结,地聚物再生混凝土没有强度;水玻璃模数过高导致地聚物胶凝材料闪凝,地聚物再生混凝土也没有强度。通过微观分析发现,地聚物中存在两种结构的水化产物,随着水玻璃模数的降低,两种水化产物逐渐密实,其强度也逐渐提高。通过对地聚物再生混凝土的尺寸效应研究发现地聚物再生混凝土的换算系数不能采用《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081—2002)中规定的换算系数,给出2种方法来进行地聚物再生混凝土尺寸换算系数的取值,第1种是平均数方法,第2种方法为线性拟合法。边长为200、150和100 mm的地聚物再生混凝土立方体试件抗压强度均符合BA ANT的尺寸效应理论曲线,采用无量纲的方法可以得到地聚物再生混凝土抗压强度与水玻璃模数和尺寸参数耦合作用影响的预测方程,并且得出了不同水玻璃模数条件下地聚物再生混凝土的临界尺寸和临界强度值。 展开更多
关键词 地聚再生骨料混凝土 水玻璃模数 抗压强度 尺寸效应
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水玻璃模数对地聚物再生混凝土力学性能的影响 被引量:20
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作者 丁兆洋 苏群 +2 位作者 李明泽 王晴 周静海 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期61-70,共10页
采用地聚物为胶凝材料、废弃混凝土为粗骨料,制备了地聚物再生混凝土(GRAC),研究了不同水玻璃模数(n)条件下GRAC的力学性能,分析了其微观结构对力学性能的影响机理.结果表明:地聚物的强度由两种凝胶态水化产物提供,其分别具有层状的水... 采用地聚物为胶凝材料、废弃混凝土为粗骨料,制备了地聚物再生混凝土(GRAC),研究了不同水玻璃模数(n)条件下GRAC的力学性能,分析了其微观结构对力学性能的影响机理.结果表明:地聚物的强度由两种凝胶态水化产物提供,其分别具有层状的水化硅铝酸钙(C-A-S-H)结构和网络状的水化硅铝酸钠(N-A-S-H)结构;GRAC的抗压强度随n降低而增加;GRAC抗压强度的尺寸换算系数与n的大小相关,强度标准差随n增加而减小;在以n为变量的GRAC抗压强度本构方程中,n与GRAC应力-应变曲线的上升段拟合系数为多项式函数关系,与下降段拟合系数为有理分式函数关系. 展开更多
关键词 地聚物再生混凝土 水玻璃模数 尺寸换算系数 应力-应变曲线 本构方程
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氧化石墨烯改性地聚物再生混凝土的抗硫酸溶蚀性能研究 被引量:2
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作者 刘新宇 刘惠 +3 位作者 王新杰 朱平华 陈春红 周心磊 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第21期144-149,共6页
以地聚物再生混凝土为基体,将混凝土浸泡于pH=1.0的硫酸溶液中48 d,以其表观损伤、抗压强度、质量损失、中和深度作为耐硫酸性能指标,研究不同掺量的氧化石墨烯(0.01%,0.03%,0.05%,均为质量分数,下同)对混凝土抗硫酸溶蚀性能的影响。此... 以地聚物再生混凝土为基体,将混凝土浸泡于pH=1.0的硫酸溶液中48 d,以其表观损伤、抗压强度、质量损失、中和深度作为耐硫酸性能指标,研究不同掺量的氧化石墨烯(0.01%,0.03%,0.05%,均为质量分数,下同)对混凝土抗硫酸溶蚀性能的影响。此外,通过SEM、XRD、FTIR对氧化石墨烯的改性效果进行微观分析。结果表明:掺入少量的氧化石墨烯可显著提高混凝土的抗硫酸性能,但随着掺量的增加改性效果逐渐减弱。改性后混凝土的抗压强度分别提高56.0%、17.0%、6.0%,且经硫酸溶蚀48 d后仍优于未改性混凝土。48 d后掺量为0.05%的混凝土出现最大的质量损失和中和深度,以及SEM图中较差的界面过渡区和较多松散的腐蚀产物代表其改性效果最差。综合宏观表现、XRD和FTIR分析,确定氧化石墨烯掺量为0.01%时地聚物再生混凝土具有最佳的抗硫酸溶蚀性能。 展开更多
关键词 地聚物再生混凝土 氧化石墨烯 硫酸溶蚀 抗压强度
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砖砼混合再生骨料强化对其地聚物混凝土性能的影响
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作者 田爱平 陈淑烨 +5 位作者 张林 范琦琦 杨绪明 周嬴涛 刘恒 冯兴国 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第10期3781-3790,共10页
固废资源化是实现绿色低碳发展的关键途径之一。针对砖砼混合建筑垃圾分拣难、骨料性能差异大的问题,本文采用裹浆强化处理技术对砖砼混合再生骨料进行改性,并以粉煤灰和矿粉制备地聚物胶凝材料,研究不同配比下砖砼混合地聚物再生混凝... 固废资源化是实现绿色低碳发展的关键途径之一。针对砖砼混合建筑垃圾分拣难、骨料性能差异大的问题,本文采用裹浆强化处理技术对砖砼混合再生骨料进行改性,并以粉煤灰和矿粉制备地聚物胶凝材料,研究不同配比下砖砼混合地聚物再生混凝土的力学性能。研究表明:当再生红砖骨料掺量不超过15%(质量分数)时,混凝土抗压强度受影响较小,当掺量超过15%时,抗压强度显著下降;裹浆预处理可改善界面过渡区的密实性,使混凝土抗压强度较对照组提高10.45%;随着粉煤灰掺量和碱激发剂模数的增加,混凝土抗压强度下降明显。综合分析,建议再生红砖骨料掺量不超过15%,采用水泥浆-矿渣地聚物进行裹浆强化处理,粉煤灰掺量在20%(质量分数)以内、碱激发剂模数为0.8左右。按此配合比制备的混凝土在某水利工程中试验应用,28 d抗压强度达到36.7 MPa,验证了其工程可行性与环保优势。 展开更多
关键词 地聚物再生混凝土 再生骨料 建筑垃圾 抗压强度 界面过渡区
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NaOH浓度对地聚物再生骨料混凝土尺寸效应的影响 被引量:1
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作者 周静海 苏群 丁兆洋 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第9期1-5,共5页
设计了4种不同立方体尺寸(70 mm、100 mm、150 mm和200 mm)和5种不同NaOH浓度(3 mol/L、5 mol/L、7 mol/L、9 mol/L、11 mol/L)的地聚物再生骨料混凝土试块,研究了不同NaOH浓度条件下的地聚物再生骨料混凝土抗压强度的尺寸效应。通过试... 设计了4种不同立方体尺寸(70 mm、100 mm、150 mm和200 mm)和5种不同NaOH浓度(3 mol/L、5 mol/L、7 mol/L、9 mol/L、11 mol/L)的地聚物再生骨料混凝土试块,研究了不同NaOH浓度条件下的地聚物再生骨料混凝土抗压强度的尺寸效应。通过试验发现:GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》中规定的换算系数并不适用于地聚物再生骨料混凝土,给出2种方法来进行地聚物再生骨料混凝土尺寸换算系数的取值,第一种是平均数方法:α_(200)=0.93、α_(100)=1.13、α_(70)=0.70,第二种方法采用线性拟合:α_(200)=0.9735-0.0065ε、α_(100)=1.0445+0.0125ε、α_(70)=0.718-0.002ε;尺寸为200 mm、150 mm和100 mm的地聚物再生骨料混凝土抗压强度均符合Bazant的尺寸效应理论曲线,采用无量纲的方法可以得到地聚物再生骨料混凝土抗压强度与NaOH浓度和尺寸参数耦合作用影响的预测方程,所提出的方程具有更好的适用性,并且得出了不同NaOH浓度条件下地聚物再生骨料混凝土的临界尺寸和临界强度值。 展开更多
关键词 地聚再生骨料混凝土 抗压强度 尺寸效应 NaOH浓度
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再生骨料取代率对地聚物混凝土尺寸效应的影响 被引量:7
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作者 丁兆洋 周静海 +2 位作者 苏群 刘爱霞 王晴 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期709-715,共7页
目的研究不同再生骨料取代率条件下的地聚物再生骨料混凝土抗压强度的尺寸效应,验证地聚物再生骨料混凝土的尺寸效应是否和普通水泥混凝土一致。方法设计0、25%、50%、75%和100%的5种不同再生骨料取代率以及100 mm、150 mm和200 mm 3种... 目的研究不同再生骨料取代率条件下的地聚物再生骨料混凝土抗压强度的尺寸效应,验证地聚物再生骨料混凝土的尺寸效应是否和普通水泥混凝土一致。方法设计0、25%、50%、75%和100%的5种不同再生骨料取代率以及100 mm、150 mm和200 mm 3种边长的地聚物再生骨料混凝土立方体试块,测试其抗压强度,计算抗压强度标准差和换算系数,通过Bazant的尺寸效应理论进行验证。结果地聚物再生骨料混凝土的换算系数不能采用《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081—2002)中规定的换算系数,采用线性拟合的方法给出了尺寸换算系数α与再生骨料取代率ε的关系:α200=0.931-0.016×ε、α_(100)=1.1086-0.0728×ε。地聚物再生骨料混凝土抗压强度尺寸效应符合Bazant的理论曲线,得出了不同再生骨料取代率条件下地聚物再生骨料混凝土的临界尺寸和临界强度值。结论地聚物再生骨料混凝土相比于普通水泥混凝土的尺寸效应更加明显,在实际工程中应更多地考虑其对整个结构稳定性的影响。 展开更多
关键词 地聚再生骨料混凝土 抗压强度 尺寸效应 再生骨料取代率
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氧化物组成对地聚物再生骨料混凝土尺寸效应的影响 被引量:5
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作者 丁兆洋 边洪广 +2 位作者 董凤新 孙小巍 周静海 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第1期324-330,共7页
为了研究地聚物再生骨料混凝土的尺寸效应,设计了边长分别为70、100、150和200 mm的地聚物再生骨料混凝土立方体试块,研究不同氧化物摩尔比条件下抗压强度的尺寸效应。结果表明:地聚物再生骨料混凝土的尺寸换算系数不能采用现行国家标... 为了研究地聚物再生骨料混凝土的尺寸效应,设计了边长分别为70、100、150和200 mm的地聚物再生骨料混凝土立方体试块,研究不同氧化物摩尔比条件下抗压强度的尺寸效应。结果表明:地聚物再生骨料混凝土的尺寸换算系数不能采用现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081—2002)中规定的系数,采用线性拟合的方法给出了尺寸换算系数与氧化物摩尔比的关系;通过对尺寸效应的研究,发现边长为200、150和100 mm的地聚物再生骨料混凝土立方体试块抗压强度均符合Bazant尺寸效应理论,采用无量纲的方法得到抗压强度与氧化物摩尔比和尺寸参数耦合作用的预测方程,得出了不同氧化物摩尔比下的临界尺寸和临界强度值。通过研究发现,地聚物再生骨料混凝土相比于普通水泥混凝土的尺寸效应更加明显,在实际工程中应更多地考虑其对整个结构稳定性的影响。 展开更多
关键词 地聚再生骨料混凝土 抗压强度 尺寸效应 氧化摩尔比
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