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富水环境下高掺量磷石膏公路基层材料长期力学性能及体积稳定性研究
1
作者
谭文明
胡浪
+4 位作者
张飞
陈建
林志伟
杜顺贵
陈文义
《材料导报》
北大核心
2025年第S1期405-410,共6页
以水泥为稳定剂、磷石膏为主要原料制备高掺量磷石膏公路基层材料,并在富水环境下对其长期力学性能和体积稳定性进行了研究,重点分析了水泥掺量、材料龄期和六偏磷酸钠掺量对材料性能的影响及其内在机制。研究结果表明,适量增加水泥掺...
以水泥为稳定剂、磷石膏为主要原料制备高掺量磷石膏公路基层材料,并在富水环境下对其长期力学性能和体积稳定性进行了研究,重点分析了水泥掺量、材料龄期和六偏磷酸钠掺量对材料性能的影响及其内在机制。研究结果表明,适量增加水泥掺量能够显著提高材料的早期(如7 d和28 d龄期)力学性能,但是当水泥掺量超过一定限度(10%或12%)时,材料长期力学性能下降且基体结构膨胀破坏,这主要是大量钙矾石(AFt)生成及碳化作用所致。掺入六偏磷酸钠作为改性剂可显著改善材料的长期力学性能和体积稳定性,最佳配比为12%水泥掺量和1.2%六偏磷酸钠掺量,在180 d龄期时材料的无侧限抗压强度提升了441.2%,膨胀应变降低了49.4%。本研究可为富水环境下磷石膏基层材料的优化设计提供可靠的实验依据和理论支持。
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关键词
磷石膏
基层材料
富水环境
力学性能
体积稳定性
改性剂
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职称材料
基于分形理论和响应面法的大跨连续刚构桥用机制砂混凝土配合比优化设计
2
作者
段志宏
仝跃
+5 位作者
郭荣鑫
王云东
谭立铭
田涛
岳瑶
张应雄
《材料导报》
北大核心
2025年第S1期300-309,共10页
本研究旨在探究机制砂混凝土在大跨度连续刚构桥中的应用,并系统地研究了混凝土配合比的优化方法。通过应用集料级配分形理论及响应面法,本研究优化了混凝土配合比,并分析了集料级配分形维数、2#骨料(9.5~19 mm)掺量、机制砂掺量及砂率...
本研究旨在探究机制砂混凝土在大跨度连续刚构桥中的应用,并系统地研究了混凝土配合比的优化方法。通过应用集料级配分形理论及响应面法,本研究优化了混凝土配合比,并分析了集料级配分形维数、2#骨料(9.5~19 mm)掺量、机制砂掺量及砂率对混凝土强度的影响。利用Design-Expert软件构建响应面模型,并通过实验结果验证了模型的准确性。研究发现,随着集料级配分形维数D的增加(2.193 1增至2.312 5),集料级配趋向最佳状态,骨料堆积更为致密,混凝土的抗压强度显著提升。当2#骨料和机制砂的掺量分别达到80%和50%时,混凝土的力学性能达到最优。通过集料分形理论与响应面法优化计算,得到大跨度连续刚构桥混凝土的最佳配合比为机制砂含量49%、2#骨料含量79%、砂率33%。实验验证表明,配合比优化后的混凝土在28 d龄期时抗压强度为83.2 MPa,抗折强度为7.85 MPa,满足设计要求。
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关键词
刚构桥
级配分形
响应面设计
最佳级配
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职称材料
磷石膏比表面积对其胶凝材料性能的影响
3
作者
文元勇
张龙
+2 位作者
杜顺贵
高瑞聪
马飞越
《材料导报》
北大核心
2025年第S1期417-423,共7页
磷石膏是磷酸生产过程中产生的固体废弃物,如何高效利用磷石膏是当前的一大课题。而磷石膏复杂的颗粒形貌会对磷石膏胶凝材料(PBC)的物理力学性能及微观结构产生较大的负面影响。本研究以不同比表面积的磷石膏、高炉矿渣和水泥熟料为原...
磷石膏是磷酸生产过程中产生的固体废弃物,如何高效利用磷石膏是当前的一大课题。而磷石膏复杂的颗粒形貌会对磷石膏胶凝材料(PBC)的物理力学性能及微观结构产生较大的负面影响。本研究以不同比表面积的磷石膏、高炉矿渣和水泥熟料为原料制备了PBC,进而研究了磷石膏比表面积对PBC凝结时间、抗压强度、水化反应、水化产物、微观形貌、孔隙结构的影响。结果表明:随着磷石膏比表面积的增大,PBC的凝结时间逐渐延长,各PBC样品的终凝时间均超过70 h, PBC的7、28天抗压强度呈先增大后降低趋势。当磷石膏比表面积为1 277 m^(2)/kg时,PBC的28天抗压强度最大,达到47.6 MPa。等温量热分析结果表明,随着磷石膏比表面积的增大,PBC诱导期逐渐延长。本研究揭示了磷石膏比表面积对PBC凝结时间、抗压强度、水化行为及孔隙结构的影响机理,为PBC的性能调控和应用提供了重要参考。
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关键词
比表面积
物理力学性能
微观机理
微观结构
复合胶凝材料
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职称材料
题名
富水环境下高掺量磷石膏公路基层材料长期力学性能及体积稳定性研究
1
作者
谭文明
胡浪
张飞
陈建
林志伟
杜顺贵
陈文义
机构
云南宣会高速公路有限公司
贵州
公路
工程集团
有限公司
昆明理工大学建筑工程学院
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第S1期405-410,共6页
基金
云南省重点研发计划(202103AA080013)。
文摘
以水泥为稳定剂、磷石膏为主要原料制备高掺量磷石膏公路基层材料,并在富水环境下对其长期力学性能和体积稳定性进行了研究,重点分析了水泥掺量、材料龄期和六偏磷酸钠掺量对材料性能的影响及其内在机制。研究结果表明,适量增加水泥掺量能够显著提高材料的早期(如7 d和28 d龄期)力学性能,但是当水泥掺量超过一定限度(10%或12%)时,材料长期力学性能下降且基体结构膨胀破坏,这主要是大量钙矾石(AFt)生成及碳化作用所致。掺入六偏磷酸钠作为改性剂可显著改善材料的长期力学性能和体积稳定性,最佳配比为12%水泥掺量和1.2%六偏磷酸钠掺量,在180 d龄期时材料的无侧限抗压强度提升了441.2%,膨胀应变降低了49.4%。本研究可为富水环境下磷石膏基层材料的优化设计提供可靠的实验依据和理论支持。
关键词
磷石膏
基层材料
富水环境
力学性能
体积稳定性
改性剂
Keywords
phosphogypsum
base material
water⁃rich environment
mechanical property
volume stability
modifier
分类号
U416 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于分形理论和响应面法的大跨连续刚构桥用机制砂混凝土配合比优化设计
2
作者
段志宏
仝跃
郭荣鑫
王云东
谭立铭
田涛
岳瑶
张应雄
机构
云南宣会高速公路有限公司
昆明理工大学建筑工程学院
云南
省土木工程防灾重点实验室
云南
省绿色建造与智慧运维国际联合实验室
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第S1期300-309,共10页
基金
云南省交通运输厅科技项目(云交科教便[2023]150号)。
文摘
本研究旨在探究机制砂混凝土在大跨度连续刚构桥中的应用,并系统地研究了混凝土配合比的优化方法。通过应用集料级配分形理论及响应面法,本研究优化了混凝土配合比,并分析了集料级配分形维数、2#骨料(9.5~19 mm)掺量、机制砂掺量及砂率对混凝土强度的影响。利用Design-Expert软件构建响应面模型,并通过实验结果验证了模型的准确性。研究发现,随着集料级配分形维数D的增加(2.193 1增至2.312 5),集料级配趋向最佳状态,骨料堆积更为致密,混凝土的抗压强度显著提升。当2#骨料和机制砂的掺量分别达到80%和50%时,混凝土的力学性能达到最优。通过集料分形理论与响应面法优化计算,得到大跨度连续刚构桥混凝土的最佳配合比为机制砂含量49%、2#骨料含量79%、砂率33%。实验验证表明,配合比优化后的混凝土在28 d龄期时抗压强度为83.2 MPa,抗折强度为7.85 MPa,满足设计要求。
关键词
刚构桥
级配分形
响应面设计
最佳级配
Keywords
rigid bridge
aggregate gradation fractal
response surface design
optimal gradation
分类号
U528 [交通运输工程]
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职称材料
题名
磷石膏比表面积对其胶凝材料性能的影响
3
作者
文元勇
张龙
杜顺贵
高瑞聪
马飞越
机构
云南宣会高速公路有限公司
昆明理工大学建筑工程学院
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第S1期417-423,共7页
基金
云南省基础研究项目(202201BE070001-010)
云南省基础研究项目(202103AA080013)。
文摘
磷石膏是磷酸生产过程中产生的固体废弃物,如何高效利用磷石膏是当前的一大课题。而磷石膏复杂的颗粒形貌会对磷石膏胶凝材料(PBC)的物理力学性能及微观结构产生较大的负面影响。本研究以不同比表面积的磷石膏、高炉矿渣和水泥熟料为原料制备了PBC,进而研究了磷石膏比表面积对PBC凝结时间、抗压强度、水化反应、水化产物、微观形貌、孔隙结构的影响。结果表明:随着磷石膏比表面积的增大,PBC的凝结时间逐渐延长,各PBC样品的终凝时间均超过70 h, PBC的7、28天抗压强度呈先增大后降低趋势。当磷石膏比表面积为1 277 m^(2)/kg时,PBC的28天抗压强度最大,达到47.6 MPa。等温量热分析结果表明,随着磷石膏比表面积的增大,PBC诱导期逐渐延长。本研究揭示了磷石膏比表面积对PBC凝结时间、抗压强度、水化行为及孔隙结构的影响机理,为PBC的性能调控和应用提供了重要参考。
关键词
比表面积
物理力学性能
微观机理
微观结构
复合胶凝材料
Keywords
specific surface area
physical and mechanical properties
micro⁃mechanism
microstructure
composite cementitious materials
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
富水环境下高掺量磷石膏公路基层材料长期力学性能及体积稳定性研究
谭文明
胡浪
张飞
陈建
林志伟
杜顺贵
陈文义
《材料导报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于分形理论和响应面法的大跨连续刚构桥用机制砂混凝土配合比优化设计
段志宏
仝跃
郭荣鑫
王云东
谭立铭
田涛
岳瑶
张应雄
《材料导报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
磷石膏比表面积对其胶凝材料性能的影响
文元勇
张龙
杜顺贵
高瑞聪
马飞越
《材料导报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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