基于煤矸石活化的煤矸石混凝土研究进展 被引量：3

1

作者 石东升 孙泽敏 +2 位作者 任东东 邢震 马政 《中国煤炭》 北大核心 2024年第12期178-187,共10页

为了减轻煤矸石对环境产生的不良影响,以煤矸石作为建筑材料生产混凝土符合绿色可持续发展理念。结合近年来煤矸石在建筑材料领域应用的研究进展,重点阐述了煤矸石的活化方法,主要包括机械研磨、高温煅烧、化学改性、微波活化以及复合... 为了减轻煤矸石对环境产生的不良影响,以煤矸石作为建筑材料生产混凝土符合绿色可持续发展理念。结合近年来煤矸石在建筑材料领域应用的研究进展,重点阐述了煤矸石的活化方法,主要包括机械研磨、高温煅烧、化学改性、微波活化以及复合活化等,并研究活化后的煤矸石对混凝土力学性能、耐久性、结构构件及工程应用的影响。对不同煤矸石活化方法试验展开综述研究,对比不同活化方法(水泥包裹、高温煅烧、高温煅烧水泥包裹复合)对煤矸石粗骨料基本性能的影响,并分析了活化煤矸石粗骨料混凝土立方体抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度,展望了创新煤矸石活化技术、降低活化成本及拓展活化煤矸石作建筑材料的应用前景,为煤矸石大宗化固废利用提供参考。 展开更多

关键词 煤矸石 活化方法 煤矸石混凝土 建筑材料 工程应用

在线阅读 下载PDF 职称材料

连续钢梁SFRC组合桥面板的优化设计 被引量：1

2

作者 徐晨 许琴东 +3 位作者 孙旭霞 吴用贤 张玉彬 徐艺 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期26-37,共12页

为探究中大跨径连续钢梁钢纤维混凝土(SFRC)组合桥面板优化设计方法,研究结合SFRC组合板偏拉试验与数值模拟所得SFRC受拉开裂特性,依据现有连续钢梁构造特点,采用SFRC代替原设计中C50混凝土铺装,通过Abaqus建立SFRC组合桥面板钢箱梁节... 为探究中大跨径连续钢梁钢纤维混凝土(SFRC)组合桥面板优化设计方法,研究结合SFRC组合板偏拉试验与数值模拟所得SFRC受拉开裂特性,依据现有连续钢梁构造特点,采用SFRC代替原设计中C50混凝土铺装,通过Abaqus建立SFRC组合桥面板钢箱梁节段模型进行参数分析,考察了SFRC板厚、钢顶板厚、配筋率对主梁抗弯刚度、钢结构应力影响的特点。在此基础上以主梁弹性抗弯刚度和关键截面应力为约束条件,以上部结构自重与材料成本为优化目标,对中跨50 m和80 m连续钢梁进行优化。最后依据变量优化结果,采用Midas建立考虑负弯矩区SFRC开裂的杆系模型来验证优化结果的合理性。结果表明:文中引入材料塑性损伤的有限元分析方法具有可靠性,所建立的SFRC裂缝宽度与受拉损伤因子关系可以表征SFRC开裂状态。连续钢梁上80~120 mm厚SFRC层参与受力后使主梁弹性抗弯刚度提升17%~24%,当SFRC裂缝宽度达0.20 mm时,主梁抗弯刚度折减13%~20%;钢顶板应力降低7%~12%,主梁负弯承载力无明显变化。增大顶板厚度与配筋率均可有效改善钢顶板应力。对SFRC层厚、配筋率、钢顶板与顶板加劲肋尺寸进行优化分析,结果表明:相比原设计,优化后的50 m和80 m SFRC组合桥面板连续钢梁用钢量分别降低13%与6%,上部结构自重分别减小12%与6%,材料的成本分别降低14%与9%,该优化设计流程与优化结果可为SFRC组合桥面板在连续钢梁中推广应用提供参考。 展开更多

关键词 钢纤维混凝土 组合桥面板 参数分析 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

大尺寸钢筋混凝土异形板梁桥开裂机理与对策分析 被引量：1

3

作者 许琴东 邢震 +2 位作者 张玉彬 于西尧 徐晨 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期577-585,共9页

目的分析大尺寸钢筋混凝土异形板梁桥的开裂机理,通过改变支座约束方式来提高异形板梁桥的抗裂性能,降低大尺寸钢筋混凝土异形板最大裂缝宽度。方法模型分析中施加自重、收缩徐变和车道荷载,分析上述荷载下异形板梁桥的变形、支座反力... 目的分析大尺寸钢筋混凝土异形板梁桥的开裂机理,通过改变支座约束方式来提高异形板梁桥的抗裂性能,降低大尺寸钢筋混凝土异形板最大裂缝宽度。方法模型分析中施加自重、收缩徐变和车道荷载,分析上述荷载下异形板梁桥的变形、支座反力、结构应力和受拉损伤分布等特征;同时引入最大裂缝宽度计算公式,对异形板的开裂特征进行分析。结果上述荷载作用下,异形板斜向布置的支座之间的挠度较大,支座未出现超载或脱空。此外,异形板底面应力水平比顶面更高;混凝土受拉损伤分布与支座布置形式有紧密关系。结论通过对支座约束方式进行合理的调整,可以有效优化异形板梁桥的抗裂性能,最大裂缝宽度减小幅度为32.8%。 展开更多

关键词 大尺寸异形板 开裂机理 支座布置 有限元分析 最大裂缝宽度

在线阅读 下载PDF 职称材料

生活垃圾焚烧渣细骨料混凝土冻融及自愈试验 被引量：2

4

作者 石东升 张鹏 +2 位作者 姜文超 韩平 马政 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第19期124-128,共5页

针对生活垃圾焚烧渣量大、难以利用的问题,本工作研究了利用生活垃圾焚烧渣代替天然砂用作混凝土细骨料。选用0.2、0.4、0.6三种水胶比及0%、25%、50%(质量分数)三种代砂率,研究了生活垃圾焚烧渣细骨料混凝土和普通混凝土在不同冻融次... 针对生活垃圾焚烧渣量大、难以利用的问题,本工作研究了利用生活垃圾焚烧渣代替天然砂用作混凝土细骨料。选用0.2、0.4、0.6三种水胶比及0%、25%、50%(质量分数)三种代砂率,研究了生活垃圾焚烧渣细骨料混凝土和普通混凝土在不同冻融次数和冻融后自愈的宏观力学性能和微观结构的变化规律。结果表明,随冻融循环次数的增加两种混凝土的抗压强度均逐渐降低,但生活垃圾焚烧渣细骨料混凝土强度降低幅度小于普通混凝土,说明其抗冻融性能优于普通混凝土。经过自愈养护,焚烧渣混凝土与普通混凝土强度均有一定上升,由于垃圾焚烧渣具有一定的潜在水硬性,自愈强度增长率要大于普通混凝土。 展开更多

关键词 生活垃圾焚烧渣 混凝土 细骨料 冻融循环 自愈

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于核磁共振技术分析生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的微观结构与抗压强度 被引量：7

5

作者 石东升 淮炳栋 +2 位作者 马政 姜文超 杨凯 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第1期248-257,共10页

孔结构是混凝土微观结构中重要的组成部分,影响着混凝土的宏观性能,为了研究生活垃圾焚烧灰渣代替天然砂对混凝土孔结构和抗压强度的影响,通过核磁共振技术对生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土微观孔结构进行测试,分析了孔隙率和孔隙分布变化... 孔结构是混凝土微观结构中重要的组成部分,影响着混凝土的宏观性能,为了研究生活垃圾焚烧灰渣代替天然砂对混凝土孔结构和抗压强度的影响,通过核磁共振技术对生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土微观孔结构进行测试,分析了孔隙率和孔隙分布变化规律,并根据分形理论研究了孔隙分形特征,获得各孔径区间的分形维数与整体分形维数,并探讨了各孔径占比、孔隙率和分形维数与抗压强度之间的灰熵关联度。结果表明:随生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加,混凝土孔隙率增加,无害孔占比减小,抗压强度降低;分形维数随着生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加而减小,由于生活垃圾焚烧灰渣具有潜在的水硬性,随龄期的增长,分形维数呈增加趋势,同时孔隙结构得到了优化。灰熵关联度分析发现生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土整体分形维数和无害孔占比对抗压强度影响最大。 展开更多

关键词 生活垃圾焚烧灰渣 混凝土 孔结构 抗压强度 核磁共振 分形理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土干燥收缩性能试验 被引量：2

6

作者 石东升 淮炳栋 +2 位作者 姜文超 马政 杨凯 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第12期175-177,181,共4页

生活垃圾焚烧灰渣是生活垃圾经过高温焚烧产生的固体废弃物,主要成分为硅钙铝氧化物,外观与天然砂类似。为了促进垃圾焚烧灰渣的再利用,提出了生活垃圾焚烧灰渣用作混凝土细骨料的研究课题。通过试验对比了不同水胶比和代砂率下垃圾焚... 生活垃圾焚烧灰渣是生活垃圾经过高温焚烧产生的固体废弃物,主要成分为硅钙铝氧化物,外观与天然砂类似。为了促进垃圾焚烧灰渣的再利用,提出了生活垃圾焚烧灰渣用作混凝土细骨料的研究课题。通过试验对比了不同水胶比和代砂率下垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的干燥收缩规律,并研究已有干燥收缩预测模型的适用性。试验结果表明:干燥收缩随水胶比的增大而增大;垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的干燥收缩量要大于同配合比条件的普通混凝土,且需要更长的龄期干燥收缩才能趋于稳定;垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的干燥收缩可以用常用的干燥收缩预测模型进行描述。 展开更多

关键词 生活垃圾焚烧灰渣 混凝土 干燥收缩

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于DIC技术分析老化前后温拌胶粉改性沥青混合料的开裂特性 被引量：9

7

作者 殷丹丹 常春清 +1 位作者 王岚 焦子雄 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第24期24088-24094,共7页

为了研究重复荷载作用下热老化对温拌胶粉改性沥青混合料(WMA)和热拌胶粉改性沥青混合料(HMA)开裂特性的影响,基于数字图像相关技术(DIC)对重复荷载下的半圆弯曲实验(SCB)试件开裂全过程应变场进行观测,同时通过半圆三点弯曲实验、集料... 为了研究重复荷载作用下热老化对温拌胶粉改性沥青混合料(WMA)和热拌胶粉改性沥青混合料(HMA)开裂特性的影响,基于数字图像相关技术(DIC)对重复荷载下的半圆弯曲实验(SCB)试件开裂全过程应变场进行观测,同时通过半圆三点弯曲实验、集料接触角测量实验进一步分析老化前后WMA和HMA的开裂特性。结果表明,采用细观指标(开裂点处水平应变E_(xx)、损伤因子D)和宏观力学指标(断裂能密度FE、蠕变应变能密度DCSE)以及两种沥青与集料间的黏附性指标(黏附功W_(as))对沥青混合料的抗裂性能分析得出了一致的结论,即随着热老化程度的加深,WMA和HMA的抗损伤性能和抗开裂性能逐渐变差,且WMA的抗开裂性能和抗老化性能均优于HMA。 展开更多

关键词 温拌胶粉改性沥青混合料 DIC技术 热老化 开裂特性 黏附功

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于正交试验-贝雷法的冷再生混合料配合比设计优化及性能评价 被引量：12

8

作者 陈兵 王选仓 +3 位作者 郝林 吴建灵 史晓娟 刘延辉 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第9期3797-3806,共10页

针对铣刨料抽提前后级配差异性,基于修正马歇尔法配合比设计,提出正交试验-贝雷法的冷再生料配合比优化方法;通过ABAQUS建立路面温度场分析冷再生层的工作温度;采用半圆弯曲、低温弯曲试验对不同水泥掺量、不同级配的冷再生混合料低温... 针对铣刨料抽提前后级配差异性,基于修正马歇尔法配合比设计,提出正交试验-贝雷法的冷再生料配合比优化方法;通过ABAQUS建立路面温度场分析冷再生层的工作温度;采用半圆弯曲、低温弯曲试验对不同水泥掺量、不同级配的冷再生混合料低温性能进行研究;从能量角度分析断裂能与应变能密度指标与现行规范指标的相关性及对不同水泥掺量、级配的敏感性,提出再生混合料低温性能评价指标;通过冻融劈裂及40℃和60℃轮辙试验分析了混合料的水稳定性及高温稳定性。结果表明:采用正交试验-贝雷法对配合比优化后干、湿劈裂强度分别提高了34.5%、30.3%;通过温度场分析,确定再生层工作温度范围为-20~40℃;配合比优化后混合料低温性能、水稳定性及高温稳定性分别提高8.6%、7%、20%~30%;分别确定了冷再生混合料低温性能、水稳定性及高温性能评价指标为低温应变能密度、冻融劈裂强度比及40℃动稳定度,并确定了对应指标值。因此,通过配合比优化可以较大程度地提升冷再生混合料的性能,以应变能密度及40℃动稳定度能够更准确评价冷再生混合料的路用性能。 展开更多

关键词 道路建筑材料 冷再生 配合比优化 性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于抗裂性和早期强度的冷再生混合料配合比设计 被引量：8

9

作者 张国武 王选仓 +2 位作者 郝林 吴建灵 陈兵 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第26期11375-11382,共8页

为提高冷再生混合料路用性能,利用贝雷法对冷再生混合料进行了级配优化,并根据平衡设计思想,基于基层抗裂性及早期强度进行最佳沥青用量和最佳含水量的确定。结果表明,乳化沥青冷再生混合料的抗裂性标准为荷载损失率的85%,二次热压实的... 为提高冷再生混合料路用性能,利用贝雷法对冷再生混合料进行了级配优化,并根据平衡设计思想,基于基层抗裂性及早期强度进行最佳沥青用量和最佳含水量的确定。结果表明,乳化沥青冷再生混合料的抗裂性标准为荷载损失率的85%,二次热压实的冷再生混合料早期强度试验标准为60℃条件下养生4 h的混合料试件的无侧限抗压强度;得到同时考虑基层抗裂性和早期强度两种性能的最佳沥青用量和最佳含水量分别为3.8%和2.8%,优化后的最佳沥青用量和最佳含水量均小于传统配合比设计方法确定的用量,且路用性能优于传统配合比设计方法,力学强度提升了79%,水稳定性提升了8%,高温稳定性提升了61%。可见考虑基层抗裂性和早期强度的冷再生混合料配合比设计方法对冷再生混合料路用性能具有一定的提升作用。 展开更多

关键词 基层 冷再生混合料 早期强度 抗裂性 配合比

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢纤维混凝土组合桥面板钢箱梁抗负弯性能 被引量：2

10

作者 徐晨 徐艺 +2 位作者 郝林 孙旭霞 张乐朋 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1209-1219,共11页

对1个C50混凝土组合板和1个钢纤维混凝土(SFRC)组合板试件进行偏拉试验和基于材料塑性损伤的有限元模拟,考察了组合板开裂特性与拉伸刚度变化。在此基础上,建立了钢‒混凝土连续箱梁负弯矩区节段模型并进行了参数分析,探究了混凝土材料、... 对1个C50混凝土组合板和1个钢纤维混凝土(SFRC)组合板试件进行偏拉试验和基于材料塑性损伤的有限元模拟,考察了组合板开裂特性与拉伸刚度变化。在此基础上,建立了钢‒混凝土连续箱梁负弯矩区节段模型并进行了参数分析,探究了混凝土材料、SFRC板厚、配筋率对主梁力学性能的影响特征。试验与模拟结果表明:SFRC板开裂呈裂缝细密特点;当裂缝宽度达0.10 mm和0.20 mm时,SFRC板对组合板轴拉刚度剩余贡献为44%和23%,C50板剩余贡献为12%和9%,表明裂后SFRC板仍可参与受力。参数分析结果表明:当SFRC板裂缝宽度达0.10 mm时,SFRC板对主梁抗弯刚度的剩余贡献约为C50板的2倍;此状态下80~120 mm厚SFRC板的主梁抗弯刚度相比未开裂状态下降约11%;增大SFRC板配筋率可改善其损伤程度,但对提高主梁抗弯刚度作用较小。 展开更多

关键词 钢纤维混凝土(SFRC) 钢‒混凝土组合桥面板 偏拉试验 主梁抗弯刚度 参数分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

焊钉集群式后结合超高性能混凝土组合桥面板抗弯性能

11

作者 徐晨 田霖博 +3 位作者 许琴东 于西尧 张玉彬 苏庆田 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1822-1834,共13页

为考察焊钉集群布置对后结合超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板受力性能的影响,进行常规均匀焊钉布置组合桥面板及群钉布置后结合组合桥面板试件的弯曲荷载试验和基于材料塑性损伤模型的有限元参数化分析。试验结果表明,群钉布置与均匀焊... 为考察焊钉集群布置对后结合超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板受力性能的影响,进行常规均匀焊钉布置组合桥面板及群钉布置后结合组合桥面板试件的弯曲荷载试验和基于材料塑性损伤模型的有限元参数化分析。试验结果表明,群钉布置与均匀焊钉布置试件破坏模式特征均为UHPC板压溃、钢结构U肋底面屈服,二者弹性抗弯刚度分别为232kN·mm^(-1)及213k N·mm^(-1),承载力分别为2154 kN及2049 kN。U肋屈服前,两试件的界面最大滑移值均小于0.2 mm。两试件应变分布及发展规律相似,截面应变分布均近似服从平截面假定。参数化分析结果表明,群钉孔纵向布置间距由600 mm增至1200 mm,承载力及弹性刚度无明显变化。群钉孔尺寸相同时,孔间距对UHPC黏结界面结合状态无显著影响。间距600 mm相较1200 mm布置可更好地保证焊钉受力安全性及截面组合效应。综合对比参数化模型抗弯性能,纵向间距600 mm结合群钉孔内2×3群钉布置对正弯矩作用下后结合钢-UHPC组合桥面板受力状态改善更为有利。 展开更多

关键词 钢-UHPC组合桥面板 群钉连接件 受弯试验 有限元模拟 参数化分析

在线阅读 下载PDF 职称材料