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橡胶-机制砂UHPC压缩破坏特性及能量演化特征
被引量:
1
1
作者
葛进进
高小羽
+3 位作者
陈佩圆
黄伟
张礼明
杜苏永
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2024年第8期2806-2816,共11页
为减少超高性能混凝土(UHPC)的河砂用量,改善其压缩破坏特性,本研究通过设计四因素四水平正交试验,分析了机制砂、橡胶颗粒、水胶比和钢纤维在不同水平状态下对UHPC流动性和抗压强度的影响,获得了综合性能最佳的优选组,并探究了橡胶-机...
为减少超高性能混凝土(UHPC)的河砂用量,改善其压缩破坏特性,本研究通过设计四因素四水平正交试验,分析了机制砂、橡胶颗粒、水胶比和钢纤维在不同水平状态下对UHPC流动性和抗压强度的影响,获得了综合性能最佳的优选组,并探究了橡胶-机制砂UHPC的压缩破坏能量演化特征。结果表明:1)在各因素中,对UHPC拌合物的流动性和抗压强度影响最大的因素分别为水胶比和钢纤维,随着水胶比增加,UHPC的流动性显著增加,而抗压强度与钢纤维掺量之间为正效应;2)当橡胶和机制砂替代河砂掺量分别10%和40%(橡胶为等体积替代河砂,机制砂为等质量替代河砂,相当于节约了50%的河砂)时,试件抗压强度仍达到118.5 MPa;3)从破坏形态和能量演化看,钢纤维和橡胶颗粒混掺后UHPC表现出脆-延转换力学特征,优选组UHPC在达到应力峰值时较对照组保持了较好的完整度。
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关键词
机制砂
UHPC
硬脆性
压缩破坏
能量演化
正交试验
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职称材料
钢纤维补偿收缩再生混凝土制备及性能
被引量:
8
2
作者
黄伟
葛进进
+1 位作者
方张平
张阳阳
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2020年第9期2789-2794,共6页
利用钢纤维和膨胀剂制备补偿收缩再生混凝土,采用力学试验、SEM和变形测试等方法,对不同钢纤维体积掺量和不同再生粗骨料取代率时再生混凝土性能指标进行试验与探讨。结果表明:随着再生粗骨料取代率的增长,混凝土抗压、抗折强度呈现先...
利用钢纤维和膨胀剂制备补偿收缩再生混凝土,采用力学试验、SEM和变形测试等方法,对不同钢纤维体积掺量和不同再生粗骨料取代率时再生混凝土性能指标进行试验与探讨。结果表明:随着再生粗骨料取代率的增长,混凝土抗压、抗折强度呈现先减小后增大再减小的劣化变化规律;再生混凝土中掺入适量钢纤维可以提高其力学性能和改善混凝土试件的破坏特征;利用膨胀剂水化反应产物的填充效应,提高骨料界面过渡区的密实度,降低再生混凝土的自收缩,钢纤维和膨胀剂两者同时掺入再生混凝土中,可以优势互补,从而提高再生混凝土强度和变形性能。
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关键词
再生粗骨料
钢纤维
膨胀剂
界面过渡区
力学性能
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职称材料
冻融条件下新老混凝土粘结后抗折性能
被引量:
4
3
作者
黄伟
方张平
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期745-749,767,共6页
对经历0、10、20、30、40和50次冻融循环的混凝土试块进行抗折强度试验,分析新老混凝土外观特征、动弹性模量、质量损失率和抗折强度等参数与冻融循环次数之间的变化规律。结果表明:每间隔10次冻融循环后,新老混凝土试样的表观剥蚀逐渐...
对经历0、10、20、30、40和50次冻融循环的混凝土试块进行抗折强度试验,分析新老混凝土外观特征、动弹性模量、质量损失率和抗折强度等参数与冻融循环次数之间的变化规律。结果表明:每间隔10次冻融循环后,新老混凝土试样的表观剥蚀逐渐加重,质量损失率初期略有降低、后期快速增长,试件的抗折强度和动弹性模量衰减较快;Ⅰ型和Ⅱ型粘结面试件抗折破坏主要集中粘结面处;Ⅲ型和Ⅳ型粘结面试件的破坏面从粘结面处逐渐向试件强度低的一侧转移。增加黏结面粗糙度,可以有效提高冻融环境下新老混凝土的抗折强度。
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关键词
新老混凝土
冻融循环
抗折强度
动弹性模量
粘结面粗糙度
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职称材料
纳米SiO_(2)和碳酸钙晶须制备水泥基材料性能试验
被引量:
2
4
作者
黄伟
张阳阳
+1 位作者
葛进进
方张平
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2023年第1期171-175,共5页
采用纳米SiO_(2)和碳酸钙晶须制备水泥基材料,利用SEM、XRD和TG-DSC等技术手段对水泥基材料的水化产物、微观结构和热稳定性等进行有效表征,并试验研究了双掺0%、1%、2%、3%、5%、10%的碳酸钙晶须和1%纳米SiO_(2)保温水泥砂浆的力学性...
采用纳米SiO_(2)和碳酸钙晶须制备水泥基材料,利用SEM、XRD和TG-DSC等技术手段对水泥基材料的水化产物、微观结构和热稳定性等进行有效表征,并试验研究了双掺0%、1%、2%、3%、5%、10%的碳酸钙晶须和1%纳米SiO_(2)保温水泥砂浆的力学性能和导热性能。研究结果表明:纳米-毫米两种尺度材料掺入水泥浆内部后,纳米SiO_(2)与水泥水化产物Ca(OH)_(2)晶体发生二次水化反应,生成C-S-H凝胶体,有效地填充水泥基体孔隙、细化水泥基内部孔径尺寸,碳酸钙晶须具备纤维和微粒双重作用,可以在水泥基中产生纤维的桥联效应,两者材料结合起来,可在水泥基内部形成密实网状絮凝结构;纳米SiO_(2)和碳酸钙晶须掺入后可以提高砂浆的强度,3%碳酸钙晶须和1%纳米SiO_(2)配制的保温水泥砂浆抗压和抗折强度分别为25.6 MPa和6.19 MPa,导热系数为0.4567 W/(m·K),强度和导热性能兼顾。
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关键词
纳米SiO_(2)
碳酸钙晶须
微观分析
力学性能
导热系数
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职称材料
拱北隧道管幕冻结法温度场数值计算
被引量:
16
5
作者
龙伟
荣传新
+1 位作者
段寅
郭轲
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期160-168,共9页
以港珠澳大桥珠海连接段拱北隧道为工程实例,研究管幕冻结法的温度场发展规律,基于二维多孔介质传热理论,采用有限元软件COMSOL对积极冻结期的实际工况进行数值计算,模拟结果通过现场实测验证,研究了温度场在异形冻结管开启前后的发展...
以港珠澳大桥珠海连接段拱北隧道为工程实例,研究管幕冻结法的温度场发展规律,基于二维多孔介质传热理论,采用有限元软件COMSOL对积极冻结期的实际工况进行数值计算,模拟结果通过现场实测验证,研究了温度场在异形冻结管开启前后的发展与分布规律。结果表明:冻结30 d时,实顶管完全被冻土包裹,并且顶管之间开始形成连续的冻土帷幕;冻结50 d时,空顶管被冻土完全包裹;冻结90 d时,实顶管和空顶管处冻土帷幕厚度达到2.0 m,满足设计要求。在异形冻结管开启前、开启后10 d内和开启后10~20 d内,两顶管间中点处温度测点的平均温度变化速率分别为-0.86℃/d,-0.88℃/d和-0.25℃/d,之后各测点温度趋于稳定,进而形成温度较为均匀的冻土帷幕。研究成果可为类似冻结工程提供技术参考。
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关键词
管幕冻结法
温度场
冻土帷幕
数值计算
港珠澳大桥拱北隧道
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职称材料
冻融循环后红砂岩静动态劈裂拉伸性能对比分析
被引量:
6
6
作者
张阳阳
黄伟
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期94-99,共6页
研究冻融循环作用后岩石的劈裂拉伸性能对分析寒区岩体稳定性具有重要的参考价值,以寒区典型的红砂岩为研究对象,对红砂岩开展了0、5、10、15、20次冻融循环试验,研究了冻融循环次数对红砂岩纵波波速、干密度和孔隙率的影响规律,采用岩...
研究冻融循环作用后岩石的劈裂拉伸性能对分析寒区岩体稳定性具有重要的参考价值,以寒区典型的红砂岩为研究对象,对红砂岩开展了0、5、10、15、20次冻融循环试验,研究了冻融循环次数对红砂岩纵波波速、干密度和孔隙率的影响规律,采用岩石试验机和ø50 mm分离式Hopkinson压杆实验系统,进行了不同冻融循环次数后红砂岩试样的静、动态力学性能试验,分析了冻融循环次数对红砂岩静、动态强度、变形和破坏形态的影响,基于纵波波速的变化定义了红砂岩的冻融损伤度。研究结果表明:随着循环次数的增加,红砂岩内部裂隙不断扩展,矿物颗粒之间黏结力逐渐减弱,试件的纵波波速和干密度逐渐减小,而孔隙率和损伤度逐渐增大;红砂岩的静、动态劈裂拉伸强度随冻融次数的增加逐渐下降,而达到峰值应力所需的时间逐渐增加,20次冻融循环后,红砂岩试件的静、动态劈裂强度分别降低了41.88%和21.93%。相同冻融循环次数条件下,红砂岩试件的动态劈裂强度比静态劈裂强度提高了2.0~3.5倍。静态劈裂条件下,红砂岩试件呈中心劈裂破坏模式,与静态相比,试件的动态破碎形态在加载两端出现明显的压碎区域,且区域面积随循环次数的增加不断增大,破碎区的碎块尺寸逐渐减小。红砂岩内部的损伤度随循环次数的增加呈对数增大。
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关键词
岩石力学
冻融循环
静态力学
动态力学
分离式HOPKINSON压杆
劈裂
破碎形态
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职称材料
题名
橡胶-机制砂UHPC压缩破坏特性及能量演化特征
被引量:
1
1
作者
葛进进
高小羽
陈佩圆
黄伟
张礼明
杜苏永
机构
安徽理工
大学
土木
建筑
学院
安徽海螺建材设计研究院
淮南联合大学建筑与艺术学院
出处
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2024年第8期2806-2816,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52104116,52008003)
安徽省高校学科拔尖人才学术资助项目(gxbjZD2022111)。
文摘
为减少超高性能混凝土(UHPC)的河砂用量,改善其压缩破坏特性,本研究通过设计四因素四水平正交试验,分析了机制砂、橡胶颗粒、水胶比和钢纤维在不同水平状态下对UHPC流动性和抗压强度的影响,获得了综合性能最佳的优选组,并探究了橡胶-机制砂UHPC的压缩破坏能量演化特征。结果表明:1)在各因素中,对UHPC拌合物的流动性和抗压强度影响最大的因素分别为水胶比和钢纤维,随着水胶比增加,UHPC的流动性显著增加,而抗压强度与钢纤维掺量之间为正效应;2)当橡胶和机制砂替代河砂掺量分别10%和40%(橡胶为等体积替代河砂,机制砂为等质量替代河砂,相当于节约了50%的河砂)时,试件抗压强度仍达到118.5 MPa;3)从破坏形态和能量演化看,钢纤维和橡胶颗粒混掺后UHPC表现出脆-延转换力学特征,优选组UHPC在达到应力峰值时较对照组保持了较好的完整度。
关键词
机制砂
UHPC
硬脆性
压缩破坏
能量演化
正交试验
Keywords
manufactured sand
UHPC
hard and brittle
compressive failure
energy evolution
orthogonal test
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
钢纤维补偿收缩再生混凝土制备及性能
被引量:
8
2
作者
黄伟
葛进进
方张平
张阳阳
机构
淮南联合大学建筑与艺术学院
安徽理工
大学
土木
建筑
学院
出处
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2020年第9期2789-2794,共6页
基金
安徽省高校科学研究项目(KJ2018A0719)
安徽省优秀人才支持计划项目(皖教秘人[2014]181号)。
文摘
利用钢纤维和膨胀剂制备补偿收缩再生混凝土,采用力学试验、SEM和变形测试等方法,对不同钢纤维体积掺量和不同再生粗骨料取代率时再生混凝土性能指标进行试验与探讨。结果表明:随着再生粗骨料取代率的增长,混凝土抗压、抗折强度呈现先减小后增大再减小的劣化变化规律;再生混凝土中掺入适量钢纤维可以提高其力学性能和改善混凝土试件的破坏特征;利用膨胀剂水化反应产物的填充效应,提高骨料界面过渡区的密实度,降低再生混凝土的自收缩,钢纤维和膨胀剂两者同时掺入再生混凝土中,可以优势互补,从而提高再生混凝土强度和变形性能。
关键词
再生粗骨料
钢纤维
膨胀剂
界面过渡区
力学性能
Keywords
recycled coarse aggregate
steel fiber
expansion agent
interfacial transition zone(ITZ)
mechanical property
分类号
TU528 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
冻融条件下新老混凝土粘结后抗折性能
被引量:
4
3
作者
黄伟
方张平
机构
淮南联合大学建筑与艺术学院
出处
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期745-749,767,共6页
基金
安徽省高校科学研究资助项目(KJ2018A0719)
安徽省优秀人才支持计划资助项目(皖教秘人[2014]181号)。
文摘
对经历0、10、20、30、40和50次冻融循环的混凝土试块进行抗折强度试验,分析新老混凝土外观特征、动弹性模量、质量损失率和抗折强度等参数与冻融循环次数之间的变化规律。结果表明:每间隔10次冻融循环后,新老混凝土试样的表观剥蚀逐渐加重,质量损失率初期略有降低、后期快速增长,试件的抗折强度和动弹性模量衰减较快;Ⅰ型和Ⅱ型粘结面试件抗折破坏主要集中粘结面处;Ⅲ型和Ⅳ型粘结面试件的破坏面从粘结面处逐渐向试件强度低的一侧转移。增加黏结面粗糙度,可以有效提高冻融环境下新老混凝土的抗折强度。
关键词
新老混凝土
冻融循环
抗折强度
动弹性模量
粘结面粗糙度
Keywords
New-old concrete
Freeze-thaw cycle
Bending strength
Dynamic elastic modulus
Interfacial roughness
分类号
TU501 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
纳米SiO_(2)和碳酸钙晶须制备水泥基材料性能试验
被引量:
2
4
作者
黄伟
张阳阳
葛进进
方张平
机构
淮南联合大学建筑与艺术学院
安徽理工
大学
土木
建筑
学院
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2023年第1期171-175,共5页
基金
安徽省高校自然科学研究重点项目(KJ2020A0899)
安徽省高校学科拔尖人才学术资助项目(gxbjZD2022111)。
文摘
采用纳米SiO_(2)和碳酸钙晶须制备水泥基材料,利用SEM、XRD和TG-DSC等技术手段对水泥基材料的水化产物、微观结构和热稳定性等进行有效表征,并试验研究了双掺0%、1%、2%、3%、5%、10%的碳酸钙晶须和1%纳米SiO_(2)保温水泥砂浆的力学性能和导热性能。研究结果表明:纳米-毫米两种尺度材料掺入水泥浆内部后,纳米SiO_(2)与水泥水化产物Ca(OH)_(2)晶体发生二次水化反应,生成C-S-H凝胶体,有效地填充水泥基体孔隙、细化水泥基内部孔径尺寸,碳酸钙晶须具备纤维和微粒双重作用,可以在水泥基中产生纤维的桥联效应,两者材料结合起来,可在水泥基内部形成密实网状絮凝结构;纳米SiO_(2)和碳酸钙晶须掺入后可以提高砂浆的强度,3%碳酸钙晶须和1%纳米SiO_(2)配制的保温水泥砂浆抗压和抗折强度分别为25.6 MPa和6.19 MPa,导热系数为0.4567 W/(m·K),强度和导热性能兼顾。
关键词
纳米SiO_(2)
碳酸钙晶须
微观分析
力学性能
导热系数
Keywords
nano-SiO_(2)
calcium carbonate whisker
microscopic analysis
mechanical properties
thermal conductivity
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
拱北隧道管幕冻结法温度场数值计算
被引量:
16
5
作者
龙伟
荣传新
段寅
郭轲
机构
安徽理工
大学
土木
建筑
学院
淮南联合大学建筑与艺术学院
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期160-168,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51878005,51374010)。
文摘
以港珠澳大桥珠海连接段拱北隧道为工程实例,研究管幕冻结法的温度场发展规律,基于二维多孔介质传热理论,采用有限元软件COMSOL对积极冻结期的实际工况进行数值计算,模拟结果通过现场实测验证,研究了温度场在异形冻结管开启前后的发展与分布规律。结果表明:冻结30 d时,实顶管完全被冻土包裹,并且顶管之间开始形成连续的冻土帷幕;冻结50 d时,空顶管被冻土完全包裹;冻结90 d时,实顶管和空顶管处冻土帷幕厚度达到2.0 m,满足设计要求。在异形冻结管开启前、开启后10 d内和开启后10~20 d内,两顶管间中点处温度测点的平均温度变化速率分别为-0.86℃/d,-0.88℃/d和-0.25℃/d,之后各测点温度趋于稳定,进而形成温度较为均匀的冻土帷幕。研究成果可为类似冻结工程提供技术参考。
关键词
管幕冻结法
温度场
冻土帷幕
数值计算
港珠澳大桥拱北隧道
Keywords
freeze-sealing pipe roof method
temperature field
frozen soil curtain
numerical calculation
Gongbei tunnel of the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge
分类号
U456 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
冻融循环后红砂岩静动态劈裂拉伸性能对比分析
被引量:
6
6
作者
张阳阳
黄伟
机构
淮南联合大学建筑与艺术学院
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期94-99,共6页
基金
安徽省教育厅科学研究重点资助项目(2022AH052930,KJ2020A0899)。
文摘
研究冻融循环作用后岩石的劈裂拉伸性能对分析寒区岩体稳定性具有重要的参考价值,以寒区典型的红砂岩为研究对象,对红砂岩开展了0、5、10、15、20次冻融循环试验,研究了冻融循环次数对红砂岩纵波波速、干密度和孔隙率的影响规律,采用岩石试验机和ø50 mm分离式Hopkinson压杆实验系统,进行了不同冻融循环次数后红砂岩试样的静、动态力学性能试验,分析了冻融循环次数对红砂岩静、动态强度、变形和破坏形态的影响,基于纵波波速的变化定义了红砂岩的冻融损伤度。研究结果表明:随着循环次数的增加,红砂岩内部裂隙不断扩展,矿物颗粒之间黏结力逐渐减弱,试件的纵波波速和干密度逐渐减小,而孔隙率和损伤度逐渐增大;红砂岩的静、动态劈裂拉伸强度随冻融次数的增加逐渐下降,而达到峰值应力所需的时间逐渐增加,20次冻融循环后,红砂岩试件的静、动态劈裂强度分别降低了41.88%和21.93%。相同冻融循环次数条件下,红砂岩试件的动态劈裂强度比静态劈裂强度提高了2.0~3.5倍。静态劈裂条件下,红砂岩试件呈中心劈裂破坏模式,与静态相比,试件的动态破碎形态在加载两端出现明显的压碎区域,且区域面积随循环次数的增加不断增大,破碎区的碎块尺寸逐渐减小。红砂岩内部的损伤度随循环次数的增加呈对数增大。
关键词
岩石力学
冻融循环
静态力学
动态力学
分离式HOPKINSON压杆
劈裂
破碎形态
Keywords
rock mechanics
freeze-thaw cycle
static mechanical
dynamic mechanical
split Hopkinson pressure bar
splitting
failure mode
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
橡胶-机制砂UHPC压缩破坏特性及能量演化特征
葛进进
高小羽
陈佩圆
黄伟
张礼明
杜苏永
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2024
1
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职称材料
2
钢纤维补偿收缩再生混凝土制备及性能
黄伟
葛进进
方张平
张阳阳
《硅酸盐通报》
CAS
北大核心
2020
8
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职称材料
3
冻融条件下新老混凝土粘结后抗折性能
黄伟
方张平
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
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职称材料
4
纳米SiO_(2)和碳酸钙晶须制备水泥基材料性能试验
黄伟
张阳阳
葛进进
方张平
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
5
拱北隧道管幕冻结法温度场数值计算
龙伟
荣传新
段寅
郭轲
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2020
16
在线阅读
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职称材料
6
冻融循环后红砂岩静动态劈裂拉伸性能对比分析
张阳阳
黄伟
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
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职称材料
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