天然火山灰在水泥基材料中的应用基础 被引量：17

1

作者 元强 杨珍珍 +2 位作者 史才军 谭盐宾 安晓鹏 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第8期2379-2392,共14页

天然火山灰材料分布广,具有一定活性,但其物理化学性质差异大,导致其在混凝土中应用的宏观性能存在差异。本文从火山灰分类、火山灰活性表征、活性激发、水化动力学、水化产物等方面综述了火山灰-水泥复合胶凝材料体系的特点。将火山灰... 天然火山灰材料分布广,具有一定活性,但其物理化学性质差异大,导致其在混凝土中应用的宏观性能存在差异。本文从火山灰分类、火山灰活性表征、活性激发、水化动力学、水化产物等方面综述了火山灰-水泥复合胶凝材料体系的特点。将火山灰按化学组成进行划分,可分为硅质、铁质和铝质火山灰,其中硅质火山灰可进一步细分为铝硅质和铁硅质火山灰,综合评价了各种火山灰活性评价方法的优缺点,针对活性较低的火山灰,分析了机械、化学活性激发方法的原理和优缺点。最后,结合水泥水化动力学模型分析了复合胶凝材料体系的水化过程,并分析了复合胶凝材料体系的水化产物及孔隙结构特点。 展开更多

关键词 火山灰 水泥 活性评价 活性激发 水化动力学

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荷载-氯盐侵蚀耦合作用下矿渣基地质聚合物混凝土梁的受弯性能

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作者 任凯 张祖华 +2 位作者 邓毓琳 胡捷 史才军 《材料导报》 北大核心 2025年第3期113-119,共7页

地质聚合物混凝土因绿色低碳、高耐腐蚀受到广泛关注。本工作以矿渣为主要原材料,掺合粉煤灰和陶瓷粉制备了强度等级为C60的地质聚合物混凝土梁,分析其在荷载和氯盐侵蚀作用下的受弯性能。通过改变持荷大小和侵蚀时间,研究挠度、裂缝、... 地质聚合物混凝土因绿色低碳、高耐腐蚀受到广泛关注。本工作以矿渣为主要原材料,掺合粉煤灰和陶瓷粉制备了强度等级为C60的地质聚合物混凝土梁,分析其在荷载和氯盐侵蚀作用下的受弯性能。通过改变持荷大小和侵蚀时间,研究挠度、裂缝、应变以及氯离子渗透的变化。结果表明,在耦合作用下,地质聚合物混凝土力学性能变化曲线与普通硅酸盐水泥混凝土的规律具有高相似性,且抗弯和抗腐蚀性能高于同强度的普通硅酸盐混凝土。试验结果为地质聚合物在结构工程中的应用提供了数据支撑。 展开更多

关键词 地质聚合物混凝土 荷载 氯盐侵蚀 耦合作用 挠度 裂缝

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地质聚合物基废水处理吸附材料研究进展 被引量：20

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作者 朱颖灿 张祖华 +1 位作者 刘意 邓毓琳 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第8期2458-2467,共10页

地质聚合物是活性铝硅酸盐矿物在碱激发作用下形成的一类无机胶凝材料,除可替代传统硅酸盐水泥用作建筑材料外,作为吸附材料用于废水处理也显示出广阔前景。由于原材料种类和制备工艺的不同,地质聚合物基吸附材料对有害物质的去除能力... 地质聚合物是活性铝硅酸盐矿物在碱激发作用下形成的一类无机胶凝材料,除可替代传统硅酸盐水泥用作建筑材料外,作为吸附材料用于废水处理也显示出广阔前景。由于原材料种类和制备工艺的不同,地质聚合物基吸附材料对有害物质的去除能力差异显著。介绍了地质聚合物基吸附材料凝胶法、水热法和焙烧法三种制备方法,综述了不同物理形态的地质聚合物基吸附材料及其微观结构和吸附能力之间的关系,阐述了吸附条件(pH值、吸附时间、温度和初始离子浓度)对地质聚合物吸附能力的影响,总结了吸附动力学、热力学和吸附等温线模型方面的研究进展,提出了地质聚合物基吸附材料未来的研究方向。 展开更多

关键词 地质聚合物 分子筛 沸石 废水处理 重金属离子

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层状双金属氢氧化物在水泥混凝土中的形成、作用机制及应用 被引量：8

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作者 许闯 张祖华 +3 位作者 陈慕翀 史才军 李宁 刘翼玮 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期95-101,共7页

碳化、硫酸盐侵蚀以及氯离子诱导腐蚀等三种常见混凝土耐久性问题的本质是外界离子进入混凝土与水泥石或钢筋发生不利的物理化学反应。层状双金属氢氧化物(LDHs)具有独特的层状结构和阴离子吸附功能,可作为混凝土内部有害离子的吸附剂,... 碳化、硫酸盐侵蚀以及氯离子诱导腐蚀等三种常见混凝土耐久性问题的本质是外界离子进入混凝土与水泥石或钢筋发生不利的物理化学反应。层状双金属氢氧化物(LDHs)具有独特的层状结构和阴离子吸附功能,可作为混凝土内部有害离子的吸附剂,从而改善混凝土的耐久性。目前,尽管LDHs在水泥混凝土中的应用还处于早期探索阶段,但其相关作用机理研究已经开展得较丰富。本文综述了水泥混凝土(包括复合硅酸盐水泥和碱激发材料体系)中类水滑石产物(MgAl-LDHs)和AFm相(CaAl-LDHs)的形成机制,阐述了LDHs与混凝土中离子的作用机制,评估了MgAl-LDHs和CaAl-LDHs对水泥混凝土强度发展和耐久性能的影响,并指出开发LDHs作为混凝土矿物外加剂的广阔应用前景。 展开更多

关键词 混凝土 层状双金属氢氧化物 阴离子吸附 水化作用 力学性能 耐久性

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低水胶比水泥基材料后续水化的研究进展 被引量：11

5

作者 李港来 史才军 +2 位作者 吴泽媚 李宁 刘翼玮 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第10期3316-3325,共10页

低水胶比水泥基材料的孔隙率低,力学性能、耐久性能和抗冲击性能优异。然而,低水胶比水泥基材料中的自由水含量低且可供水化产物沉淀的空间有限,限制了水泥颗粒的水化反应,导致其内部存在大量未反应的胶凝材料。本文阐述了水泥的后续水... 低水胶比水泥基材料的孔隙率低,力学性能、耐久性能和抗冲击性能优异。然而,低水胶比水泥基材料中的自由水含量低且可供水化产物沉淀的空间有限,限制了水泥颗粒的水化反应,导致其内部存在大量未反应的胶凝材料。本文阐述了水泥的后续水化过程及机理,综述了后续水化对低水胶比水泥基材料微观结构、体积稳定性和强度等方面影响的研究进展。最后对目前低水胶比水泥基材料后续水化研究中存在的一些问题进行了总结和展望,旨在为低水胶比水泥基材料的长期稳定性研究和应用提供理论依据。 展开更多

关键词 低水胶比 后续水化 水化机理 微观结构 体积稳定性 强度

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氧化石墨烯/碳纳米管水泥基复合材料的抗冻性研究 被引量：17

6

作者 龚建清 林立 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3410-3415,共6页

氧化石墨烯和碳纳米管都是碳基纳米材料,具有强度极高、比表面积极大和导电性能极好等优异性能。通过试验研究了不同掺量的氧化石墨烯和碳纳米管对水泥基复合材料抗冻性的影响;结果表明:300次冻融循环后试件的质量损失率和强度损失率揭... 氧化石墨烯和碳纳米管都是碳基纳米材料,具有强度极高、比表面积极大和导电性能极好等优异性能。通过试验研究了不同掺量的氧化石墨烯和碳纳米管对水泥基复合材料抗冻性的影响;结果表明:300次冻融循环后试件的质量损失率和强度损失率揭示了氧化石墨烯和碳纳米管在改善水泥基复合材料抗冻性的作用,氧化石墨烯掺量为0. 08%碳纳米管掺量为0. 15%的试件在300次冻融循环后有最小的质量损失率和强度损失率;并用图形分析软件Image Pro Plus对试件的孔结构进行了定量分析,从孔结构的优化和水泥石强度增大等方面解释了作用机理。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 碳纳米管 抗冻性

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翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗弯性能的影响 被引量：2

7

作者 徐勇 毛宇光 +3 位作者 刘翼玮 苏捷 杜运兴 史才军 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-9,23,共10页

通过对5根不同翼缘尺寸的地聚物混凝土T形梁和1根普通混凝土T形梁进行四点弯曲试验,研究了翼缘宽度和厚度对地聚物混凝土T形梁抗弯性能的影响,以及与普通混凝土T形梁的差异。研究结果表明:地聚物混凝土T形梁的抗弯极限荷载、屈服荷载、... 通过对5根不同翼缘尺寸的地聚物混凝土T形梁和1根普通混凝土T形梁进行四点弯曲试验,研究了翼缘宽度和厚度对地聚物混凝土T形梁抗弯性能的影响,以及与普通混凝土T形梁的差异。研究结果表明:地聚物混凝土T形梁的抗弯极限荷载、屈服荷载、裂缝行为及失效模式与普通混凝土T形梁相似,且延性更优,但其跨中受拉纵筋应变较大,刚度、开裂荷载和最大裂缝宽度限值下的承载力较低。随着翼缘宽度从200 mm增大到500 mm,地聚物混凝土T形梁的刚度、屈服荷载、抗弯极限荷载、延性和在最大裂缝宽度限值下的承载力均增大,跨中受拉纵筋应变减小,开裂荷载无明显变化,但越宽的翼缘宽度能有效承担荷载的也只是靠近腹板的一部分宽度。增大翼缘厚度对地聚物混凝土T形梁抗弯性能的影响与增大翼缘宽度基本一致,但其对最大裂缝宽度限值下的承载力提高效果显著。规范GB 50010—2010和ACI 318—19的正截面受弯承载力设计公式适用地聚物混凝土T形梁,GB 50010—2010的预测更精确,ACI 318—19的安全储备更高。 展开更多

关键词 桥梁工程 结构工程 地聚物混凝土 T形梁 翼缘宽度 翼缘厚度 抗弯性能

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翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗剪性能的影响 被引量：2

8

作者 宋建雄 毛宇光 +3 位作者 刘翼玮 苏捷 杜运兴 史才军 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-9,共9页

为探究翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗剪性能的影响,对1根普通混凝土和4根不同翼缘尺寸的地聚物混凝土T形梁进行了集中荷载下的抗剪试验;试验获得了T形梁试件的承载力、挠度、钢筋应变、破坏模式及裂缝的开展等相关参数。研究结果表明:... 为探究翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗剪性能的影响,对1根普通混凝土和4根不同翼缘尺寸的地聚物混凝土T形梁进行了集中荷载下的抗剪试验;试验获得了T形梁试件的承载力、挠度、钢筋应变、破坏模式及裂缝的开展等相关参数。研究结果表明:地聚物混凝土T形梁具有与普通混凝土T形梁相似的裂缝扩展、破坏模式及抗剪承载力,但其刚度和斜截面开裂荷载较低,跨中纵筋和箍筋的应变较大;将翼缘厚度与截面有效高度比值从0.24增大到0.48时,地聚物混凝土T形梁的刚度增大、跨中纵筋应变减小,抗剪承载力提高了12.7%,地聚物混凝土的归一化抗剪强度增大了25.3%;当翼缘宽度超过两倍腹板宽度时,继续增大能减小跨中纵筋应变,但地聚物混凝土T形梁的刚度、抗剪承载力及地聚物混凝土归一化抗剪强度不再增大。规范ACI 318—19和Eurocode 2的计算结果明显低估了地聚物混凝土T形梁的抗剪承载力,GB 50010—2010较接近试验值。为更好预测地聚物混凝土T形梁的计算抗剪承载力,建议在抗剪承载力计算公式中增加翼缘有效受剪面积所提供的剪力。 展开更多

关键词 桥梁工程 建筑结构工程 建筑材料工程 地聚物混凝土 T形梁 翼缘尺寸 抗剪性能

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基于海水海砂混凝土真实孔溶液浸泡环境下BFRP筋拉伸性能的退化 被引量：1

9

作者 朱德举 初开丹 +1 位作者 郭帅成 史才军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期136-143,共8页

为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋在海水海砂混凝土环境中的长期力学性能,本工作研究了BFRP筋拉伸性能在海水海砂混凝土真实孔溶液浸泡环境下的演化规律。通过孔溶液压取和离子浓度分析,分别配制了普通海水净浆孔溶液(NA)和低碱度... 为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋在海水海砂混凝土环境中的长期力学性能,本工作研究了BFRP筋拉伸性能在海水海砂混凝土真实孔溶液浸泡环境下的演化规律。通过孔溶液压取和离子浓度分析,分别配制了普通海水净浆孔溶液(NA)和低碱度海水净浆孔溶液(LA)的浸泡溶液,同时在加速老化试验中与ACI 440.3R规范建议浸泡溶液(ACI)的测试结果进行了对比。试验所用筋材基体包括环氧树脂基(B/E筋)和乙烯基酯树脂基(B/V筋)两种。在不同温度和浸泡时间加速老化后,通过拉伸试验评估了BFRP筋的拉伸性能变化规律,并采用微观结构表征分析了劣化机理。试验结果表明,相较于降低氯离子浓度,采用降低孔溶液碱度的方法可以更有效地缓解BFRP筋长期力学性能的劣化,同时温度升高对B/V筋力学性能退化的影响比对B/E筋的影响更显著。BFRP筋在腐蚀过程中抗拉强度的劣化程度高于弹性模量,其中B/E筋在三种环境中腐蚀前后的弹性模量差别不大。乙烯基树脂的抗腐蚀能力优于环氧树脂,但其与玄武岩纤维界面性能较弱,导致B/V筋在模拟海水海砂混凝土孔溶液中的耐久性弱于B/E筋。 展开更多

关键词 BFRP筋 海水海砂混凝土 孔溶液 拉伸性能 微观结构

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矿渣基地聚物混凝土柱抗震性能研究

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作者 卢海勇 胡翔 +5 位作者 毛宇光 苏捷 杜运兴 刘翼玮 李晃 史才军 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期475-489,共15页

为了研究不同强度等级的矿渣基地聚物混凝土柱的抗震性能,设计了3个普通混凝土悬臂柱试件和3个矿渣基地聚物混凝土悬臂柱试件,通过低周反复荷载试验,对地聚物混凝土柱的破坏模式、裂缝发展、滞回性能、位移延性、耗能性能、刚度与强度... 为了研究不同强度等级的矿渣基地聚物混凝土柱的抗震性能,设计了3个普通混凝土悬臂柱试件和3个矿渣基地聚物混凝土悬臂柱试件,通过低周反复荷载试验,对地聚物混凝土柱的破坏模式、裂缝发展、滞回性能、位移延性、耗能性能、刚度与强度退化和承载力等进行了评估,分析了混凝土种类、混凝土强度对试件抗震性能的影响。结果表明,在低周反复荷载作用下,与普通混凝土试件相比,矿渣基地聚物混凝土柱的抗震性能并未明显改善;提高地聚物混凝土强度会改变地聚物混凝土柱的破坏模式,从而对部分抗震性能(延性、耗能能力)产生不利的影响;验证表明《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中受弯承载力计算公式对于地聚物混凝土构件的计算结果偏小,拓展到工程应用中偏安全。 展开更多

关键词 结构抗震性能 结构抗震设计 地聚物混凝土柱 钢筋混凝土柱 低周反复荷载试验

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钢纤维形状和养护制度对超高性能混凝土强度及韧性的影响 被引量：11

11

作者 陈聪聪 吴泽媚 +1 位作者 胡翔 史才军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期135-145,共11页

热养护和掺加异形钢纤维是提高超高性能混凝土(UHPC)强度并改善韧性的有效技术手段。研究了养护制度(标准养护28 d、90℃蒸汽养护2 d、90℃热水养护2 d)和钢纤维形状(平直形、波纹形、端钩形)对UHPC立方体抗压强度、单轴抗压强度、抗折... 热养护和掺加异形钢纤维是提高超高性能混凝土(UHPC)强度并改善韧性的有效技术手段。研究了养护制度(标准养护28 d、90℃蒸汽养护2 d、90℃热水养护2 d)和钢纤维形状(平直形、波纹形、端钩形)对UHPC立方体抗压强度、单轴抗压强度、抗折性能的影响,采用ASTM C1018、JSCE-SF4、修正的Post-Crack Energy Ratio(PCER)三种韧性表征方法对UHPC弯曲韧性进行评价,并借助三维光学扫描仪定量表征了掺加不同形状钢纤维的UHPC断裂面粗糙度。结果表明,相较于28 d标准养护,2 d热水养护和2 d蒸汽养护均能在一定程度上提高UHPC力学性能,且对UHPC抗折性能的提升较为显著。与掺平直形钢纤维的UHPC相比,掺端钩形钢纤维的UHPC的抗折强度和PCER韧性指标分别提升46.26%~58.82%和32.77%~39.81%,断裂面粗糙度提高41.67%;粗糙度参数与弯曲韧性具有良好的指数关系,可用于UHPC韧性的表征。此外,单轴抗压强度与立方体抗压强度存在线性关系,相关系数为0.83~0.93。采用ASTM C1018和PCER方法计算出的韧性结果与采用4 mm挠度处荷载-位移曲线包围的面积和抗折性能指标结果基本一致,提出的PCER方法引入初始弯曲韧度比来表征UHPC达到峰值挠度前的弯曲韧性,使得计算结果更为准确。 展开更多

关键词 超高性能混凝土(UHPC) 养护制度 钢纤维形状 强度 韧性

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基于不规则骨料堆积结构的混凝土水渗透性的研究

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作者 李凯 杨璐璐 史才军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期99-106,共8页

为了揭示骨料形状对混凝土水渗透性的影响,基于超椭球颗粒构建了不规则骨料的几何模型,对伸长率、平整度、圆度、球形度等形状参数进行了量化表征。通过离散元方法实现了骨料动态堆积模拟,考虑了颗粒之间的相互作用力,建立了混凝土材料... 为了揭示骨料形状对混凝土水渗透性的影响,基于超椭球颗粒构建了不规则骨料的几何模型,对伸长率、平整度、圆度、球形度等形状参数进行了量化表征。通过离散元方法实现了骨料动态堆积模拟,考虑了颗粒之间的相互作用力,建立了混凝土材料的三相介观模型。采用基于格子玻尔兹曼模型的部分反弹算法研究了混凝土的水分传输行为,在验证模型正确性的基础上,探究了骨料含量和形状对混凝土水渗透性的影响。研究表明:混凝土的水分渗透系数随骨料体积分数增大呈现先降低后增加的变化趋势。当骨料体积分数大于50%时,界面过渡区相互交叠形成连通路径是导致混凝土水分渗透系数增加的主要原因。骨料形状的变化会改变传输路径和界面过渡区的体积分数,从而影响水渗透性。与平整度相比,伸长率对水分渗透系数的影响更为明显。随着圆度的不断增加,球形度先增大后减小,水分渗透系数则呈现相反的变化趋势。当圆度为1时,水分渗透系数达到最小值。 展开更多

关键词 混凝土 离散元模拟 超椭球 格子玻尔兹曼方法 水分渗透系数

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梁纵筋黏结状况对矿渣地聚物混凝土梁柱中节点抗震性能的影响 被引量：8

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作者 毛宇光 刘钰中 +3 位作者 杜运兴 苏捷 胡翔 史才军 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期89-98,共10页

为了研究梁纵筋黏结状况对矿渣地聚物混凝土梁柱中节点抗震性能的影响,制备了1个普通混凝土梁柱中节点试件及3个不同黏结状况的矿渣地聚物混凝土梁柱中节点试件,开展了低周反复加载试验;分析了节点试件裂缝发展趋势、破坏模式、滞回曲... 为了研究梁纵筋黏结状况对矿渣地聚物混凝土梁柱中节点抗震性能的影响,制备了1个普通混凝土梁柱中节点试件及3个不同黏结状况的矿渣地聚物混凝土梁柱中节点试件,开展了低周反复加载试验;分析了节点试件裂缝发展趋势、破坏模式、滞回曲线以及梁纵筋应变值的变化;讨论了节点试件的延性、强度、刚度、耗能能力及节点核心区剪切变形等抗震性能。结果表明:在低周反复荷载作用下,较低的梁纵筋黏结强度和较大的节点梁纵筋滑移量使得矿渣地聚物混凝土中节点抗震性能比普通混凝土中节点差;增大轴压比或增大节点梁纵筋贯穿段长度能改善矿渣地聚物混凝土中节点梁纵筋的黏结状况,从而改善其抗震性能;针对GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》关于矿渣地聚物混凝土中节点黏结状况限制条件的空白提出了建议值。 展开更多

关键词 桥梁工程 建筑结构工程 建筑材料工程 矿渣地聚物混凝土 梁柱节点 中节点 抗震性能

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掺废陶瓷粉对碱激发矿渣早期反应、硬化体强度及收缩性能的影响 被引量：6

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作者 陈汝琪 张祖华 史才军 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第17期170-177,共8页

碱激发矿渣(Alkali activated slag—AAS)水泥具有强度发展快、胶结性能好的特点,但大收缩和高成本限制了其工程应用。本研究探索了废陶瓷粉作为新的原材料,其用量对AAS体系早期反应、硬化体的抗压强度和收缩性能以及微观结构的影响。... 碱激发矿渣(Alkali activated slag—AAS)水泥具有强度发展快、胶结性能好的特点,但大收缩和高成本限制了其工程应用。本研究探索了废陶瓷粉作为新的原材料,其用量对AAS体系早期反应、硬化体的抗压强度和收缩性能以及微观结构的影响。研究表明,废陶瓷粉因活性较低,其掺入会延缓AAS凝结时间;碱激发100%废陶瓷粉甚至不能在常温下正常凝结硬化。掺10%~50%废陶瓷粉的碱激发净浆强度7 d前发展慢,但到90 d时抗压强度提高且超过碱激发100%矿渣的抗压强度;更高掺量会导致碱激发净浆及砂浆强度的显著下降。AAS中掺废陶瓷粉可有效降低砂浆的自收缩,但会不同程度地增加干缩,掺量低于20%时对碱激发水泥砂浆的干缩影响小。综合考虑净浆和砂浆的各项性质,认为废陶瓷粉在AAS中具有应用价值。 展开更多

关键词 碱激发水泥 废陶瓷粉 矿渣 抗压强度 收缩性能

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搅拌程序对高性能混凝土泵送性能的影响 被引量：4

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作者 申文凯 元强 +4 位作者 纪友红 曾荣 李巍 李富民 史才军 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第3期878-887,共10页

本文研究了不同搅拌时间(120、210、300 s)和减水剂加入方式(先掺和后掺)对高性能混凝土(HPC)流变性能、压力泌水率、润滑层特性的影响规律,并分析了搅拌程序对HPC泵送性能的影响。结果表明:合理延长搅拌时间和后掺减水剂的方法均增加了... 本文研究了不同搅拌时间(120、210、300 s)和减水剂加入方式(先掺和后掺)对高性能混凝土(HPC)流变性能、压力泌水率、润滑层特性的影响规律,并分析了搅拌程序对HPC泵送性能的影响。结果表明:合理延长搅拌时间和后掺减水剂的方法均增加了HPC的流动性;高浆骨比增加了HPC达到最佳流动状态所需的搅拌时间;在一定范围内,增加搅拌时间降低了HPC的泵送阻力,但同时也增加了压力泌水率,降低了泵送过程中HPC的稳定性,增加了堵管风险;在不同搅拌程序下,HPC润滑层黏度系数变化和140 s泌水量变化与泵送阻力之间具有较好的相关性,可作为评价HPC泵送性能的有效指标。 展开更多

关键词 搅拌程序 高性能混凝土 流变性能 泵送性能 工作性 润滑层

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混凝土中水泥浆体与骨料界面过渡区的形成和改进综述 被引量：23

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作者 黄燕 胡翔 +1 位作者 史才军 吴泽媚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期102-113,共12页

界面过渡区是水泥浆与骨料之间的薄层部分,具有孔隙率高、氢氧化钙晶体富集和定向排列等特点。其形成机理主要包括边壁效应、微区泌水效应、离子迁移和成核效应、单边生长效应、絮凝成团效应及脱水收缩效应。各种效应协同作用,导致界面... 界面过渡区是水泥浆与骨料之间的薄层部分,具有孔隙率高、氢氧化钙晶体富集和定向排列等特点。其形成机理主要包括边壁效应、微区泌水效应、离子迁移和成核效应、单边生长效应、絮凝成团效应及脱水收缩效应。各种效应协同作用,导致界面过渡区成为混凝土最薄弱的环节。提高界面过渡区的粘结性能有利于改善混凝土的力学性能和耐久性。本文综述了常用的界面过渡区改进方法,即掺加矿物掺合料和纳米材料、改性骨料、生物矿化以及二氧化碳养护等,并比较了不同改进方法的优缺点,可为界面过渡区的形成机理和改进方法的研究及其在实际工程中的应用提供参考。 展开更多

关键词 水泥基材料 界面过渡区 形成机理 改进方法

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混凝土泵送性能的流变学表征及预测综述 被引量：24

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作者 元强 李白云 +2 位作者 史才军 安晓鹏 黄海 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第17期2976-2985,共10页

自1933年美国首次使用泵送的方式输运混凝土以来,泵送已成为现代混凝土施工的主要方式。随着建筑高度的不断攀升,混凝土泵送技术难度越来越高。虽然我国采用混凝土泵送技术建设了大量的钢筋混凝土(超)高层建筑,但混凝土的成功泵送是基... 自1933年美国首次使用泵送的方式输运混凝土以来,泵送已成为现代混凝土施工的主要方式。随着建筑高度的不断攀升,混凝土泵送技术难度越来越高。虽然我国采用混凝土泵送技术建设了大量的钢筋混凝土(超)高层建筑,但混凝土的成功泵送是基于耗时、耗财的盘管试验结果,而现行技术规范中的经验公式与现场实测值也完全不符,这表明混凝土泵送性能的理论研究严重滞后于应用技术。随着精细化工程管理及混凝土质量控制要求的提高,粗放的经验性方法及耗财的盘管试验已不能适应行业发展的新趋势,因此,为混凝土的泵送行为提供科学的理论基础是土木行业亟需解决的问题。流变学理论是研究混凝土泵送性能的有效工具,国外的研究者从泵管中混凝土的流动行为、润滑层性能与表征、泵送性能预测等方面展开了较为系统的研究工作,取得了良好的成果,但国内在流变理论与泵送技术方面的研究成果极少。研究表明,屈服应力不同的混凝土在管道中表现出不同的流动形态。基于混凝土及润滑层的流变参数建立的模型可准确预测水平直线管道中混凝土的泵送压力。虽然普遍认为润滑层是影响混凝土泵送性能的重要因素,但混凝土润滑层流变参数的表征方法较多,包括滑管仪、摩擦仪和等效砂浆法,研究者还开发出了不同的摩擦仪和测试程序来表征混凝土润滑层的流变性能。基于混凝土及润滑层的流变性能,研究者建立了混凝土在泵管中流动的数学模型,解析出了泵送压力-混凝土流变性能-泵送速率间的关系,为准确预测混凝土的泵送行为提供了科学工具。但不同混凝土及润滑层流变参数的测试结果存在一定差异,哪种方法更能真实反映混凝土在泵管中的流动行为仍是一个问题;并且对于弯管、软管及垂直管道中混凝土的泵送行为也缺乏研究。亟需开展相关理论与技术研究,推动流变学理论在泵送混凝土方面的应用。本文从混凝土在泵管中的流动行为、润滑层性能与表征、泵送性能预测等方面综述了国内外关于泵送混凝土的最新研究成果,分析了各种方法及理论的优缺点,以期为流变理论在混凝土泵送技术中的应用与研究提供参考。 展开更多

关键词 混凝土 泵送 流变

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组成及骨料特性对UHPC基体流动性和抗压强度的影响 被引量：10

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作者 周敏 吴泽媚 +2 位作者 欧阳雪 胡翔 史才军 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第18期97-105,共9页

本工作通过调整砂胶比和拟合改进的Andreasen-Andersen颗粒堆积模型,计算得到了UHPC基体中各固体组分的比例。基于新拌超高性能混凝土(UHPC)基体的湿堆积密度和流动性确定了高效减水剂的最优掺量。研究分析了不同配合比设计参数(砂胶比... 本工作通过调整砂胶比和拟合改进的Andreasen-Andersen颗粒堆积模型,计算得到了UHPC基体中各固体组分的比例。基于新拌超高性能混凝土(UHPC)基体的湿堆积密度和流动性确定了高效减水剂的最优掺量。研究分析了不同配合比设计参数(砂胶比和胶凝材料组分)、骨料特性(颗粒球形度和圆度)对UHPC基体的流动性和抗压强度的影响。结果表明:当砂胶比从0.8增加为1.2时,掺河砂的UHPC基体的湿堆积密度、流动性和7 d抗压强度逐渐降低;对比调整砂胶比和改变胶凝材料组分的掺量,UHPC基体的流动性和湿堆积密度变化趋势主要受砂胶比影响;当高效减水剂掺量为0.5%~2.0%时,UHPC基体的PFT、湿堆积密度和流动性先缓慢升高后迅速下降;骨料形状对UHPC基体的湿堆积密度、流动性和28 d抗压强度的影响较大;在UHPC基体实现紧密堆积后,影响UHPC基体的抗压强度的主要因素为骨料形貌,而胶凝材料组分掺量的影响较小;当骨料最大粒径相同时,增加骨料的球形度和圆度显著增加了UHPC基体的流动性,但降低了UHPC基体的抗压强度。 展开更多

关键词 超高性能混凝土基体 颗粒紧密堆积理论 配合比设计参数 骨料特性 流动性 抗压强度

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地聚物混凝土梁柱节点抗震性能研究进展

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作者 毛宇光 刘钰中 +3 位作者 苏捷 杜运兴 胡翔 史才军 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第5期39-52,共14页

与普通硅酸盐混凝土中间层梁柱边节点相比,地聚物边节点在破坏形态和裂缝发展、开裂荷载和极限荷载、荷载-变形滞回曲线等方面表现类似。但是在强度降低与刚度退化方面,地聚物边节点表现出更明显的趋势。基于现有研究,2类混凝土边节点... 与普通硅酸盐混凝土中间层梁柱边节点相比,地聚物边节点在破坏形态和裂缝发展、开裂荷载和极限荷载、荷载-变形滞回曲线等方面表现类似。但是在强度降低与刚度退化方面,地聚物边节点表现出更明显的趋势。基于现有研究,2类混凝土边节点的延性和耗能能力等抗震性能的优劣无法得出定论。掺入钢纤维可以改善地聚物梁柱边节点的力学性能和抗震性能。现有混凝土结构设计规范可以用于地聚物混凝土一般层边节点的设计。文中综述了目前地聚物混凝土梁柱节点抗震性能的研究进展,对地聚物混凝土和普通混凝土梁柱边节点抗震性能的优劣异同进行了分析与讨论,并从材料层面对2类混凝土边节点的性能差异进行了解释,为地聚物混凝土梁柱节点以后的研究指明了方向。 展开更多

关键词 地聚物混凝土 梁柱节点 边节点 抗震性能

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基于不同地域海砂的海水海砂混凝土力学性能试验研究 被引量：14

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作者 耿健智 朱德举 +2 位作者 郭帅成 易勇 周琳林 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期146-153,共8页

本研究选取山东、福建、广西三地原状海砂,测定了其物理和化学性质并与长沙本地河砂进行比较。结果表明,海砂的矿物组分、细度模数和压碎值与河砂基本相同,而不同地域海砂的氯离子和贝壳含量存在差异。采用不同地域的海砂和人工海水配制... 本研究选取山东、福建、广西三地原状海砂,测定了其物理和化学性质并与长沙本地河砂进行比较。结果表明,海砂的矿物组分、细度模数和压碎值与河砂基本相同,而不同地域海砂的氯离子和贝壳含量存在差异。采用不同地域的海砂和人工海水配制了C30、C40、C50强度等级的海水海砂混凝土(Seawater sea-sand concrete,SWSSC),测试了不同龄期海水海砂混凝土的抗压强度、弹性模量和劈裂抗拉强度等关键力学性能,并与普通混凝土(Ordinary concrete,OC)进行了对比,采用XRD、SEM等手段研究了相关机理。结果表明,SWSSC早期(3 d和7 d龄期)抗压强度高于OC,但其后期(28 d龄期以后)抗压强度低于OC。两者抗拉强度的差异随着龄期增长不断减小,而SWSSC的360 d抗拉强度基本高于OC。最后通过^(1)H NMR分析比较了不同龄期的SWSSC和OC的孔结构,发现SWSSC和OC的孔结构发展规律与其力学性能发展规律一致。本研究成果可为海水海砂混凝土的配合比设计和工程应用提供重要依据。 展开更多

关键词 海水海砂混凝土 力学性能 孔结构

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