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通过4组28d抗压强度为82.6MPa且外包不同厚度非膨胀型隧道防火涂料的高强混凝土试块的高温试验,研究了其爆裂状况随防火涂料厚度的变化情况.结果表明:当防火涂料厚度为20mm时,高强混凝土试块均未发生高温爆裂,试块表面所经历的温度仅369～405℃;当防火涂料厚度为10mm时,高强混凝土试块均发生了较剧烈的高温爆裂.与其方法相比,采用非膨胀型隧道防火涂料不仅可有效高强混凝土的高温爆裂,同时施工方便、适应性好.

通过二元、三元复合工业废渣大掺量取代水泥,普通砂取代磨细石英砂,掺短切钢纤维等优化基体组成工艺制备出了抗压、抗折强度分别为220,70 MPa的超高强混凝土(UHSC);系统研究了矿物掺和料掺加方式对UHSC动态力学行为的影响规律;通过压分析(MIP)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱分析(EDAX)、X射线衍射分析(XRD),研究了UHSC的孔结构、界面、显微结构和水化产物.结果表明:复掺矿物掺和料改善了UHSC的界面结构,促进了水化产物的形成,从而提高了UHSC的抗冲击和耐撞磨性能.
为制定沥青发泡腔结构设计的评价机制,提出了基于沥青发泡腔内多相流场解析与试验的对比评价方法,即建立沥青发泡过程动力学模型,以解析不同发泡腔结构下的多相流场分布.通过解析结果与试验数据的对比,验证了上述模型的有效性;进而建立发泡腔结构设计的评价指标,与试验数据进行对比分析后,得到了沥青发泡腔结构设计的评价机制,且在一定程度上揭示了沥青发泡机理,即发泡腔内沥青与水的混合均匀度越差、温度波动越大、水蒸气越少,则沥青发泡效果越好,发泡腔结构设计越合理.

采用单轴贯入试验,测定了泡沫沥青再生混合料在不同条件下的抗剪强度.研究表明:集料级配在规定范围内时,泡沫沥青冷再生混合料抗剪强度;加入1.5%(质量分数)的水泥可以使泡沫沥青冷再生混合料抗剪强度提高5倍左右;沥青的发泡效果决定了对应抗剪强度的沥青用量,发泡效果越好,对应抗剪强度的沥青用量越小;沥青黏度越高,相同沥青含量下泡沫沥青冷再生混合料的抗剪强度就越高;采用40℃烘箱养生3 d的试件其抗剪强度与自然养生10 d的试件相当;温度从40℃升至60℃,泡沫沥青冷再生混合料抗剪强度则下降一半.
为了构建夹层梁的弯曲位移模型,提出了一种基于二变量的分层一阶剪切理论,该理论满足于Timoshenko梁平均切应变要求.然后,利用势能原理建立弯曲控制方程并用Rayleigh-Ritz法求解.结果表明:由于考虑了上下表板抵抗剪力的能力,分层一阶剪切理论预测的跨中挠度比传统夹层梁一阶剪切理论较为保守,用其计算的芯层切应变与切应力比传统一阶剪切理论低,但随着芯层厚度的增加,两种理论的计算差异逐渐减小,通过分层一阶剪切理论反推出的剪力满足于静力平衡条件.
对电化学再碱化后混凝土微观结构变化进行了试验研究.结果表明:电化学再碱化对混凝土的比孔隙率、平均孔径和平均比表面积有显著影响.电化学再碱化后混凝土的界面结构明显改善,有害孔隙减少,密实性和耐久性提高.另外,对电化学再碱化后混凝土微观结构变化的机理分析研究表明:电场作用与混凝土的传输特性、微观结构相互影响、相互制约.

通过锈蚀高强钢筋反复荷载试验,分析了锈蚀对高强钢筋力学性能和耗能性能的影响.同时探究了锈蚀引起高强钢筋力学性能及耗能性能退化的原因,并建立了锈蚀高强钢筋力学性能及耗能性能退化模型.结果表明:高强钢筋随着锈蚀程度的增加,其力学性能不断降低,屈服平台逐渐消失,延性下降,破坏时更加表现为脆性断裂;反复荷载下,高强钢筋随着锈蚀程度的加深,滞回环逐渐缩小,耗能性能降低,使得结构抗震性能下降,地震发生时更易导致结构脆性破坏.
采用比等效导热相等法则,把颗粒改性复合材料导热系数求解问题转化为含有单个颗粒立方单元体的导热系数求解.通过在单元体中定义复合体,计算出复合体的导热系数.在此基础上分别采用串、并联模型,推导出颗粒改性复合材料导热系数计算公式.采用本方法的计算结果与文献报道的实验数据进行了对比,表明本方法计算结果比Luikov算法及经典的Maxwell-Eucken模型更为,与实验数据吻合较好,从而为颗粒改性型复合材料导热系数计算提供了一种简单、可靠的方法.
通过应力控制模式下的劈裂疲劳试验,分析了不同掺量(纤维体积与沥青混合料体积之比)和长径比的聚酯纤维沥青混凝土劲度模量的衰减特征;结合损伤力学理论,提出了纤维沥青混凝土的疲劳破坏准则;在应力比-疲劳寿命(S-N)方程的基础上,建立了考虑纤维含量特征参数影响的纤维沥青混凝土疲劳寿命计算方法.结果表明:纤维含量特征参数能综合反映纤维掺量和长径比对沥青混凝土疲劳性能的综合影响;AC-13F型聚酯纤维沥青混凝土的纤维掺量为0.35%,长径比为324,纤维含量特征参数值为1.13.
基于自然电位法设计了梯形电极测系统,然后通过钢筋锈蚀加速试验,对2种水灰比混凝土试件中沿保护层厚度方向梯形分布的各层光圆钢筋锈蚀进行了测.结果表明:沿保护层厚度方向梯形分布的各层光圆钢筋依次发生锈蚀,各层光圆钢筋开始锈蚀时间间隔渐次增加;光圆钢筋开始锈蚀时间与保护层厚度之间关系可采用指数函数方程拟合,拟合结果与试验数据吻合良好;2种水灰比混凝土中各层光圆钢筋开始锈蚀时的临界氯离子含量(质量分数)为0.3%~0.5%.梯形电极测系统可有效追踪混凝土中的钢筋锈蚀行为,对混凝土结构安全性提供及时预.