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在分析对比混凝土开裂性能测试方法的基础上,研制了哑铃型混凝土开裂性能测试仪.该测试仪采用应力发生器诱导混凝土试件快速产生裂缝,能快捷准确地评价混凝土材料开裂性能.与现有的约束条件下混凝土开裂性能测试方法(板式约束法、圆环约束法等)对比后发现:哑铃型混凝土开裂性能测试方法具有敏感性强、准确性高、测试周期短、工程应用简便等特点.
提出了基于高分子导电膜拉敏效应的混凝土裂缝红外热成像检测方法.结果表明:在外部电压源激励作用下,涂覆在混凝土试件表面导电膜中的导电粒子由于隧道效应形成导电通路,混凝土裂缝处可形成局部热效应温度场,红外热成像仪能够分辨出混凝土裂缝位置及走向.该方法检测裂缝精度达到0.04mm,检测裂缝宽度为0.040.30mm,检测距离达到40m,从而可实现对混凝土裂缝进行远距离、非接触、大面积的快速分布式测.
利用琼脂作为菌株的载体,将菌株和营养物质牢固固载于水泥石表面,对其进行修复防护.对菌株固载包埋量、载体含量、修复涂刷液黏度以及固载素(urea)与Ca2+浓度等配比参数进行了优化,并采用涂抹法在试件表面缺陷处游离出微量Ca2+,用以增强覆膜层与表层之间胶结能力.结果表明:琼脂固载菌株涂刷3d后可在水泥石表面原位矿化沉积出厚度为100μm的方解石层,修复后水泥石试件毛细水系数较修复前降低90%以上,修复效果显著.
利用显微硬度仪、扫描电镜、能谱分析等微观测试手段,采取对比方法研究了普通碎石混凝土和钢渣粗骨料混凝土界面过渡区的结构和形态.结果表明:钢渣表面粗糙多孔,水泥浆体能够紧密包裹钢渣;钢渣-水泥石界面过渡区约为40μm,略小于普通碎石-水泥石界面过渡区(50μm),其界面过渡区结构较为致密,因而可形成较强的界面黏结力,配制的钢渣粗骨料混凝土整体强度较高.
研究了木素磺酸钙(CLS)、改性木素磺酸钙(GCL1-6A)、磺酸甲醛缩合物(ASP)、萘磺酸甲醛缩合物(FDN)和磺化三聚胺脲醛树脂(SMUF)这5种常用减水剂对水泥砂浆抗渗性、抗碳化性和收缩性等耐久性指标的影响.结果表明:掺SMUF的水泥砂浆其长期性和耐久性,其次是掺GCL1-6A,FDN的水泥砂浆,而掺CLS的水泥砂浆差.

对核磁共振冷冻测孔法(NMRC法)在水泥基材料中的应用进行了试验探索.通过使用介孔分子筛确定了熔点下降值与多孔材料孔径关系,获得熔点下降常数,并以此测定了不同龄期、不同水灰比白水泥样品的孔径分布,对其可能的误差来源作了分析.初步研究结果表明,核磁共振冷冻法测得的白水泥样品孔径分布信息可能比其方法更为丰富,对封闭微孔的分辨更为其所特有.
为提高排水性沥青混合料的路用性能,从级配、胶结料类型和添加剂的角度分析排水性沥青混合料路用性能的影响因素,并推荐了改善其路用性能的相关措施.研究结果表明:随着空隙率的增加,排水性沥青混合料稳定性变差,表面功能特性增强;60℃动力黏度是排水性沥青混合料胶结料关键的指标;纤维添加剂可以明显提高排水性沥青混合料的耐久性;消石灰可以改善排水性沥青混合料的水稳定性.排水性沥青混合料材料组成应该以高黏沥青为胶结料,掺加聚酯纤维;水稳定性要求高的地区可以采用消石灰同比例替代矿粉.

研究了水玻璃对磷酸钾镁水泥(MKPC)浆体在水中的分散特性及MKPC硬化体性能和显微结构的影响.结果表明:掺适量水玻璃对MKPC浆体有增稠作用,可水的渗入和磷酸盐的溶解,减少磷酸钾镁水泥早期水化组分的变化;添加水玻璃可使MKPC硬化体中水化产物的晶粒明显变小,结构更加致密,在经受水环境侵蚀时,MKPC硬化体的强度损失率明显减小.
从沥青老化机理出发,提出了预测机场道面沥青抗老化性能的预估模型.在标准大气压下针对1种基质沥青和2种改性沥青进行4种温度下不同时间段的老化处理,同时采用动态流变剪切仪(DSR)对沥青试样的PG上限温度值进行测试,研究其在老化作用下的变化规律.结果表明:3种沥青的PG上限温度值随老化条件的变化均存在一定的规律,但在相同老化条件下,沥青种类不同,其老化速率不同;无论是基质沥青还是改性沥青,其实测数据与预估模型吻合良好,PG上限温度值可作为评价机场沥青道面抗老化性能的指标.

以相变材料十八烷(ODE)为芯材,以壳聚糖(CTS)接枝丙烯酸(MMA)构成外壳,以引发剂作用下苯(St)在外壳内生成的聚合物构成内壳,形成双壳微纳胶囊.采用差示扫描量热试验和等温、放湿试验分别测试双壳微纳胶囊的储热性能和、放湿性能;采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪和红外光谱仪对双壳微纳胶囊形貌、粒径以及微观结构进行分析.结果表明:双壳微纳胶囊具有较好的储热性能和调湿性能.双壳微纳胶囊颗粒形貌完整度好,胶囊粒径在微纳米范围.双壳微纳胶囊组分中含有外壳接枝成分壳聚糖和丙烯酸.
双层摊铺技术使上中面层沥青混合料的摊铺与碾压过程合二为一,提高了沥青路面层间黏结效果和混合料层间的嵌挤咬合能力.通过系统试验,深入研究了双层摊铺和传统单层摊铺对沥青混合料弯曲疲劳性能的影响.研究表明:双层摊铺技术能使沥青上中面层形成一个整体的复合式路面结构,提高了沥青混合料的抗疲劳性能;在双层摊铺情况下,沥青混合料小梁的弯拉强度、弯拉应变和劲度模量分别较传统单层摊铺提高了28.3%,25.4%和2.2%.
通过室内试验,研究了活性氧化镁掺量对碳化砌块抗压强度、微观特性和耐久性的影响.结果表明:3种活性氧化镁掺量(质量分数)下的砌块在碳化0~14d时,其抗压强度逐渐增加,在碳化14~28d时,其抗压强度略有降低,当活性氧化镁掺量为35%时,碳化砌块的抗压强度明显高于活性氧化镁掺量为15%和25%时;活性氧化镁的碳化产物主要是水碳镁石、水菱镁石和球碳镁石,活性氧化镁掺量越高,其碳化产物越多、砌块内部孔隙越小;活性氧化镁掺量为35%的试样耐久性.
先研究了混凝土在自由水条件下的饱和度演化规律,然后对5种湿度状态下的混凝土进行了5种抗压加载速率下的单轴压缩试验和5种劈裂抗拉加载速率下的劈裂抗拉试验,后建立了不同饱和度混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度随加载速率变化的预测公式,并分解了自由水与加载速率的独立效应.结果表明:相同加载速率下混凝土试件的抗压强度与劈裂抗拉强度均随饱和度的增加而降低;相同饱和度下混凝土试件的抗压强度与劈裂抗拉强度均随加载速率的提高呈近似指数关系增长;相同饱和度下混凝土劈裂抗拉强度随加载速率的变化幅度较抗压强度更为显著.

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