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在轴心受压试验数据的基础上,分析了约束混凝土体积配箍率、箍筋屈服强度和素混凝土抗压强度对箍筋约束混凝土受压性能的影响,探讨了直接应用配箍特征值建立箍筋约束混凝土本构关系存在的问题,建立了箍筋约束混凝土峰值应力、峰值应变和极限应变的计算公式.归纳分析了以往典型箍筋约束混凝土本构关系模型的合理性和缺陷,提出了简化的箍筋约束混凝土本构关系模型,并和高强箍筋约束混凝土试验应力-应变曲线进行对比.对比结果表明,所建立的本构关系模型能较好拟合高强箍筋约束混凝土试验应力-应变曲线.

结合高温后混凝土楔入劈拉法试验,采用3种常温下混凝土双线性软化本构曲线,借鉴常温下双K断裂模型中失稳韧度KIC,un,T与黏聚韧度KIC,c,T,起裂韧度KIC,ini,T间的定量关系,对高温后混凝土断裂韧度间的关系进行研究.结果表明:高温后黏聚韧度KIC,c,T的计算分为2种情况,用不同软化曲线计算得到的黏聚韧度值相近;由3种常温下的软化曲线计算得到的失稳断裂韧度值与实测失稳断裂韧度值能够较好吻合,现有软化曲线能较好地反映高温后混凝土断裂性能;同时验证了双K断裂模型对高温后混凝土的适用性.
通过对带(预制)裂缝混凝土试件进行明火升温试验,研究高温下裂缝对混凝土温度场的影响.依据传热理论分析建立带裂缝混凝土试件截面温度计算模型,然后用数学软件MATLAB进行数值计算并与试验结果进行对比.结果表明:高温下裂缝区域的主要传热方式为热传导;相对于无裂缝处,有裂缝处测点温度更高;总体上测点的温度随裂缝宽度的增大而增大,远离裂缝的测点温度受裂缝的影响较小;不同测点的计算与实测升温曲线总体变化趋势一致,依据传热理论分析建立的带裂缝混凝土试件截面温度计算模型较为可靠.

利用极化曲线和交流阻抗谱研究比较了基材HRB400及添加不同Cr含量的3种钢筋在氯离子浓度不同的水泥萃取液中的腐蚀行为;利用Mott-Schottky理论研究了4种钢筋钝化膜的半导体特性.结果表明:在同一腐蚀溶液中,随着钢筋中Cr含量的增加,钢筋腐蚀电流密度减小、钝化区间和极化电阻增大、钝化膜稳定性增强,钢筋耐腐蚀性能提高;随着溶液中氯离子浓度增大,钢筋腐蚀电流密度增大、钝化区间和极化电阻减小、载流子密度增大,钢筋耐腐蚀性能降低;Cr合金化的钢筋具有相对较好的耐蚀性.
开展了不同粒径骨料机制砂自密实混凝土构件的性能研究.结果表明:不同粒径骨料机制砂自密实混凝土工作性能良好,其抗压强度及密实度较大.相比普通粒径骨料机制砂自密实混凝土,超大粒径和大粒径骨料机制砂自密实混凝土内部温峰降低18~23℃,温峰出现时间延长4~9h,但是,其构件受弯极限载荷较低,且所受弯矩越大,超大粒径骨料的尺寸影响效应越明显.超大粒径及大粒径骨料的粒径、堆积程度、分布状态、界面黏结情况是影响机制砂自密实混凝土构件受力性能,尤其是抗弯拉性能的关键因素.

以磷酸镁水泥(magnesium phosphate cement,MPC)为胶凝材料制备出了表观密度为1800~750 kg/m3的可用于结构的磷酸镁水泥-聚苯泡沫(MPC-EPS)混凝土.试验研究了MPC-EPS混凝土的力学性能、干缩性能、水率及抗冻融和干湿循环能力.结果表明:MPC-EPS混凝土具有较高的早期强度,且EPS掺量越大,其早期强度发展越快;与普通水泥为胶凝材料的EPS混凝土相比,MPC-EPS混凝土具有较低的干缩变形和水率,是一种耐久性良好的保温隔热材料.
基于室内标定试验得到的混凝土内部温湿度对于钢筋锈蚀速率的影响关系以及现场混凝土内部温湿度的实时测数据,提出了一种用于实时测混凝土内钢筋锈蚀速率的新方法,并设计了相关试验进行验证.结果表明:通过该测方法得到的钢筋锈蚀速率数据能较为可靠地计算钢筋锈蚀量.
按照动态性模量合理配组杉木规格材,通过调节不同的含水率,全尺寸破坏性地测试其抗弯性能,建立了杉木规格材抗弯性能和含水率之间关系,并与其调整模型相比较,提出了利用含水率来调整杉木规格材抗弯性能的简要方法.研究结果表明:杉木的低抗弯强度与含水率之间存在二次函数关系,而杉木的抗弯性模量和高抗弯强度与含水率之间存在幂函数关系.
展开了干法脱硫粉煤灰路用性能的试验研究.结果表明:干法脱硫粉煤灰与石灰的配伍性差,而与水泥的配伍性良好;以水泥、干法脱硫粉煤灰为胶结料的稳定碎石具有足够的力学强度和水稳定性,可满足公路基层的要求,且施工性良好,拌和后8 h内碾压成型几乎不影响其力学强度.
对恒定匀强磁场作用下钢纤维增强水泥净浆中钢纤维的受力状况及转动运动状态进行了分析,确定了钢纤维转动角加速度与磁场磁感应强度及磁场作用时间之间的关系,并据此计算了钢纤维达到设计方向所需的磁场磁感应强度及磁场作用时间,从而确定了单向分布钢纤维增强水泥净浆的制备条件.根据理论计算结果,在磁场磁感应强度为1.13×10-5 T、磁场作用时间为60s条件下制备了单向分布钢纤维增强水泥净浆试件,测试了试件中钢纤维的方向分布,结果表明,试件中80%左右的钢纤维方向与设计方向基本一致,钢纤维方向系数达到0.968.
为解决废旧轿车轮胎胶粉难利用和螺杆高温挤出脱硫胶粉能耗高、污染大的问题,采用废机油活化辅以螺杆低温挤出的工艺制备脱硫胶粉,研究活化工艺、挤出温度、废旧轿车轮胎胶粉掺量对改性沥青脱硫程度及高低温流变性能的影响.结果表明:废机油活化能显著提高废旧轿车轮胎胶粉的溶胶含量,废旧轿车轮胎胶粉的挤出温度和掺量能显著影响改性沥青的性能,废旧轿车轮胎胶粉挤出温度为180℃的改性沥青高低温流变性能,加工性能良好,且废旧轿车轮胎胶粉掺量可达30%(质量分数).
为了获得沥青混合料的施工容留时间以保障铺装工程的施工质量,基于化学流变理论,采用双Arrhenius公式获得了沥青黏度增长模型及计算公式,结合该模型,选取1.00～3.00Pa·s作为沥青混合料摊铺、碾压的控制黏度,确定了该混合料在不同施工温度下的施工容留时间节点.结果表明:沥青黏度增长模型与实测数据较为吻合,其混合料施工容留时间节点的确定,可以有效指导实际工程,避免铺装层离析、摊铺困难以及碾压不实等情况出现.
为研究沥青混合料的时间-应力-温度依赖性,对3种沥青混合料进行了不同温度和应力水平下的静载蠕变试验,分析了温度、应力水平对沥青混合料蠕变特性的影响.结果表明:应力水平与温度对沥青混合料特征时间的影响相似,具有等效性;可以应用非线性黏性体的时间-应力-温度等效原理,推导出恒力温度位移因子、恒温应力位移因子和温度-应力联合位移因子;将沥青混合料在其温度、应力水平下的蠕变曲线移位,可得到参考温度、参考应力水平下的蠕变主曲线.该研究成果也可为其黏性材料的蠕变研究提供参考.
试验测量了完整的早龄期混凝土变形曲线,并称之为混凝土的全变形曲线.混凝土全变形曲线表现为先膨胀后收缩的变形特征,基于此,定义膨胀结束点为混凝土的凝结时间,定义混凝土凝结后的变形为有效变形.同时分别考察了初测时间和环境温度对混凝土变形测量结果的影响,结果表明:初测时间晚于凝结时间将不能准确测量到混凝土的完整变形,并可能给试验结果带来较大偏差;环境温度显著影响混凝土的凝结时间和有效变形的大小.
提出了相变控温材料机敏控制大体积混凝土温度裂缝的技术途径,测试了石蜡相变控温混凝土的控温效果及石蜡相变控温砂浆的导热系数,利用差示扫描量热仪研究了石蜡相变控温砂浆的热性能.结果表明:石蜡相变控温混凝土控温效果明显,可降低大体积混凝土内部升温速率和降温速率;石蜡掺入砂浆后,相变控温砂浆与石蜡相比导热性能明显提高,与普通砂浆相比导热系数略有降低;石蜡掺入砂浆后对相变潜热和相变控温范围无明显影响.
对6组250μm厚-四氟(ethylene-tetrafluoroethylene,ETFE)薄膜进行了不同应力幅值单轴循环拉伸试验.利用自编MATLAB程序分析了试验所得应力-应变曲线,得到了循环性模量、屈服应力、棘轮应变以及滞回环面积等力学性能参数;分别建立了循环性模量、棘轮应变和滞回环面积与循环次数的关系式.试验和分析结果表明:随着循环次数的增加,循环性模量、棘轮应变和滞回环面积的变化率逐渐减小,分别近似稳定于13,14,14次循环.