高英力
,
陈家宝
,
邹超
,
程领
硅酸盐通报
采用圆球型和碎石型骨料分别制备了轻骨料混凝土,并采用工业CT(ICT)研究了其在受荷和非受荷条件下的细观裂纹扩展规律.结果表明:连续加载受压过程中,利用自建的单位荷载作用下裂纹面积增长量μ值能客观表征轻骨料混凝土受荷条件下的裂纹扩展速率,其中碎石型轻骨料混凝土和圆球型轻骨料混凝土μ值分别达到了8.5 mm2/MPa和6.9 mm2/MPa,表明裂纹在碎石型轻骨料混凝土中扩展更快;而在非受荷硫酸盐腐蚀条件下,轻骨料混凝土裂纹扩展速率与界面区状态密切相关,碎石型轻骨料混凝土中,骨料粗糙多孔,且呈多棱角状,其浆骨界面区较圆球型轻骨料混凝土密实度高,因而抗蚀及抗裂能力更优,实测发现裂纹数量与深度有一定程度的降低.
关键词:
轻骨料混凝土
,
工业CT
,
裂纹
,
荷载
,
硫酸盐腐蚀
高英力
,
程领
,
李柯
,
龙杰
硅酸盐通报
采用碳化试验和干燥收缩试验相结合,研究了轻骨料混凝土在碳化作用下的干缩变形发展规律及其影响因素.结果表明,加速碳化作用下,轻骨料混凝土的干缩变形显著增长,而随着矿物掺合料的掺入,干缩率得到一定程度的抑制,其中掺超细粉煤灰轻骨料混凝土碳化干缩率最小；骨料预湿完全条件下轻骨料混凝土水胶比越大,碳化干缩变形越大；轻骨料混凝土在高浓度CO2加速碳化作用下干缩变形显著高于自然碳化混凝土；而在相对湿度50％条件下碳化时,其干缩率要大于其它湿度条件下的试样；另外,轻骨料预湿后混凝土碳化干缩率要低于未预湿轻骨料混凝土.因此,在实际工程中,选择合适的矿物掺合料、水胶比、养护条件以及骨料的预湿工艺对轻骨料混凝土的减缩防裂具有较好的效果.
关键词:
碳化
,
轻骨料混凝土
,
干燥收缩
,
影响规律
高英力
,
刘赫
,
张海伦
,
唐斌璨
硅酸盐通报
采用粉煤灰等量取代水泥以及轻质砂代替普通砂,制备了高强轻骨料混凝土.通过试验研究了轻骨料吸水特性,颗粒类型和粒径,砂的细度模数,粉煤灰等级等因素对混凝土拌合物性能的影响,并且利用工业CT分析了骨料内部孔隙.结果表明,页岩陶粒充分预湿以后,轻骨料混凝土具有良好的流动性且经时损失小；圆球型陶粒混凝土相比于碎石型陶粒混凝土的拌合物性能更好,同时,粒径偏大的陶粒容易出现上浮现象.掺入超细粉煤灰的轻骨料混凝土拌合物性能有较大改善,掺入Ⅰ级粉煤灰试样的工作性相差不大,掺入Ⅱ级粉煤灰的试样的工作性有所降低；从拌合物性能优化的角度考虑,细度模数为2.4 ～2.8的砂较适合作为轻骨料混凝土用砂,且用轻质砂代替普通砂可使轻骨料混凝土容重大幅度降低.
关键词:
拌合物
,
轻骨料混凝土
,
预湿
,
颗粒
,
工业CT
高英力
,
陈瑜
,
王盛铭
,
曾华新
硅酸盐通报
以粉煤灰(FA)及脱硫石膏(FGD)取代部分水泥,制备了水泥-粉煤灰-脱硫石膏干混抹面砂浆,并对胶凝材料体系进行了试验优选.在材料制备基础上,对优选砂浆进行了力学性能、和易性及体积变形性能测试.结果表明,优选的三组干混砂浆力学性能分别满足M7.5、M10的强度要求;新拌砂浆的流动性、保水性满足规范要求,其中粉煤灰掺量越大,流动性越好;硬化砂浆表现出较好的"收缩补偿"效应,且脱硫石膏掺量越大,减缩效应越明显,28 d干缩率最大仅为110×10-6;圆环法加速开裂试验表明,优选出的砂浆具有较低的开裂敏感性,水泥掺量不超过15%时,砂浆28 d均未见肉眼可见裂纹.综合试验结果,推荐干混砂浆配比为:水泥:粉煤灰:脱硫石膏:砂=0.15:0.60:0.25:3.
关键词:
粉煤灰
,
脱硫石膏
,
干混砂浆
,
抹面
,
变形
高英力
,
龙杰
,
刘赫
,
李友云
硅酸盐通报
掺入不同细度的粉煤灰等量取代水泥10％～30％,制备了粉煤灰高强轻骨料混凝土,采用自行设计试验和椭圆环法试验分别研究了早期自收缩变形和抗裂性能,并与基准样进行了对比分析.结果表明:随粉煤灰的掺入,混凝土早期自收缩得到抑制,且随粉煤灰掺量的增加,自收缩随之减小,粉煤灰细度越高,减缩效果越明显；而在低水胶比条件下,水胶比越低,自收缩增大越显著；另外,骨料的预湿状态对自收缩影响较大,未预湿轻骨料显著增加了早期自收缩变形.椭圆环抗裂性试验表明,粉煤灰的掺入显著改善了轻骨料混凝土抗裂性能,且粉煤灰细度越高,早期抗裂性能增强越显著.因此,在实际工程中,粉煤灰的掺入可作为减小高强轻骨料混凝土早期自收缩和提高抗裂性能的技术手段.
关键词:
粉煤灰
,
轻骨料混凝土
,
自收缩
,
抗裂性
高英力
,
代凯明
,
黄亮
,
郑策策
,
辛太磊
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.01.014
超疏水材料作为一种新型智能仿生材料，因优良的疏水、疏冰性能，在电力、航天等领域防冰除冰中得到了广泛应用，但在公路交通领域尚处于探索起步阶段。介绍了近年来国内外路面除冰技术存在的不足，分析了超疏水主动除冰技术在路面应用中的优势；概述了超疏水材料浸润性的基本理论；从促进液滴滚落、影响水滴结晶进程、降低冰附着力等方面，论证了超疏水材料在路面除冰应用中的可行性；从改变材料化学组成与粗糙度两个方面，分析了影响“冰-路”附着力的主要因素；在此基础上，介绍了超疏水材料制备与超疏水公路路面处治技术，综述了国内外冰与路面材料之间附着力的几种检测方法，主要包括：落杆撞击试验、水平剪切试验、重力式砝码剪切试验。在总结前人研究成果的基础上，本研究自行设计了摆锤试验以及劈裂试验，进一步验证了超疏水-防覆冰技术能有效降低“冰-路”附着力；并归纳了目前公路路面超疏水-防覆冰技术存在的问题，提出了未来研究发展的方向。
关键词:
超疏水
,
防覆冰
,
路面
高英力
,
李学坤
,
黄亮
,
袁江
,
余先明
硅酸盐通报
借鉴荷叶表面微构造特征,基于超疏水仿生理念,通过微纳米路表构建与超疏水涂层设计相结合,对传统水泥路面表层进行防覆冰、易除冰复合设计;分析超疏水材料的作用机理以及在路面应用的可行性,制备由主体结构混凝土层和超疏水-防覆冰层组成的路面板结构模型.对比超疏水路面和普通水泥路面表层的水滴接触角大小,分析其路面疏水性能;利用自主设计的“摆锤式附着强度”测试装置以及劈裂实验法测试试件“冰-路”附着强度.结果表明:对比普通水泥路面,超疏水-防覆冰路面表现出优良的超疏水性能,冰与路面的附着力大大降低,试验中残留附着冰的质量以及冰与路面的劈裂强度分别是普通水泥路面的36.80％和27.36％.
关键词:
超疏水
,
防覆冰
,
水泥混凝土路面
,
设计
,
试验
高英力
,
马路
,
关宏信
,
马旭
硅酸盐通报
通过正交试验提出了用于路基换填的矿粉气泡混合轻质土配合比设计参数，并研究了当水胶比在0.5~0.6范围内时胶凝材料用量、矿粉掺量、水胶比对其抗压强度的影响规律，进一步通过系统试验对其干缩和抗冻性进行了研究。结果表明：矿粉气泡混合轻质土的初步配合比为：水泥∶矿粉∶发泡剂∶水=1∶0.54∶0.03∶0.85；对气泡混合轻质土抗压强度影响的顺序大小为：胶凝材料用量>矿粉掺量>水胶比；随水胶比增大，其各龄期干缩率先增大后减少再增大，水胶比0.55的干缩率最小，而其冻融循环后的抗压强度损失率先增大后减小，水胶比0.6的抗压强度损失率最小；随矿粉掺量增加，其各龄期干缩率先减小后增大，矿粉掺量35%的干缩率最小，而其冻融循环后的抗压强度损失率逐渐增大，矿粉掺量15%的抗压强度损失率最小。
关键词:
矿粉
,
气泡混合轻质土
,
配合比
,
性能
,
试验
高英力
,
邹超
,
陈家宝
硅酸盐通报
掺加不同比例的粉煤灰和纳米SiO2,制备了强度等级为LC40 ～ LC50的轻骨料混凝土.通过坍落度和分层度试验研究了轻骨料混凝土的抗离析性能.结果表明:单掺细度较高的粉煤灰能够增强轻骨料混凝土的流动性,使坍落度变大,同时随粉煤灰掺量增加,混凝土分层度变小,轻骨料上浮有所缓解,但依然存在;单掺纳米SiO2可以在一定程度上提高轻骨料混凝土的抗离析性能,但同时也会使混凝土拌合物流动性变差;复掺纳米SiO2和粉煤灰不仅可以增大轻骨料混凝土的坍落度,而且可以提高其抗离析性能,阻止轻骨料的上浮.研究表明,复掺2％纳米SiO2和18％粉煤灰的轻骨料混凝土工作性最佳.力学性能试验表明:复掺纳米SiO2和粉煤灰,可以提高轻骨料混凝土的抗压强度.
关键词:
轻骨料混凝土
,
纳米SiO2
,
粉煤灰
,
离析
,
强度
黄亮
,
高英力
,
刘赫
硅酸盐通报
针对桥梁冬季低温易结冰,防冻性能较差的现状,利用相变储能技术,将高强度钢管封装的液态相变材料引入桥面板,设计出一种含相变功能层的新型防冻桥面结构.对于新增的相变功能层可能给桥面板带来的受力及稳定性影响,采用有限元分析方法,利用ABAQUS软件对桥面结构模拟计算.结果表明:相变功能层的设置对桥面板的受力与变形影响不大.桥面板的板角处弯沉较小,中间位置弯沉最大.整个竖向变形沿板中部呈弧状向外递减散开;与普通桥面结构相比,其整体强度和刚度有一定的增强,层底拉应力和竖向位移仅为普通桥面板74％和92％左右;钢管埋置越深,桥面板弯拉性能越好,其加筋作用也越明显,但热传导效率会受到一定的减弱;相同的埋置深度条件下,钢管间距越小,融冰效果越好.但考虑到间距对桥面结构力学性能的不利作用,间距设置不能太小.
关键词:
桥面板
,
模型
,
稳定性
,
有限元
,
相变
