【摘 要】
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利用石灰石煅烧黏土水泥(LC3)制备了3种不同煅烧黏土掺量的超高性能混凝土(UHPC),并通过动态热机械分析、扫描电镜能谱分析、孔结构分析等测试技术评估煅烧黏土掺量对UHPC静、动态力学性能的影响.结果表明:煅烧黏土的掺入可使UHPC的损耗因子、损耗模量和储能模量最高分别提升46.7％、50.0％ 和102.0％;煅烧黏土掺量为35％、40％ 和45％时,坍落扩展度分别降低了20.5％、26.9％和29.2％;煅烧黏土掺量为35％时,抗压和抗折强度分别增加了13.78％ 和27.11％.综合可知,掺入30
【机 构】
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深圳大学广东省滨海土木工程耐久性重点实验室,中国 广东 深圳 518060;深圳大学土木与交通工程学院,中国 广东 深圳 518060;密苏里科技大学土木建筑和环境工程学院,美国 密苏里州罗拉 654
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利用石灰石煅烧黏土水泥(LC3)制备了3种不同煅烧黏土掺量的超高性能混凝土(UHPC),并通过动态热机械分析、扫描电镜能谱分析、孔结构分析等测试技术评估煅烧黏土掺量对UHPC静、动态力学性能的影响.结果表明:煅烧黏土的掺入可使UHPC的损耗因子、损耗模量和储能模量最高分别提升46.7％、50.0％ 和102.0％;煅烧黏土掺量为35％、40％ 和45％时,坍落扩展度分别降低了20.5％、26.9％和29.2％;煅烧黏土掺量为35％时,抗压和抗折强度分别增加了13.78％ 和27.11％.综合可知,掺入30％～40％煅烧黏土制备的UHPC具有更好的静、动态力学性能和环境、经济效益.
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采用不同浓度硅烷偶联剂(SCA)溶液对憎水的聚乙烯纤维(PE纤维)进行表面改性处理,用表面改性后的PE纤维制备超高性能混凝土(UHPC),测定其直拉应变硬化与开裂行为.结果表明:对于低水胶比(0.18)UHPC,掺有3％浓度SCA溶液改性PE纤维得到了较好的应变硬化效果,多缝开裂效果更为显著.改性PE纤维影响UHPC应变硬化的机理是,附着在PE纤维表面的硅烷偶联剂官能团与基体之间建立较强的化学粘结力,其中的自由羟基(—OH)与基体中水化产物C–S–H发生缩合反应,羟基(—OH)与Ca(OH)2中的Ca2+
对钢–聚丙烯混杂纤维超高性能混凝土(SP-UHPC)开展受压力学性能研究,通过单调和循环受压加载试验,分析纤维种类、长径比和体积掺量对SP-UHPC关键力学性能指标的影响,并基于扫描电子显微镜结果揭示钢–聚丙烯混杂纤维增强机理.结果表明:钢–聚丙烯混杂纤维可以显著提高SP-UHPC受压力学性能;与未掺入纤维的UHPC相比,SP-UHPC表现出明显的延性破坏特征,峰值强度、峰值应变和韧性明显提高,刚度退化速率减缓.建立了SP-UHPC单轴循环受压应力–应变关系数学表达式,能够准确预测含有不同纤维特征参数的S
借助纤维素/聚乙烯醇(PVA)水凝胶对温度变化的响应特性,可缓解由正负温变化导致的水泥基材料损伤破坏.在分析纤维素/PVA对水泥基材料流动性、冻融循环前后力学性能影响基础上,研究了水凝胶复合水泥基材料水化产物、孔、裂缝等微结构特征.结果表明:纤维素/PVA溶液提高了水泥浆体的流动度;经冻融循环的纤维素/PVA溶液形成了交联网络状结构,提高了水泥基复合材料的总孔隙率,但有效缓解由于冻融循环作用而导致的强度下降和损伤.
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掺2种不同形状的超细镀铜钢纤维,制备出性能优异的超高性能混凝土材料(UHPC),采用分离式Hopkinson压杆装置对UHPC材料进行了多次高速冲击压缩实验,研究了应变率、冲击次数、纤维种类及其混杂对该材料抗多次冲击性能的影响规律,采用X射线CT测试技术研究UHPC在多次冲击荷载作用下的动态损伤演变规律并对材料的损伤程度进行定量分析.结果表明:端勾型钢纤维对UHPC材料的增强、增韧效果略优于平直型钢纤维,掺加1％的平直型和2％端勾型钢纤维的材料具有最优异的静态和动态力学性能,提出了改进的动态增长因子模型解
制备了以不同超高性能混凝土(UHPC)为基础的功能梯度混凝土(FGC)靶,研究了提高混凝土材料抵抗超高速射流的方法,开展了功能梯度混凝土防护工程材料抗超高速侵彻性能实验及数值模拟.通过射流侵彻试验,采集靶体的损伤分布、子弹破碎程度、侵彻破坏深度和破坏形态等各个方面的实验数据,进而分析功能梯度混凝土靶体的抗超高速侵彻性能;采用ANSYS/AUTODYN建立有限元计算模型,并与射流毁伤实验数据对照,验证了模型正确性;利用AUTODYN软件预测了射流和超高速弹体侵彻耦合破坏的结果.结果表明:功能梯度混凝土靶板能
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