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利用DOE和緊密堆積理論優化UHPC設計

李火星，孔祥付，李伯川，胡   建 

（筑友智造建設科技集團有限公司，湖南 長沙 410005）

摘   要：使用DOE設計理論，根據所選原材料的性能和產品工藝要求先設定基礎參數和優化目標，再基于顆粒緊密堆積理論（MAA）得到標準預混料的配合比；然后利用全因子試驗篩選重要因子并確定極值范圍后進行響應面模型分析；最后輸出得到符合使用要求的超高性能混凝土（UHPC）配合比。驗證試驗結果表明：優化配合比后，所配制的UHPC流動度和密實度預測值均在誤差范圍內，結果較可靠。

關鍵詞：配合比設計；Andreasen-Andersen模型；試驗設計；響應面分析法；超高性能混凝土

石粉含量對C60機制砂混凝土徐變的影響

蓋珂瑜^1,2，韓江龍^{1，3，*}，王永寶³，吳柏翰²

（1.橋梁智能與綠色建造全國重點實驗室，湖北 武漢　430070；2.中鐵大橋科學研究院有限公司，湖北 武漢 430034；3.太原理工大學 土木工程學院，山西 太原 030024）

摘   要：研究了不同石粉含量對C60機制砂混凝土徐變的影響，并對現有徐變預測模型進行了對比分析。結果表明：當機制砂石粉含量不超過15%時，各組試件的抗壓強度均可滿足C60強度等級的要求，各組試件120 d的徐變應變約為（180～230）×10-6，徐變系數在0.41～0.56之間；隨著石粉含量的增加，各組試件的徐變應變呈現先減小后增大的趨勢，徐變系數呈先增大后減小的趨勢；石粉含量對C60機制砂混凝土徐變的影響不顯著；現有徐變模型對徐變系數的計算結果均大于實測結果；相比較之下，fib MC 2010模型更適用于高強機制砂混凝土的徐變預測。

關鍵詞：石粉含量；徐變系數；機制砂混凝土；徐變模型；預測

納米C-S-H早強劑對水泥水化的影響研究

王可汗¹，李   偉^1，2，鄭春揚¹，吉   飛¹，孔祥發¹，王學川¹

（1.江蘇奧萊特新材料股份有限公司，江蘇 南京 210000；2.東南大學，江蘇 南京 210000）

摘   要：通過凝結時間、水化溫度、XRD、SEM、抗壓強度試驗等研究了納米C-S-H早強劑對水泥水化及混凝土強度的影響，并分析了作用機理。結果表明：納米C-S-H早強劑明顯縮短了水泥的凝結時間；隨著納米C-S-H早強劑摻量的增加，水化溫度峰出現時間縮短，且峰值提高；摻入適量的納米C-S-H早強劑不改變水泥的水化產物種類，但加速了水泥水化進程，提高了混凝土的早期抗壓強度，且后期（28 d、56 d）抗壓強度無倒縮。

關鍵詞：早強劑；水化進程；水化產物；抗壓強度

高性能聚合物砂漿的制備與性能研究

畢承偉¹，盧立群²，繆志勇²，錢玉德²，王星堯³，陳   偉²，孫德文³

[1.江蘇省建筑工程質量檢測中心有限公司，江蘇 南京 210008；2.江蘇豐彩建材（集團）有限公司，江蘇 南京 211500；3.江蘇蘇博特新材料股份有限公司，江蘇 南京 211103]

摘   要：采用定向級配復合技術優化了河砂級配，再采用響應曲面法構建了聚合物砂漿性能預測模型，并對聚合物砂漿的配合比進行了優化。此外，研究了原材料組分交互作用對聚合物砂漿性能的影響，并建立了聚合物砂漿7 d抗折、抗壓強度與水泥摻量、膨脹劑摻量、膠粉摻量的二階響應曲面模型。結果表明：高性能聚合物砂漿的最佳配合比為水泥摻量420 g、膨脹劑摻量10 g、膠粉摻量20 g，以此配合比制備的高性能聚合物砂漿7 d抗折、抗壓強度分別可達8.4 MPa、55.7 MPa。

關鍵詞：聚合物砂漿；定向級配復合技術；抗折強度；抗壓強度

基于非接觸電阻率測量法的水泥基材料早期水化特性研究

于超勝

（中鐵十一局集團第四工程有限公司，湖北 武漢　430074）

摘   要：采用非接觸電阻率測量法，基于電阻率與溫差曲線，研究了硅灰摻量（5%、10%）和粉煤灰摻量（20%、40%）對水泥基材料早期水化的影響。結果表明：摻粉煤灰組水泥漿體的電阻率在約580 min前高于C組（基準組），在580 min后低于C組，而摻硅灰組水泥漿體正相反，在580 min后，摻硅灰組水泥漿體的電阻率高于C組；與C組相比，摻入粉煤灰后，水泥漿體的放熱量減少，放熱峰對應的時間延遲，而摻入硅灰后，水泥漿體的水化反應明顯加快，放熱峰對應的時間也隨著硅灰摻量的增加而提前；相比于C組，摻粉煤灰組水泥漿體的凝結時間略微延長，摻硅灰組水泥漿體的凝結時間縮短；相較于摻入粉煤灰，摻入硅灰可以促進水泥水化，使水泥漿體微觀結構更加致密。

關鍵詞：水泥基材料；硅灰；粉煤灰；非接觸電阻率測量法；水化

仿木水泥基材料的發展研究綜述

龐超明¹，厲彥浩¹，高仁輝²，陳嘉俊¹

（1.東南大學 材料科學與工程學院 江蘇省土木工程材料重點實驗室，江蘇 南京 211189；2.中山市東峻混凝土有限公司，廣東 中山 528462）

摘   要：根據木材特性，結合現有水泥基材料著色、輕質化、強韌化和功能化四方面技術，可以制備出成本低、性能優、安全性高、輕質高比強的仿木水泥基復合材料，實現多維度性能的“仿木”。此外，對仿木水泥基材料的密度、強度、導熱系數、顏料選擇等指標提出了建議，并對未來的研究方向進行了展望。

關鍵詞：仿木水泥基材料；著色；輕質高比強；功能化；纖維；相變調溫

骨料中的黃鐵礦反應及其對膠砂試件的破壞機理研究

李葉青，王云搖^*，馬   黎，鄭赟昊，余松柏

（華新水泥股份有限公司，湖北 武漢 430074）

摘   要：研究了不同條件下（干燥環境、自然環境、干濕循環、凍融循環），用含黃鐵礦細骨料制備的膠砂試件中黃鐵礦反應及其對試件的破壞機理。結果表明：干燥環境下，黃鐵礦反應較弱，自然環境、干濕循環、凍融循環條件下，黃鐵礦反應較強；自然環境下，黃鐵礦氧化，造成延遲型鈣礬石和鐵銹膨脹型破壞；干濕循環條件下，黃鐵礦反應形成的石膏溶出，無延遲鈣礬石形成，破壞形式以鐵銹膨脹破壞為主；凍融循環條件下，黃鐵礦反應形成延遲型鈣礬石，但氧化不充分，生成四氧化三鐵。

關鍵詞：黃鐵礦反應；破壞機理；收縮；質量

水泥基滲透結晶型材料與納米材料對混凝土性能的影響

杜英欣^1，2，馬再禹¹，任廣毅¹，王正君^1，*，劉瑛文³

（1.黑龍江大學 水利電力學院，黑龍江 哈爾濱 150006；2.黑龍江黑大水利工程質量檢測有限公司，黑龍江 哈爾濱 150006；3.黑龍江省水利監督保障中心，黑龍江 哈爾濱 150006）

摘   要：研究了水泥基滲透結晶型材料（XYPEX摻合劑）與納米材料復摻（納米CaCO3）對混凝土性能的影響。結果表明：適量XYPEX摻合劑與納米CaCO3復摻可以改善混凝土的性能；3.0%的XYPEX摻合劑與0.5%的納米CaCO3復摻可以顯著提高混凝土的抗壓強度；2.0%的XYPEX摻合劑與0.5%的納米CaCO3復摻可以顯著提高混凝土的早期劈裂抗拉強度；1.0%的XYPEX摻合劑與1.0%的納米CaCO3復摻時，混凝土的抗凍性能最佳。

關鍵詞：水泥基滲透結晶型材料；納米材料；力學性能；抗凍性能；混凝土；復摻

裝配式地鐵車站單面疊合側墻受力性能試驗研究

卞   波^1，2，莫振澤^1，2，周梓彬^1，3，楊智學⁴，李婉清⁵

[1.錫澄中車（無錫）城市軌道交通工程有限公司，江蘇 無錫 214400；2.無錫地鐵集團有限公司，江蘇 無錫 214044；3.江蘇中車城市發展有限公司，江蘇 無錫 214000；4.中鐵一局集團城市軌道交通工程有限公司，江蘇 無錫 214000；5.東南大學 土木工程學院，江蘇 南京 211189]

摘   要：為提高地鐵車站施工效率，研發了裝配式地鐵車站單面疊合側墻，分別制作了縮尺比例為1∶2的疊合試件和現澆試件，并進行了抗彎試驗。結果表明：現澆試件和疊合試件呈現出相同的破壞形態，兩者的荷載-撓度曲線基本接近，抗彎性能相近；疊合試件的疊合面未出現明顯破壞，且截面鋼筋應變分布仍滿足平截面假定，疊合試件的整體性較好；裝配式地鐵車站單面疊合側墻具有“等同現澆”的受力性能，可應用于實際工程。

關鍵詞：地鐵車站；裝配式結構；單面疊合側墻；力學性能

新型鋼節點裝配式混凝土梁力學性能及破壞機制研究

吳東平，楊志宇，李成玉

（武漢科技大學 城市建設學院，湖北 武漢 430065）

摘   要：由于傳統裝配式混凝土梁運輸和施工難度大，提出了一種新型鋼節點裝配式混凝土梁，并試制了1根現澆梁試件與3根裝配式梁試件，通過抗彎靜載試驗，對比研究了新型鋼節點對裝配式梁試件力學性能及其破壞機制的影響。根據試驗情況，采用ABAQUS有限元軟件進行了試件破壞模擬，并與試驗結果進行了對比分析。結果表明：裝配式梁試件可達到現澆梁的承載力水平；新型鋼節點的鋼端板厚度對裝配式梁試件的整體承載力影響較大，當鋼端板尺寸在一定范圍內時，裝配式梁試件的承載能力優于現澆梁；新型鋼節點對混凝土的破壞形式影響較大，其梁純彎段裂縫不同于現澆梁的受彎豎向裂縫，表現為彎剪斜向裂縫；有限元模擬結果與試驗結果相吻合，可用于裝配式梁試件的后續研究。

關鍵詞：裝配式混凝土梁；承載能力；有限元；混凝土裂縫

聚丙烯纖維橡膠混凝土的力學及抗凍性能研究

蘇有文，呂雄飛，楊   戟^*

（西南科技大學 土木工程與建筑學院，四川 綿陽 621000）

摘   要：研究了聚丙烯纖維的體積摻量（0.45%、0.90%、1.35%、1.80%、2.25%、3.41%、4.51%）對橡膠混凝土力學及抗凍性能的影響，并建立了凍融損傷劣化模型來預測橡膠混凝土的凍融損傷劣化規律。結果表明：摻入適量聚丙烯纖維可以有效提高橡膠混凝土的力學及抗凍性能，當聚丙烯纖維摻量在1.80%~2.25%范圍內時，試件的力學及抗凍性能均較好；建立的凍融損傷劣化模型的擬合系數R2均大于0.992，擬合精度較高，可為聚丙烯纖維橡膠混凝土在寒冷地區工程中的應用提供理論依據。

關鍵詞：聚丙烯纖維；橡膠混凝土；力學性能；抗凍性能；凍融損傷劣化模型

不同摻合料對噴射鋼纖維混凝土性能的影響

翟軍強¹，李向龍¹，周霄騁²，秦世杰^3，*，秦鴻根²

（1.中交二公局第四工程有限公司，河南 洛陽 471002；2.東南大學 材料科學與工程學院，江蘇 南京 211189；3.江蘇道智公路科學研究院有限公司，江蘇 南京 210031）

摘   要：依托某重點工程隧道穹頂支護用高性能噴射混凝土的性能要求，配制了C40噴射鋼纖維混凝土，研究了摻合料的種類（粉煤灰、專用摻合料、抗裂劑）對噴射鋼纖維混凝土工作性、力學性能和耐久性能的影響。結果表明：摻不同摻合料噴射鋼纖維混凝土的坍落度均滿足（180±20）mm的要求，表觀密度穩定在2 530 kg/m3左右，抗壓強度均滿足設計強度等級要求，耐久性能均較好；另外，與摻粉煤灰的噴射鋼纖維混凝土相比，摻專用摻合料或抗裂劑的噴射鋼纖維混凝土的保水性和黏聚性均較好，力學性能和耐久性能基本均較優，抗滲等級分別達到了P11和P10，28 d碳化深度均小于12.0 mm。

關鍵詞：隧道支護；噴射鋼纖維混凝土；摻合料；工作性；力學性能；耐久性能

聚丙烯纖維和塑鋼纖維對TC20透水混凝土性能的影響

周敬山，林新周，劉向坤

（中核混凝土股份有限公司，陜西 西安 710016）

摘   要：通過研究單摻和復摻粉煤灰與礦粉對透水混凝土力學及透水性能的影響，優選出了TC20透水混凝土的最佳配合比，并在此基礎上，對比研究了分別單摻0.05%、0.10%、0.15%、0.20%的塑鋼纖維和聚丙烯纖維對透水混凝土力學、透水和抗凍性能的影響。結果表明：摻入適量粉煤灰、礦粉增大了透水混凝土的抗壓強度、孔隙率和透水系數；與聚丙烯纖維相比，摻塑鋼纖維試件的抗壓強度、孔隙率、透水系數均較高，抗凍性能較好。綜合考慮透水混凝土的抗壓強度、透水性能和抗凍性能，推薦復摻15%粉煤灰與15%礦粉，并摻加不超過0.10%的塑鋼纖維。

關鍵詞：透水混凝土；塑鋼纖維；聚丙烯纖維；力學性能；孔隙率；透水系數；抗凍性能                          

盾構泥對加氣混凝土性能的影響研究

劉   濤，張阿瑤，楊   萍，華靖文 

（陜西凝遠新材料科技股份有限公司，陜西 西安 710075）

摘   要：研究了不同摻量盾構泥等質量取代硅砂對加氣混凝土發氣時間、硬化時間、外觀顏色、抗壓強度和干表觀密度的影響。結果表明：SiO2含量不低于45%的盾構泥可替代部分硅砂用于生產加氣混凝土；一定摻量范圍內，隨著盾構泥摻量的增加，加氣混凝土坯體的發氣時間、硬化時間均變長，抗壓強度降低；盾構泥的摻加會導致加氣混凝土制品外觀顏色變深；為確保加氣混凝土制品的物理力學性能，需控制盾構泥的摻量。

關鍵詞：盾構泥；硅質材料；加氣混凝土制品；力學性能

漿體流變性對透水型泡沫混凝土性能的影響

凌建祥¹，董   波¹，葉   煥2^，*

（1.蚌埠市建筑設計研究院集團有限公司，安徽 蚌埠 233000；2.安徽科技學院，安徽 蚌埠 233000）

摘   要：為提高透水型泡沫混凝土的透水能力、蓄水能力，研究了漿體流變性能對該類混凝土孔結構、透水性、蓄水性的影響。結果表明：當漿體的初始屈服應力小于3.0 Pa時，透水型泡沫混凝土易發生塌模；隨著漿體屈服應力與黏度的增大，透水型泡沫混凝土的透水性和蓄水性降低；通過控制漿體的流變性，可以制備出干表觀密度700 kg/m3、透水性為K2~K3級、體積蓄水率40%的透水型泡沫混凝土。

關鍵詞：流變性；泡沫混凝土；透水性；海綿城市

不同加熱方式下高溫后防輻射混凝土的性能研究

王若祥¹，陳振富^{1，2，*}，陶秋旺¹，謝利平³

（1.南華大學 土木工程學院，湖南 衡陽 421001；2.高性能特種混凝土湖南省重點實驗室，湖南 衡陽 421001；3.中核集團土木工程與智能建筑結構重點實驗室，湖南 衡陽 421001）

摘   要：以磁鐵礦為骨料制備了防輻射混凝土，研究了不同加熱方式（微波輻射加熱、馬弗爐加熱）和溫度（25~800 ℃）對防輻射混凝土外觀形貌、抗壓強度、超聲波波速和屏蔽性能的影響。結果表明：在相同加熱方式下，隨著溫度的升高，試件的外觀形貌劣化程度加重，抗壓強度、超聲波波速、屏蔽性能均降低；與馬弗爐加熱相比，微波輻射加熱在各個溫度區間內對試件造成的損傷均較大。

關鍵詞：微波輻射加熱；馬弗爐加熱；磁鐵礦骨料；混凝土；屏蔽性能

粉煤灰基地聚物混凝土的抗氯鹽侵蝕性能研究

譚   云

（湖南湘建智科工程技術有限公司，湖南 長沙 410000）

摘   要：對比研究了氯鹽侵蝕0~360 d內，粉煤灰基地聚物混凝土（以下簡稱FABGC）與普通混凝土（以下簡稱OPC）的抗壓強度、質量損失率、氯離子含量、氯離子擴散系數、微觀結構。結果表明：各侵蝕齡期下，OPC的抗壓強度、質量損失率、氯離子含量基本均高于FABGC；隨著侵蝕齡期的增加，FABGC和OPC的抗壓強度、氯離子擴散系數基本呈下降趨勢，質量損失率、氯離子含量呈增大趨勢；當侵蝕齡期達到60 d后，OPC的抗壓強度損失率、質量損失率和氯離子擴散系數均明顯高于FABGC；隨著侵蝕深度的增加，FABGC與OPC氯離子含量逐漸降低；與FABGC相比，未受氯鹽侵蝕時，OPC的微觀結構更致密，但受氯鹽侵蝕后，OPC的微觀結構劣化速率較快。

關鍵詞：粉煤灰基地聚物混凝土；氯離子擴散系數；抗壓強度；抗氯鹽侵蝕性能；微觀結構

火山渣粒徑和DPS摻量對輕骨料混凝土性能的影響

劉宏波^1，2，張少云¹，張博洋¹，李   泳¹，常   璞¹，孫   婧^{1，2，*}

（1.河北建筑工程學院，河北 張家口 075000；2.河北土木工程診斷、重建與抗災重點實驗室，河北 張家口 075000）

摘   要：以火山渣作為粗骨料制備了輕骨料混凝土，研究了火山渣粒徑（4.75~9.50、4.75~19.00、4.75~26.00 mm）對輕骨料混凝土坍落度、吸水率和抗壓強度的影響，優選出了最佳火山渣粒徑。在此基礎上，研究了滲透結晶型無機防水劑（DPS）的摻量（0、0.6%、0.8%、1.0%）對輕骨料混凝土性能的影響，并分析了其作用機理。結果表明：隨著火山渣粒徑的增大，輕骨料混凝土的坍落度降低，吸水率增大，抗壓強度先增大后減小，最佳火山渣粒徑為4.75~19.00 mm；隨著DPS摻量的增加，輕骨料混凝土的坍落度和吸水率降低，抗壓強度增大；摻入適量DPS可以有效提高混凝土基體的密實度，從而改善混凝土的性能。

關鍵詞：火山渣粒徑；無機防水劑；輕骨料混凝土；工作性；力學性能

檸檬酸對氯氧鎂水泥水化過程及性能的影響

喻   俊¹，廖國勝^{1，2，3}，陳迎雪¹，劉艷玲¹，董興智¹，程利力¹，廖宜順^{1，2，3，*}

（1.武漢科技大學 城市建設學院，湖北 武漢 430065；2.城市更新湖北省工程研究中心，湖北 武漢 430065；3.武漢科技大學 高性能工程結構研究院，湖北 武漢 430065）

摘   要：研究了不同摻量（0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%）的檸檬酸對氯氧鎂水泥（MOC）凝結時間、抗壓強度、電阻率、體積穩定性和耐水性的影響，并通過XRD和SEM分析了其作用機理。結果表明：摻入檸檬酸會延長MOC的凝結時間和水化誘導期，延緩水化進程，降低抗壓強度，但能有效改善MOC的體積穩定性和耐水性；摻入檸檬酸會使MOC水化產物5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O（相5）的含量增加，晶體形態改變；空白組浸水28 d后，其內部生成了大量片狀Mg(OH)2；摻檸檬酸的試件浸水28 d后，其內部疏松多孔的Mg(OH)2較少，大量絮狀相5相互搭接，使MOC的內部結構更加致密，耐水性得到提升。

關鍵詞：氯氧鎂水泥；檸檬酸；水泥水化；體積穩定性；耐水性

攪拌站廢漿對砂漿流動度和力學性能的影響

孫   浩，于林玉，劉萬剛

（山東魯橋建材有限公司，山東 濟南 250000）

摘   要：為了實現攪拌站廢漿的再利用，研究了不同含固量（3%~15%）廢漿等質量取代0~100%的水對砂漿流動度及力學性能的影響。結果表明：廢漿中存在的C3S、C2S等礦物成分使其具備在混凝土中應用的可行性；隨著廢漿摻量的增加，砂漿的流動度基本呈減小趨勢；廢漿的摻入能在一定程度上使砂漿的微觀結構更密實，從而提高砂漿的力學性能，尤其是28 d抗壓強度。

關鍵詞：廢漿；含固量；水泥砂漿；流動度；力學性能；微觀結構