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超高性能混凝土在模擬污水環境中的劣化過程研究

胡文佩^1，2，李華兵³，郭曉潞^3，*

（1.上海市市政規劃設計研究院有限公司，上海 200031；2.上海城市路域生態工程技術研究中心，上海 200031；3.同濟大學 材料科學與工程學院 先進土木工程材料教育部重點實驗室，上海 201804）

      摘   要：制備濃度均為5%的硫酸溶液和檸檬酸溶液模擬污水環境，對比研究了普通混凝土（NC）和超高性能混凝土（UHPC）在模擬污水環境中的耐腐蝕性能和劣化過程。結果表明：經兩種腐蝕溶液浸泡后，UHPC的外觀破壞、腐蝕深度及劣化深度均遠低于NC；浸泡106 d后，浸泡UHPC腐蝕溶液的pH值趨于穩定，而浸泡NC的腐蝕溶液pH值則持續上升；與NC相比，經硫酸溶液浸泡后，UHPC腐蝕表面的微觀結構更密實，腐蝕表面仍有富余的Ca²⁺來有效防止硫滲入，從而使UHPC更耐酸腐蝕。

      關鍵詞：超高性能混凝土；污水環境；硫酸；檸檬酸；腐蝕機理；劣化過程

氧化石墨烯-硅烷復合乳液對混凝土抗氯離子滲透性能的影響及機理分析

王繼祖¹，路榮波¹，王漢增²

（1.山東淄建集團有限公司，山東 淄博 255000；2.山東中木建設有限公司，山東 淄博 255000）

      摘   要：研究了涂覆氧化石墨烯-硅烷復合乳液和硅烷乳液對混凝土抗氯離子滲透性能的影響，并通過分子動力學模擬構建了氯離子在C-S-H凝膠孔道中的傳輸模型，分析了復合乳液的作用機理。結果表明：涂覆復合乳液與硅烷乳液均能有效提高混凝土的抗氯離子滲透性能，其中，復合乳液的效果更好；乳液中的分子與C-S-H界面通過靜電力、分子間相互作用力、成鍵等方式互相結合，改變了C-S-H界面性能，減緩了水分子進入孔道中的速度，也降低了氯離子的滲透速度；乳液分子在孔道中通過吸附作用吸附周圍的分子，形成較大體積的團簇體，阻塞了孔道，抑制了孔道中氯離子與水分子的傳輸，從而提高了混凝土的抗氯離子滲透性能。

      關鍵詞：混凝土；氧化石墨烯復合乳液；抗氯離子滲透性能；模擬

微納米氣泡水對砂漿力學、收縮性能的影響

羅作球^1，2，胡宇博^1，2，*，何廷樹³，張凱峰^1，2，孟   剛^1，2，萬賑民³，張林嘯^1，2

（1.中建西部建設北方有限公司，陜西 西安 710065；2.西安市特種混凝土與低碳建材工程技術研究中心，陜西 西安 710065；3.西安建筑科技大學 材料科學與工程學院，陜西 西安 710055）

      摘   要：為了探究微納米氣泡水（NBW）作為拌和水對砂漿性能的影響，對NBW與普通水拌和的砂漿抗壓強度與收縮性能進行了對比分析。結果表明：NBW使砂漿28 d抗壓強度提高了6%~13%，早期抗壓強度提高更明顯；NBW與礦物摻合料具有協同作用，能夠降低砂漿的收縮，減少質量損失；NBW可以降低砂漿的總孔隙率和平均孔徑，使砂漿的微觀結構更加密實。

      關鍵詞：微納米氣泡水；砂漿；抗壓強度；收縮

高溫后預損傷混凝土的軸壓試驗研究

王連坤，梁錫東*，郭一彬，劉   杰，林文皓

（五邑大學 土木建筑學院，廣東 江門 529020）

      摘   要：對不同預損傷程度下C30混凝土試件進行了高溫（200、350、500 ℃）后軸心抗壓試驗，獲取了試件的應力-應變全曲線，分析了高溫對預損傷試件的質量損失率、峰值應力、峰值應變、彈性模量等的影響。結果表明：在相同溫度下，預損傷程度越高的混凝土試件破壞越早；在相同預損傷程度下，高溫溫度越高，試件破壞越早；與溫度相比，預損傷程度對試件軸壓破壞的影響更大；各試件的質量損失率隨著溫度的升高而增加；預損傷程度越高，高溫溫度越高，試件的軸心抗壓強度越低；隨著溫度的升高，各試件的峰值應力降低，峰值應變增加，上升段的斜率變小；各試件的彈性模量均隨著溫度的升高而降低。

      關鍵詞：預損傷；高溫；質量損失率；軸壓力學性能

早強劑對C30噴射混凝土抗壓強度的影響

吉   飛，李   偉，陳本穩，李慶超，姜海東

（江蘇奧萊特新材料股份有限公司，江蘇  南京 210505）

      摘   要：研究了不同早強劑（元明粉、硫酸鋁、七水硫酸鎂、硝酸鈣、亞硝酸鈉、硫氰酸鈉和CSH晶種）單摻及復摻對C30噴射混凝土抗壓強度的影響。結果表明：不同廠家CSH晶種對C30噴射混凝土各齡期抗壓強度的作用效果有所差異，其中，CSH晶種2#對抗壓強度的提高效果最好；通過優化配合比，元明粉可以提高試件的早期抗壓強度，且28 d抗壓強度發展較好；硝酸鈣、亞硝酸鈉、硫氰酸鈉單摻及與其他早強劑復摻對C30噴射混凝土8 h抗壓強度的提高效果并不明顯，甚至會降低噴射混凝土的抗壓強度。

      關鍵詞：早強劑；噴射混凝土；抗壓強度；CSH晶種

摻磷尾礦砂的UHPC板抗彎性能試驗研究

王卓群¹，宗鐘凌^{1，2，3，*}，謝青海^1，2，駱   輝¹，盧浩宇¹，賴   斌¹，高子晴¹

（1.江蘇海洋大學 土木與港海工程學院，江蘇 連云港 222005；2.江蘇省海洋工程基礎設施智能建造工程研究中心，江蘇 連云港 222002；3.江蘇省海洋資源開發研究院，江蘇 連云港 222002） 

　　摘   要：使用磷尾礦砂取代部分河砂制備了超高性能混凝土（UHPC），研究了不同磷尾礦砂取代率（0~20%）對UHPC試件強度與彈性模量的影響，優選出最佳配合比，制作了5塊配筋UHPC板，研究了不同厚度及配筋率對UHPC板抗彎性能的影響。結果表明：隨著磷尾礦砂取代率的增加，試件的抗壓強度與彈性模量呈先增加后下降的趨勢；當磷尾礦砂取代率為10%，試件的抗壓強度和彈性模量達到峰值，而抗拉強度隨著磷尾礦砂取代率的增加而顯著降低；在局部荷載作用下，配筋UHPC板的極限承載力和彎曲韌性隨著配筋率和截面高度的增大而提高。此外，基于試驗得到的UHPC受壓本構曲線，建立了配筋UHPC板數值仿真模型，發現分析結果與抗彎試驗結果吻合較好。

      關鍵詞：超高性能混凝土（UHPC）；磷尾礦砂；預制板；抗彎性能；有限元分析

SAP預濕水量對UHPC性能的影響

李   信^1，2，陳露一^1，2

（1．橋梁智能與綠色建造全國重點實驗室，湖北 武漢 430034；2．中鐵橋研科技有限公司，湖北 武漢 430050）

      摘   要：研究了高吸水性樹脂（SAP）的預濕水量（0、20、30、40 kg/m3）對超高性能混凝土（UHPC）工作性、力學性能和收縮性能的影響。結果表明：隨著SAP預濕水量的增加，UHPC的初始和3 h擴展度均增加，3 d和28 d抗壓強度均降低，且3 d抗壓強度降低更明顯，自收縮值降低，干燥收縮值增大。

      關鍵詞：高吸水性樹脂；超高性能混凝土；工作性；力學性能；收縮性能

水稻秸稈纖維對混凝土抗壓性能的影響

張   烜，趙   瑜，黃真江，張   坤，陸智杰

（貴州大學 土木工程學院，貴州 貴陽 550000）

      摘   要：研究了水稻秸稈纖維的長度（10~30 mm、40~60 mm）和摻量（0、2、4、8 kg/m3）對混凝土抗壓強度的影響，分析了試件表面的裂縫情況，并進行了析因分析。結果表明：摻入適量水稻秸稈纖維能有效提高混凝土的1、14、28 d抗壓強度，改善單軸壓縮作用下混凝土表面裂縫的形態及分布情況，且較長水稻秸稈纖維的提高作用相對更好；水稻秸稈纖維對混凝土1、14、28 d抗壓強度的影響程度大小均為：摻量>長度與摻量共同作用>長度；考慮28 d抗壓強度時，建議水稻秸稈纖維的長度為40~60 mm、摻量為2 kg/m3。

      關鍵詞：水稻秸稈纖維；混凝土；抗壓強度；表面裂縫；析因分析

鋼筋混凝土開洞梁力學性能研究現狀與進展

張   揚¹，顏   陽²，熊學玉^1，3，*，陳   率⁴，陶   華⁴

（1.同濟大學 土木工程學院，上海 200092；2.中鐵上海設計院集團有限公司，上海200070；3.同濟大學，先進土木工程材料教育部重點實驗室，上海 201804；4.寧安鐵路有限責任公司，安徽 蕪湖 241004）

      摘   要：總結了國內外鋼筋混凝土開洞梁的受力機理、受力性能、洞口補強加固方式、承載能力計算等研究現狀。現有研究結果表明：洞口上、下弦桿可看作是偏心受壓和偏心受拉狀態；當洞口尺寸較小時，鋼筋混凝土開洞梁可看作帶有斜壓腹桿的桁架模型，當洞口尺寸較大時，洞口部分為無斜壓腹桿的平行弦桿以及無洞口部分的帶有斜壓腹桿的桁架模型；鋼筋混凝土開洞梁主要有孔側破壞和孔間破壞兩種破壞模式；鋼筋混凝土開洞梁的結構響應主要取決于荷載路徑的中斷程度；隨著洞口高度和寬度的增加，鋼筋混凝土開洞梁的承載力會降低，但若設計合理，不會形成薄弱區；普通鋼筋、纖維布和纖維板都可用于洞口區域的加固，相應的抗剪承載力計算也較為完善。

      關鍵詞：鋼筋混凝土開洞梁；受力機理；洞口補強形式；承載能力；研究進展

基于電磁感應原理的鋼筋鋼纖維混凝土無損檢測方法研究

葉   芳^1，2，趙   鵬^1，2，施俊航³，吳仁杰³，陳柯宇³，夏   晉^3，*

（1.國網天津市電力公司電力科學研究院，天津300384；2.天津市電力物聯網企業重點實驗室，天津300384；3.浙江大學 建筑工程學院，浙江 杭州310058）

      摘   要：采用基于電磁感應原理的無損檢測方法，研究了混凝土中鋼纖維的體積摻量（0~1.85%）、鋼筋的直徑（6~20 mm）、間距（100 mm、200 mm）和保護層厚度（20 mm、40 mm）與電磁信號值的關系。結果表明：隨著鋼纖維體積摻量的增加，電磁信號值增大；隨著鋼筋直徑的增加，電磁信號值基本呈增大趨勢；鋼筋的間距和保護層厚度越大，電磁信號值越小；鋼筋鋼纖維混凝土的電磁信號值由鋼纖維與鋼筋產生的電磁信號值疊加而成；當鋼筋間距大于100 mm時，相鄰鋼筋之間的電磁信號基本無影響；根據電磁信號波谷均值可檢驗和評定鋼筋鋼纖維混凝土中的鋼纖維體積摻量是否合格；根據曲線的峰值和峰值出現位置可檢驗鋼筋直徑和鋼筋所在位置是否合格。

      關鍵詞：電磁感應原理；鋼纖維；鋼筋混凝土；無損檢測

固廢基膠凝材料的粒度分布與其性能的關聯度

張艷佳^1，2，張廣田^1，2，*，于海洋^1，2，賀光煒^1，2

（1.河北省建筑科學研究院有限公司，河北 石家莊 050021；2.河北省固廢建材化利用科學與技術重點實驗室，河北 石家莊 050021）

      摘   要：以礦渣、鋼渣、脫硫石膏、粉煤灰為主要原材料制備了固廢基膠凝材料，研究了粉磨時間（5、10、15 min）對固廢基膠凝材料比表面積、粒度分布、標準稠度用水量和膠砂抗壓強度的影響，并通過灰色關聯分析方法探究了固廢基膠凝材料的粒度分布與標準稠度用水量和抗壓強度之間的關聯度。結果表明：隨著粉磨時間的增加，固廢基膠凝材料的細度、比表面積、標準稠度用水量和膠砂抗壓強度均增大；固廢基膠凝材料的標準稠度用水量和膠砂的抗壓強度均與粒度小于20 μm的顆粒含量呈正相關，與粒度大于等于20 μm的顆粒含量呈負相關；適當減少粒度10~20 μm的顆粒含量或增加粒度20~32 μm的顆粒含量，均可在一定程度上降低固廢基膠凝材料的標準稠度用水量；增加粒度0~3 μm、10~20 μm的顆粒含量分別有助于提高膠砂的3 d、28 d抗壓強度。

      關鍵詞：固廢基膠凝材料；粒度分布；灰色關聯分析；抗壓強度；標準稠度用水量

超細粉煤灰特性及其在混凝土中的應用研究

王玉斌¹，尹韶寧²，潘   棟²，李梓源¹，王   娜^1，3，袁   鵬²

（1.大唐同舟科技有限公司，北京 100040；2.建筑材料工業技術情報研究所，北京 100024；3.大唐國際發電股份有限公司 高鋁煤炭資源開發利用研發中心，內蒙古 鄂爾多斯 010321）

      摘   要：制備了不同細度（674、810、1 126 m2/kg）的超細粉煤灰，研究了其摻量（0~25%）對水泥-超細粉煤灰膠凝材料性能的影響，分析了摻不同細度超細粉煤灰混凝土的工作性、力學性能和耐久性能。結果表明：超細粉煤灰的強度活性指數和需水量比均隨著其細度的增加而增大；用0~25%的超細粉煤灰替代P·O 42.5級水泥后，膠凝材料的初凝、終凝時間分別延長了11~71 min、13~74 min；與未摻超細粉煤灰的混凝土相比，摻超細粉煤灰混凝土的坍落度提高，3 d和7 d抗壓強度相差不大，28、56、90 d抗壓強度均有所提高，抗碳化性能和抗硫酸鹽侵蝕性能均有所提升。

      關鍵詞：超細粉煤灰；基本特性；水泥；混凝土；性能研究