检索结果-内蒙古大学图书馆

硅酸盐学报 2020年第10期48卷 1636-1643页

作者：丁庆军李进辉耿雪飞赵明宇武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 沈阳建筑大学材料科学与工程学院沈阳110168

针对我国西部洪水泥石流多发山区桥梁墩柱冲磨破坏问题,研制了一种具有高强、低收缩、高耐磨、抗冲击及耐久性能佳的橡胶颗粒抗冲磨超高性能混凝土(UHPC),并利用扫描电子显微镜、能谱仪和接触角仪探究了橡胶颗粒表面改性对UHPC性能的提... 详细信息

针对我国西部洪水泥石流多发山区桥梁墩柱冲磨破坏问题,研制了一种具有高强、低收缩、高耐磨、抗冲击及耐久性能佳的橡胶颗粒抗冲磨超高性能混凝土(UHPC),并利用扫描电子显微镜、能谱仪和接触角仪探究了橡胶颗粒表面改性对UHPC性能的提升机理。结果表明:基准UHPC中掺入10%(体积分数)经NaOH+KH570硅烷偶联剂复合改性的粒径为1~3 mm的橡胶颗粒后,其抗冲磨强度和终裂冲击功分别提升了26%和72%;掺入15%(体积分数)饱水预湿高钛重矿渣砂和6%(质量分数)CaO型膨胀剂后,其收缩较基准UHPC降低了约50%。改性橡胶颗粒主要通过改变橡胶颗粒表面形貌、提升表面亲水性和改善橡胶颗粒–胶凝材料基体界面黏结性能提升UHPC各项性能。

关键词：橡胶颗粒超高性能混凝土抗冲磨收缩机理

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纤维混掺超高性能混凝土抗冲磨与拉伸性能研究

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水利学报 2023年第10期54卷 1248-1256页

作者：王雄锋陈波张晓闯吕乐乐张丰南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室江苏南京210029 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙410014

为明确钢纤维-聚丙烯(PP)聚乙烯醇(PVA)纤维混掺对超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)抗冲磨和拉伸性能的影响,本文通过PP PVA纤维与钢纤维混掺、长短PVA纤维混掺等方式,研究了UHPC抗冲磨性能,阐明了纤维混掺提升UHP... 详细信息

为明确钢纤维-聚丙烯(PP)聚乙烯醇(PVA)纤维混掺对超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)抗冲磨和拉伸性能的影响,本文通过PP PVA纤维与钢纤维混掺、长短PVA纤维混掺等方式,研究了UHPC抗冲磨性能,阐明了纤维混掺提升UHPC抗冲磨强度的作用机制;研究了不同掺量PVA纤维与钢纤维混掺对UHPC拉伸性能的影响,测试了UHPC拉伸应力-应变曲线,分析了纤维混掺对UHPC拉伸断裂能的影响。结果表明:在1.0%钢纤维的基础上添加0.2%~1.0%的PP PVA纤维,能进一步提高UHPC的抗冲磨强度;纤维掺量相同时,钢-PP纤维混掺UHPC的抗冲磨性能整体上略优于钢纤维UHPC、钢-PVA纤维混掺UHPC和长短PVA纤维混掺UHPC;长短PVA纤维混掺时,长短纤维体积比为3∶1时UHPC抗冲磨强度最高。钢-PVA纤维混掺UHPC拉伸应力-应变曲线表现为应变软化,钢-PVA纤维混掺UHPC较钢纤维UHPC的抗拉强度略低,钢纤维比钢-PVA混掺纤维能更好地抑制微裂缝的萌生与扩展。

关键词：超高性能混凝土纤维混掺拉伸性能抗冲磨

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硅粉增强混凝土抗冲磨性能的微观机理

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水利学报 2013年第1期44卷 111-118页

作者：王磊何真杨华全蔡新华长江科学院湖北武汉430072 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

采用Fourier红外光谱(FTIR)和29Si固体核磁共振谱(29SiNMR)结合去卷积技术研究了硅粉增强混凝土抗冲磨性能的微观机理。结果表明硅粉具有较高的水化活性,硅粉掺量为10%的水泥体系水化3d时,大约有41%的硅粉参与反应,水化120d时大约有96%... 详细信息

采用Fourier红外光谱(FTIR)和29Si固体核磁共振谱(29SiNMR)结合去卷积技术研究了硅粉增强混凝土抗冲磨性能的微观机理。结果表明硅粉具有较高的水化活性,硅粉掺量为10%的水泥体系水化3d时,大约有41%的硅粉参与反应,水化120d时大约有96%的硅粉参与反应。此外,硅粉的火山灰反应改变了C-S-H结构中Qn的分布和C-S-H的聚合度,在这个过程中,硅粉结构中的Si-O-Si共价键在碱性环境中断裂后形成的水化硅酸根单体与C-S-H二聚体以及Ca2+、OH-结合,形成高聚C-S-H。在分子尺度(几个纳米),硅粉优化了C-S-H结构,使得C-S-H结构有序性增强,在微米尺度,硅粉的火山灰反应使得C-S-H堆积结构更加密实,胶凝性更强,从而改善了混凝土中浆体的性质。这样就从C-S-H层面解释了硅粉改善混凝土强度以及抗冲磨性能的机理。

关键词：抗冲磨硅粉水化硅酸钙微结构核磁共振

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抗冲磨超高性能混凝土制备与微结构调控机理研究

抗冲磨超高性能混凝土制备与微结构调控机理研究

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作者：李进辉武汉理工大学

学位级别：博士

我国西部山区多发泥石流、洪水等自然灾害。泥石流、洪水中掺杂大量泥沙和石块,且流速快、流量大,部分地区水中还含有大量SO42-、Cl-和Mg2+等有害侵蚀性离子。在泥石流或洪水的冲磨和有害离子侵蚀耦合作用下,桥梁墩柱普遍存在混凝土剥... 详细信息

我国西部山区多发泥石流、洪水等自然灾害。泥石流、洪水中掺杂大量泥沙和石块,且流速快、流量大,部分地区水中还含有大量SO42-、Cl-和Mg2+等有害侵蚀性离子。在泥石流或洪水的冲磨和有害离子侵蚀耦合作用下,桥梁墩柱普遍存在混凝土剥落、钢筋裸露等耐久性问题,显著影响了桥梁结构的安全性和服役寿命,需要反复维修,增加了工程建设成本。因此,亟待解决西部山区桥梁墩柱冲磨破坏的技术难题。针对西部山区桥梁墩柱冲磨破坏的耐久性问题,从材料组成优化设计及其微结构调控出发,提出了高抗冲磨超高性能混凝土（简称UHPC）制备技术,并应用分子动力学结合试验研究了冲磨与侵蚀耦合作用下UHPC胶凝浆体微观结构演变及其性能退化机理,开发了适用于桥墩修复和加固的高抗冲磨UHPC材料,提出了组合墩柱抗冲磨防护新结构,并在桥梁墩柱新建和加固工程中进行了示范应用。本文进行的主要工作和取得创新成果如下:（1）揭示了材料组成及其微结构对UHPC耐磨、抗冲击性能和体积稳定性的影响机制。采用1350～1400℃煅烧的高铁相硅酸盐水泥（C4AF≥17%）和富含铝的高活性矿物掺合料水化形成大量的高Al掺杂C-A-S-H凝胶,使胶凝浆体与多孔耐磨高强集料形成强界面粘结,从而提升了UHPC的耐磨性能;利用氧化石墨烯增韧UHPC胶凝浆体、混杂纤维阻裂和表面改性橡胶颗粒变形吸能,多尺度增韧提升UHPC材料的抗冲击性能;采用饱水预湿多孔集料内养护与膨胀剂补偿收缩协同提升UHPC体积稳定性。基于功效系数法,提出了耐磨、抗冲击和体积稳定性能协同提升的高抗冲磨UHPC材料制备技术,研制的高抗冲磨UHPC材料性能:抗压强度≥140.0MPa,抗冲磨强度≥150h/（kg/m2）,磨损率≤0.2%,终裂冲击功≥150k J,弯曲韧性指数I20≥20,56d收缩<200με。（2）应用分子动力学结合试验研究了UHPC材料微结构形成与演变规律,探明了冲磨与侵蚀耦合作用下UHPC胶凝浆体微观结构演变及其性能退化机理,提出了抗冲磨UHPC材料微结构调控方法。推移质的冲击导致抗冲磨UHPC产生微结构损伤,加速了侵蚀性离子的传输,促使SO42-从损伤处开始侵蚀生成石膏和钙钒石等膨胀性侵蚀产物,SO42-和Mg2+侵蚀导致UHPC胶凝浆体中C-A-S-H凝胶脱铝和脱钙、微结构演变和力学性能退化,从而加剧了侵蚀性产物对UHPC的膨胀破坏和结构的冲击破坏,进一步加剧了UHPC的微结构损伤。（3）探明了不同养护制度对抗冲磨UHPC微结构与性能影响的机制,提出了抗冲磨UHPC材料适合的养护制度。标准养护和90℃蒸汽养护下UHPC的力学性能、耐磨性能和抗冲击性能差异较小,其原因为蒸汽养护造成了UHPC中的内养护集料水分快速释放,导致其与UHPC胶凝浆体间的界面及UHPC基体有害孔增加,抵消了因蒸汽养护促进胶凝材料水化而提高UHPC力学性能的正效应。抗冲磨UHPC适宜采用免蒸养、常温保湿养护。（4）基于开发的高抗冲磨UHPC材料,提出了山区桥梁墩柱的抗冲磨防护新结构,并将其成功应用于四川省仁寿至屏山新市公路石盘特大桥新建桥梁墩柱抗冲磨防护工程和武汉市府河大桥桥梁墩柱抗冲磨防护加固工程,显著地提升了桥梁墩柱的抗冲磨性能和服役寿命,有效地解决了桥梁墩柱冲磨破坏的技术难题。本文研究成果可为西部山区桥墩墩柱安全性及耐久性设计提供参考依据,具有推广应用前景。

关键词：超高性能混凝土抗冲磨体积稳定性微结构调控机理应用技术

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膨胀剂及陶砂对UHPC抗冲磨性能和体积稳定性的影响

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硅酸盐通报 2020年第4期39卷 1132-1138页

作者：彭程康琰耿春东刘勇强石华余松柏丁庆军华新水泥股份有限公司研发中心武汉430070 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070

根据UHPC具有较好的抗冲磨性能和收缩大的问题,研究了不同种类、掺量的膨胀剂和陶砂对UHPC抗冲磨性能和体积稳定性(收缩)的影响规律,通过力学性能、长期性能等测试方法对其性能进行分析。研究结果表明,在相同条件下,随着饱水预湿高强陶... 详细信息

根据UHPC具有较好的抗冲磨性能和收缩大的问题,研究了不同种类、掺量的膨胀剂和陶砂对UHPC抗冲磨性能和体积稳定性(收缩)的影响规律,通过力学性能、长期性能等测试方法对其性能进行分析。研究结果表明,在相同条件下,随着饱水预湿高强陶砂体积掺量提高,UHPC收缩减小,但抗冲磨强度下降,陶砂的体积掺量应控制在10%~20%;掺入CaO类膨胀剂,可以显著降低UHPC的收缩。随着膨胀剂掺量的增加,其补偿了UHPC胶凝材料水化产生的收缩,使混凝土的收缩大大减少。但膨胀剂掺量过高达到8%后,部分膨胀剂无足够的水发生水化反应,其体积稳定性反而不如膨胀剂掺量为6%的试样。预湿陶砂内养护和膨胀剂补偿收缩的协同作用显著降低UHPC的收缩。

关键词：膨胀剂陶砂抗冲磨收缩

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富春江水电站溢流面混凝土抗冲磨防护试验

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水利水电技术 2013年第9期44卷 90-92,99页

作者：孙志恒朱德康王健平蔡昌渊方文时中国水利水电科学研究院北京100038 国网新源富春江水力发电厂浙江杭州311504

针对富春江水电站溢流面的运行条件,采用SK抗冲磨刮涂聚脲和SK高韧性环氧耐磨防护涂层对其抗冲磨性能进行了室内试验研究,并在现场选择1#～4#孔进行了溢流面混凝土表面抗冲磨防护试验,经历了多次泄洪的考验。实践证明,这两种柔性抗冲磨... 详细信息

针对富春江水电站溢流面的运行条件,采用SK抗冲磨刮涂聚脲和SK高韧性环氧耐磨防护涂层对其抗冲磨性能进行了室内试验研究,并在现场选择1#～4#孔进行了溢流面混凝土表面抗冲磨防护试验,经历了多次泄洪的考验。实践证明,这两种柔性抗冲磨防渗涂料具有抗冲耐磨、抗紫外线能力强、能适应在潮湿环境下施工以及施工简单的特点,对溢流面混凝土的抗冲磨防护效果很好。

关键词：溢流面抗冲磨 SK刮涂聚脲高韧性环氧涂层

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多沙河流闸门过流面抗冲磨防护环氧砂浆的研制及性能研究

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水资源与水工程学报 2023年第3期34卷 129-135页

作者：陈卫任凯麟张御翎江凌杨贵海王正中亢阳中铁水利水电规划设计集团有限公司江西南昌330029 西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

研制一种适用于多沙河流闸门过流面抗冲耐磨防护的环氧砂浆,通过环氧树脂体系的工作性能初选配方,选用正交试验研究不同因素对环氧砂浆抗压强度和抗折强度影响的显著性,分析胶砂比和水泥掺量对砂浆力学性能的影响,通过核磁共振技术研究... 详细信息

研制一种适用于多沙河流闸门过流面抗冲耐磨防护的环氧砂浆,通过环氧树脂体系的工作性能初选配方,选用正交试验研究不同因素对环氧砂浆抗压强度和抗折强度影响的显著性,分析胶砂比和水泥掺量对砂浆力学性能的影响,通过核磁共振技术研究不同配比环氧砂浆内部孔径大小和分布情况,并通过高速水下钢球冲磨机测试不同配比环氧砂浆抵抗推移质冲磨的性能。结果表明:胶砂比对环氧砂浆的抗压强度和抗折强度影响显著,随着胶砂比的增加,环氧砂浆的抗压强度和抗折强度先快速增加后有一定程度的回落,当石英砂∶水泥∶环氧树脂为5∶1∶3时,环氧砂浆流动性好,养护7 d后内部孔隙分布均匀,抗压强度为119.0 MPa,抗折强度为42.24 MPa,216 h高速水下钢球法冲磨厚度损失为0.063 mm。结合数据分析,高强高韧环氧砂浆粘结强度高、施工难度小、抗冲磨效果较好,适用于闸门过流面防护。

关键词：高水头闸门过流面抗冲磨环氧砂浆胶砂比正交试验多沙河流

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纤维素纤维在水工抗冲磨高性能混凝土中的应用

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水利水电技术 2011年第10期42卷 124-127页

作者：李光伟中国水电顾问集团成都勘测设计研究院四川成都610071

结合水电工程的实际,开展了纤维素纤维在水工抗冲磨高性能混凝土中应用的试验研究。试验研究结果表明:在水工抗冲磨高性能混凝土中掺入部分纤维素纤维,可以有效地增加混凝土的体积稳定性,改善混凝土抵抗温度裂缝的能力,提高水工抗冲磨... 详细信息

结合水电工程的实际,开展了纤维素纤维在水工抗冲磨高性能混凝土中应用的试验研究。试验研究结果表明:在水工抗冲磨高性能混凝土中掺入部分纤维素纤维,可以有效地增加混凝土的体积稳定性,改善混凝土抵抗温度裂缝的能力,提高水工抗冲磨高性能混凝土的抗冲磨能力。

关键词：纤维素纤维抗冲磨高性能混凝土体积稳定性抗裂能力

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汾河二库高强抗冲磨混凝土原材料特性和配合比设计

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水利水电技术 1999年第6期30卷 28-29页

作者：辛雁清郭亚洁邢鹏勇山西省汾河二库建设总指挥部太原市030002 山西省水利科学研究所太原市030002

汾河水中泥沙含量较大,汾河二库水利枢纽工程所在汾河流域悬泉寺处的多年平均含沙量为38.6kg/m3,其中1953年6月16日兰村站实测最大含沙量为525kg/m3.枢纽工程碾压混凝土大坝泄洪底孔最大流速25m/s,设计泄洪底孔标号为R90C50S8D150抗冲... 详细信息

汾河水中泥沙含量较大,汾河二库水利枢纽工程所在汾河流域悬泉寺处的多年平均含沙量为38.6kg/m3,其中1953年6月16日兰村站实测最大含沙量为525kg/m3.枢纽工程碾压混凝土大坝泄洪底孔最大流速25m/s,设计泄洪底孔标号为R90C50S8D150抗冲磨混凝土,溢流面设计为R90C35S6D150抗冲磨混凝土.

关键词：高强混凝土材料特性抗冲磨混凝土配合比

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CW820新型聚脲抗冲磨材料系统在天福庙大坝溢洪道中的应用

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化工新型材料 2011年第7期39卷 138-140页

作者：谭雪松韩炜陈亮宜昌市黄柏河流域管理局宜昌443000 长江科学院材料与结构研究所武汉430010 水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心武汉430010 国家大坝安全工程技术研究中心武汉430010

对一种新型聚脲基抗冲磨系统—CW820进行了室内性能测试。结果表明,CW820系统具有优异的抗冲磨性能、良好的耐久性能以及绿色环保性能。并介绍了CW820系统在天福庙大坝溢洪道除险加固工程中的应用。

关键词：聚脲抗冲磨天福庙大坝

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