检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2023年第14期42卷 220-228页

作者：朱德举钟伟霖徐振钦刘志健郭帅成李安令湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082

为研究玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)筋增强海水海砂混凝土(seawater sea-sand concrete,SSC)梁的抗冲击性能,利用落锤冲击装置研究了不同冲击能量(1818 J,2727 J,3636 J,4848 J)作用下,不同混凝土强度(30 MPa,50 MPa)和配筋率(0.23%,0.48%)的BSFP-SSC梁冲击响应,并测试了冲击后梁的残余承载力。结果表明,随着冲击能量的增加,BFRP-SSC梁的破坏模式由弯曲破坏转变为剪切破坏,梁的残余承载力系数逐渐降低。提高配筋率或海水海砂混凝土强度,均可有效降低梁的最大跨中位移,提升初始峰值冲击力和抗冲击性能。该研究可为BFRP筋增强海水海砂混凝土梁的抗冲击设计提供重要依据。

关键词：玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋海水海砂混凝土梁(SSC) 低速冲击动态冲击性能冲击损伤

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混凝土中水泥浆体与骨料界面过渡区的形成和改进综述

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材料导报 2023年第1期37卷 102-113页

作者：黄燕胡翔史才军吴泽媚湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室湖南省绿色先进土木工程材料国际创新中心长沙410082

界面过渡区是水泥浆与骨料之间的薄层部分,具有孔隙率高、氢氧化钙晶体富集和定向排列等特点。其形成机理主要包括边壁效应、微区泌水效应、离子迁移和成核效应、单边生长效应、絮凝成团效应及脱水收缩效应。各种效应协同作用,导致界面... 详细信息

界面过渡区是水泥浆与骨料之间的薄层部分,具有孔隙率高、氢氧化钙晶体富集和定向排列等特点。其形成机理主要包括边壁效应、微区泌水效应、离子迁移和成核效应、单边生长效应、絮凝成团效应及脱水收缩效应。各种效应协同作用,导致界面过渡区成为混凝土最薄弱的环节。提高界面过渡区的粘结性能有利于改善混凝土的力学性能和耐久性。本文综述了常用的界面过渡区改进方法,即掺加矿物掺合料和纳米材料、改性骨料、生物矿化以及二氧化碳养护等,并比较了不同改进方法的优缺点,可为界面过渡区的形成机理和改进方法的研究及其在实际工程中的应用提供参考。

关键词：水泥基材料界面过渡区形成机理改进方法

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低次数疲劳加载下短切钢纤维对碳纤维织物增强混凝土力学性能的影响

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复合材料学报 2023年第11期40卷 6260-6274页

作者：朱德举唐昊湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082

为了研究低次数疲劳加载下短切钢纤维对碳纤维织物增强混凝土(C-TRC)力学性能的影响,通过万能试验机对不同短切钢纤维掺量(0vol%、0.5vol%、1.0vol%)的试件进行低次数疲劳加载实验和疲劳加载前后的准静态拉伸试验,并结合数字图像相关分... 详细信息

为了研究低次数疲劳加载下短切钢纤维对碳纤维织物增强混凝土(C-TRC)力学性能的影响,通过万能试验机对不同短切钢纤维掺量(0vol%、0.5vol%、1.0vol%)的试件进行低次数疲劳加载实验和疲劳加载前后的准静态拉伸试验,并结合数字图像相关分析得到拉伸状态下裂纹与应变分布。结果表明:添加短切钢纤维能够增大C-TRC的拉伸强度、杨氏模量和韧性,降低试件的能量耗散及剩余累积应变,增加裂纹条数和裂纹宽度。疲劳荷载能够降低C-TRC的刚度、极限强度、峰值应变及韧性,加快C-TRC的破坏。添加短切纤维能够降低疲劳加载造成的性能损耗,且0.5vol%掺量的增强效果最佳。基于现有的剩余强度-剩余刚度关联模型和实验数据,改进了强度退化模型,对实验数据进行拟合并与现有模型进行对比,其结果与实验数据吻合更好。该成果对于织物增强混凝土(TRC)疲劳性能的评价具有指导意义。

关键词：碳纤维织物短切钢纤维拉伸试验疲劳加载织物增强混凝土

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海洋环境下FRP增强混凝土构件结构劣化和性能退化的研究综述

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材料导报 2023年第18期37卷 79-89页

作者：陈阳胡翔吴泽媚史才军湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082 湖南省绿色先进土木工程材料国际科技创新合作基地长沙410082

随着我国海洋工程的快速发展,海洋环境下混凝土结构内部钢筋锈蚀导致的钢筋混凝土性能降低和结构破坏等问题越来越凸显。基于轻质、高强、耐腐蚀等性能特点,采用纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)与混凝土的组合结构被认... 详细信息

随着我国海洋工程的快速发展,海洋环境下混凝土结构内部钢筋锈蚀导致的钢筋混凝土性能降低和结构破坏等问题越来越凸显。基于轻质、高强、耐腐蚀等性能特点,采用纤维增强复合材料(Fiber reinforced polymer,FRP)与混凝土的组合结构被认为是海洋工程建设中的优异选择。本文介绍了不同海洋腐蚀环境如水或碱性溶液浸泡、紫外线辐射等作用下FRP的降解机理,以及FRP的拉伸、弯曲、剪切、压缩强度等力学性能的退化规律。同时,综述了FRP-混凝土界面性能劣化机理及其对FRP增强混凝土结构性能的影响规律。本文重点讨论海洋环境下FRP增强混凝土结构的界面粘结性能和力学性能,将为海洋环境下纤维增强复合材料性能的研究和工程结构设计提供理论基础和研究方向。

关键词：纤维增强复合材料海洋环境劣化机理界面粘结性能

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超高性能混凝土流变特性及调控研究进展

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硅酸盐学报 2023年第11期51卷 3025-3038页

作者：刘一帆吴泽媚张轩翰史才军湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082 湖南省绿色先进土木工程材料国际科技创新合作基地长沙410082

超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高强度、高韧性和优异耐久性的新型水泥基复合材料。由于它的水胶比低、细颗粒用量大,导致新拌浆体黏度高、纤维易成团、泵送困难等问题,不利于混凝土的匀质性及纤维对UHPC增强增韧作用的发挥。本文从... 详细信息

超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高强度、高韧性和优异耐久性的新型水泥基复合材料。由于它的水胶比低、细颗粒用量大,导致新拌浆体黏度高、纤维易成团、泵送困难等问题,不利于混凝土的匀质性及纤维对UHPC增强增韧作用的发挥。本文从流变表征和模型层面综述了UHPC的流变特性,基于水胶比、外加剂、矿物掺合料、纤维及骨料特性等因素对UHPC流变性能的影响,讨论分析了UHPC流变行为调控技术,包括调控水膜层厚度、调控浆膜层厚度、降低间隙液黏度、掺入黏度调节外加剂、改变纤维特性等5个方面及其调控作用机理。

关键词：超高性能混凝土流变性能调控技术纤维分散与取向力学性能

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组成及骨料特性对UHPC基体流动性和抗压强度的影响

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材料导报 2023年第18期37卷 97-105页

作者：周敏吴泽媚欧阳雪胡翔史才军湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082 湖南省绿色先进土木工程材料国际科技创新合作基地长沙410082

本工作通过调整砂胶比和拟合改进的Andreasen-Andersen颗粒堆积模型,计算得到了UHPC基体中各固体组分的比例。基于新拌超高性能混凝土(UHPC)基体的湿堆积密度和流动性确定了高效减水剂的最优掺量。研究分析了不同配合比设计参数(砂胶比... 详细信息

本工作通过调整砂胶比和拟合改进的Andreasen-Andersen颗粒堆积模型,计算得到了UHPC基体中各固体组分的比例。基于新拌超高性能混凝土(UHPC)基体的湿堆积密度和流动性确定了高效减水剂的最优掺量。研究分析了不同配合比设计参数(砂胶比和胶凝材料组分)、骨料特性(颗粒球形度和圆度)对UHPC基体的流动性和抗压强度的影响。结果表明:当砂胶比从0.8增加为1.2时,掺河砂的UHPC基体的湿堆积密度、流动性和7 d抗压强度逐渐降低;对比调整砂胶比和改变胶凝材料组分的掺量,UHPC基体的流动性和湿堆积密度变化趋势主要受砂胶比影响;当高效减水剂掺量为0.5%~2.0%时,UHPC基体的PFT、湿堆积密度和流动性先缓慢升高后迅速下降;骨料形状对UHPC基体的湿堆积密度、流动性和28 d抗压强度的影响较大;在UHPC基体实现紧密堆积后,影响UHPC基体的抗压强度的主要因素为骨料形貌,而胶凝材料组分掺量的影响较小;当骨料最大粒径相同时,增加骨料的球形度和圆度显著增加了UHPC基体的流动性,但降低了UHPC基体的抗压强度。

关键词：超高性能混凝土基体颗粒紧密堆积理论配合比设计参数骨料特性流动性抗压强度

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生物盔甲及仿生鳞片状柔性防护装具研究进展

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第6期50卷 199-212页

作者：朱德举王丹杨俊杰湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

传统的防护装具存在质量大、不易变形等缺点,近年来仿生物盔甲结构的防护装具得到了较大发展,较好地解决了防护性能与柔性两者不能兼顾的问题.本文综述典型生物盔甲的多级结构与力学性能、仿生防护装具的设计与制备,讨论现代仿生鳞片状... 详细信息

传统的防护装具存在质量大、不易变形等缺点,近年来仿生物盔甲结构的防护装具得到了较大发展,较好地解决了防护性能与柔性两者不能兼顾的问题.本文综述典型生物盔甲的多级结构与力学性能、仿生防护装具的设计与制备,讨论现代仿生鳞片状柔性防护装具的材料与结构、防护性能与机理等相关进展以及应用前景.指出现阶段存在的主要问题,展望高性能仿生柔性防护装具的未来发展方向.

关键词：仿生弹道测试生物盔甲防护装具防弹性能柔性

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FRP筋超高性能海水海砂混凝土梁抗剪性能研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第11期50卷 159-168页

作者：周芬陈亚曼朱德举湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082

为研究纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)筋超高性能海水海砂混凝土(Ultra-high Performance Seawater Sea-sand Concrete,UHPSSC)梁的抗剪性能,采用三点弯曲试验,探究剪跨比、箍筋间距和筋材类型(CFRP、BFRP、HFRP)对FRP-UHPSSC梁抗剪性能的影响规律.试验结果表明:FRP-UHPSSC梁在加载时裂缝发展迅速,破坏时具有明显的脆性特征;跨中荷载-挠度曲线在首条裂缝出现前后均呈现出双线性变化,裂缝出现后梁的荷载-挠度关系曲线斜率变小,挠度增长加快;FRP-UHPSSC梁的抗剪承载力随剪跨比和箍筋间距的增大而减小,剪跨比相同的试验梁,其开裂荷载基本相同;筋材的弹性模量越大,梁的抗剪承载力越高,同时也越能抑制梁的竖向变形;最后采用4部规范中的抗剪公式对试验工况进行分析,规范公式对BFRP-UHPSSC梁和HFRP-UHPSSC梁抗剪承载力计算的最小误差分别超过40%和30%,筋材类型不同的试验工况抗剪承载力计算结果差异较大.

关键词：海水海砂混凝土 FRP筋抗剪性能超高性能混凝土试验

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荷载-氯盐侵蚀耦合作用下矿渣基地质聚合物混凝土梁的受弯性能

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材料导报 2025年第3期39卷 113-119页

作者：任凯张祖华邓毓琳胡捷史才军湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082 华南理工大学材料科学与工程学院广州510640

地质聚合物混凝土因绿色低碳、高耐腐蚀受到广泛关注。本工作以矿渣为主要原材料,掺合粉煤灰和陶瓷粉制备了强度等级为C60的地质聚合物混凝土梁,分析其在荷载和氯盐侵蚀作用下的受弯性能。通过改变持荷大小和侵蚀时间,研究挠度、裂缝、... 详细信息

地质聚合物混凝土因绿色低碳、高耐腐蚀受到广泛关注。本工作以矿渣为主要原材料,掺合粉煤灰和陶瓷粉制备了强度等级为C60的地质聚合物混凝土梁,分析其在荷载和氯盐侵蚀作用下的受弯性能。通过改变持荷大小和侵蚀时间,研究挠度、裂缝、应变以及氯离子渗透的变化。结果表明,在耦合作用下,地质聚合物混凝土力学性能变化曲线与普通硅酸盐水泥混凝土的规律具有高相似性,且抗弯和抗腐蚀性能高于同强度的普通硅酸盐混凝土。试验结果为地质聚合物在结构工程中的应用提供了数据支撑。

关键词：地质聚合物混凝土荷载氯盐侵蚀耦合作用挠度裂缝

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聚羧酸减水剂的酸醚比对水化硅酸钙晶种早强作用的影响

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硅酸盐学报 2023年第7期51卷 1649-1659页

作者：雷凤珍雷蕾康阳阳史才军湖南大学土木工程学院绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082 湖南大学湖南省绿色与先进土木工程材料国际创新合作中心长沙410082 湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室长沙410082

在水泥基材料中加入水化硅酸钙晶种-聚羧酸减水剂(C-S-Hs-PCE)可以有效提高早期强度。C-S-Hs-PCE能够为水化产物C-S-H凝胶提供成核位点,促进C-S-H凝胶生成,从而加快水泥水化进程。酸醚比是梳型PCE的一个重要结构参数,对C-S-Hs-PCE的合... 详细信息

在水泥基材料中加入水化硅酸钙晶种-聚羧酸减水剂(C-S-Hs-PCE)可以有效提高早期强度。C-S-Hs-PCE能够为水化产物C-S-H凝胶提供成核位点,促进C-S-H凝胶生成,从而加快水泥水化进程。酸醚比是梳型PCE的一个重要结构参数,对C-S-Hs-PCE的合成和早强作用的影响显著。通过动态光散射分析、总有机碳分析仪、X射线衍射分析、低场时域核磁共振分析仪、扫描电子显微镜、等温量热仪和抗压强度测试研究了酸醚比对C-S-Hs-PCE的粒径及其在水泥基材料中早期效果的影响。结果表明:高酸醚比的PCE形成的C-S-Hs-PCE具有更小的粒径,更有助于促进硅酸盐相水化和氢氧化钙、C-S-H凝胶的生成,从而加速浆体水化,降低砂浆的总孔隙率,提高砂浆的早期抗压强度,尤其是24 h龄期之内的强度。

关键词：酸醚比水化硅酸钙晶种粒径早期强度

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