检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程学报 2021年第7期54卷 54-61,132页

作者：李安令郭帅成朱德举湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学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长沙410082

高韧性水泥基复合(HTCC)材料的拉伸应力-应变关系能够反映其力学性能,而简单的线性模型无法不能准确地分析其力学性能。为更准确地分析HTCC材料的力学性能,提出可以体现其应变硬化和软化行为的四线型拉伸本构。基于该本构模型,推导出矩... 详细信息

高韧性水泥基复合(HTCC)材料的拉伸应力-应变关系能够反映其力学性能,而简单的线性模型无法不能准确地分析其力学性能。为更准确地分析HTCC材料的力学性能,提出可以体现其应变硬化和软化行为的四线型拉伸本构。基于该本构模型,推导出矩形截面构件的弯矩-曲率响应的理论解。利用弯矩面积法计算出三点弯曲和四点弯曲试验构件的跨中挠度,得到HTCC材料拉伸和弯曲性能之间的关系。利用该模型对HTCC材料的弯曲性能进行模拟,并对比文献中的数据验证该模型的准确性。通过参数分析,研究HTCC材料拉伸本构参数的变化对其弯曲性能的影响。该模型能够准确预测HTCC材料的拉伸本构参数或弯曲力学性能,为HTCC材料在矩形截面构件设计中的应用提供技术支撑。

关键词：水泥基复合材料拉伸模型弯曲性能弯矩-曲率响应应力-应变响应

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改性和温度对织物增强混凝土界面性能的影响

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第9期49卷 117-125页

作者：朱德举任京华郭帅成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

为了研究界面改性和温度对织物增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,TRC)界面性能的影响,分别采用环氧树脂、硅烷偶联剂及纳米二氧化硅(SiO_(2))对纤维表面进行处理,并通过电镜扫描和拔出试验测试处理后纤维微观形貌和TRC试件在25℃... 详细信息

为了研究界面改性和温度对织物增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,TRC)界面性能的影响,分别采用环氧树脂、硅烷偶联剂及纳米二氧化硅(SiO_(2))对纤维表面进行处理,并通过电镜扫描和拔出试验测试处理后纤维微观形貌和TRC试件在25℃、100℃及200℃下的宏观力学性能.试验结果表明:纳米SiO_(2)浸渍和环氧树脂涂层均明显改善碳纤维束在水泥基体中的界面黏结性能.纳米SiO_(2)颗粒能浸入纤维束内部,改善内部纤维丝与基体间的应力传递,同时纳米SiO_(2)与氢氧化钙反应生成水化硅酸钙凝胶,提高其黏结性能.硅烷偶联剂处理可以增加纤维表面粗糙程度,提高纳米SiO_(2)在纤维表面的附着量,从而进一步提升纤维与基体的界面黏结强度.在100℃和200℃下纳米SiO_(2)浸渍的碳纤维束界面强度显著高于环氧树脂浸渍的.本研究将为TRC力学性能设计和热稳定性提升方法提供参考.

关键词：碳纤维织物增强混凝土温度界面黏结

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LDPE/EVA复合改性沥青的流变性能

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建筑材料学报 2022年第4期25卷 408-414页

作者：颜可珍李慧丽洪哲黎国凯湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学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长沙410082

为探究掺入低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)2种聚合物的复合改性沥青的流变性能,选用掺量为0%、2%、4%的LDPE和掺量为0%、2%、4%、6%、8%的EVA进行复配,制备了14种复合改性沥青.通过流变性能试验、离析试验、傅里叶变换... 详细信息

为探究掺入低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)2种聚合物的复合改性沥青的流变性能,选用掺量为0%、2%、4%的LDPE和掺量为0%、2%、4%、6%、8%的EVA进行复配,制备了14种复合改性沥青.通过流变性能试验、离析试验、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等,分析了复合改性沥青的高低温性能及储存稳定性能.结果表明:复合改性沥青的车辙因子和失效温度均较基质沥青有所增大,且当EVA掺量大于4%时,其高温指标高于SBS改性沥青,LDPE与EVA均可大幅改善沥青的高温性能;2种聚合物的掺入对沥青的低温性能改善效果不明显;EVA的掺入能在一定程度上改善复合改性沥青的储存稳定性;LDPE、EVA与沥青之间未发生明显的化学反应.

关键词：复合改性沥青高温流变性能低温流变性能储存稳定性

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基于海水海砂混凝土真实孔溶液浸泡环境下BFRP筋拉伸性能的退化

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材料导报 2024年第11期38卷 136-143页

作者：朱德举初开丹郭帅成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先进土木工程材料国际科技创新合作基地长沙410082

为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋在海水海砂混凝土环境中的长期力学性能,本工作研究了BFRP筋拉伸性能在海水海砂混凝土真实孔溶液浸泡环境下的演化规律。通过孔溶液压取和离子浓度分析,分别配制了普通海水净浆孔溶液(NA)和低碱度... 详细信息

为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋在海水海砂混凝土环境中的长期力学性能,本工作研究了BFRP筋拉伸性能在海水海砂混凝土真实孔溶液浸泡环境下的演化规律。通过孔溶液压取和离子浓度分析,分别配制了普通海水净浆孔溶液(NA)和低碱度海水净浆孔溶液(LA)的浸泡溶液,同时在加速老化试验中与ACI 440.3R规范建议浸泡溶液(ACI)的测试结果进行了对比。试验所用筋材基体包括环氧树脂基(B/E筋)和乙烯基酯树脂基(B/V筋)两种。在不同温度和浸泡时间加速老化后,通过拉伸试验评估了BFRP筋的拉伸性能变化规律,并采用微观结构表征分析了劣化机理。试验结果表明,相较于降低氯离子浓度,采用降低孔溶液碱度的方法可以更有效地缓解BFRP筋长期力学性能的劣化,同时温度升高对B/V筋力学性能退化的影响比对B/E筋的影响更显著。BFRP筋在腐蚀过程中抗拉强度的劣化程度高于弹性模量,其中B/E筋在三种环境中腐蚀前后的弹性模量差别不大。乙烯基树脂的抗腐蚀能力优于环氧树脂,但其与玄武岩纤维界面性能较弱,导致B/V筋在模拟海水海砂混凝土孔溶液中的耐久性弱于B/E筋。

关键词： BFRP筋海水海砂混凝土孔溶液拉伸性能微观结构

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海水海砂混凝土中混杂碳-玄武岩纤维筋拉伸性能退化机制及寿命预测

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3677-3688页

作者：许艾沿杜运兴潘柳景泰朱德举湖南大学土木工程学院长沙410082 中南大学土木工程学院长沙410083 湖南大学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

为了研究海水浸泡下海水海砂混凝土(SSC)中以环氧树脂为基体的混杂碳-玄武岩纤维复材筋(CFBF/Epoxy)拉伸性能退化规律,在不同温度(25℃、40℃和55℃)下对SSC中的CF-BF/Epoxy进行海水浸泡,周期为60天、90天和120天,通过拉伸试验对CF-BF/E... 详细信息

为了研究海水浸泡下海水海砂混凝土(SSC)中以环氧树脂为基体的混杂碳-玄武岩纤维复材筋(CFBF/Epoxy)拉伸性能退化规律,在不同温度(25℃、40℃和55℃)下对SSC中的CF-BF/Epoxy进行海水浸泡,周期为60天、90天和120天,通过拉伸试验对CF-BF/Epoxy在SSC中的拉伸性能进行了研究,并利用SEM和FTIR对其微观结构的变化进行了分析。结果显示:环境温度对CF-BF/Epoxy的拉伸性能有明显影响,在55℃下浸泡120天后,抗拉强度下降了13.84%,弹性模量在3%范围内轻微波动,CF-BF/Epoxy出现伪延性;玄武岩纤维和碳纤维混杂延缓了SSC中OH-进一步向CF-BF/Epoxy内部侵蚀,而外层玄武岩纤维区域的树脂水解和树脂-纤维界面退化是CF-BF/Epoxy拉伸性能退化的主要原因。最后基于Arrhenius方程预测,嵌入SSC中的CF-BF/Epoxy的抗拉强度保持率将在584~803天内降至70%。

关键词：混杂碳-玄武岩纤维复材筋海水海砂混凝土抗拉强度退化机制寿命预测

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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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应用SHPB试验对超高性能重混凝土动态性能的研究

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铁道科学与工程学报 2020年第11期17卷 2798-2806页

作者：黄政宇王若丁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长沙410082

为研究超高性能重混凝土的动态性能,对钢砂等体积替代石英砂比例为0%,20%,40%,60%和100%,以及磁铁矿砂替代比例为80%的超高性能重混凝土进行分离式霍普金森(SHPB)压杆试验。试验研究超高性能混凝土的破坏形态、应力-应变关系曲线、动态... 详细信息

为研究超高性能重混凝土的动态性能,对钢砂等体积替代石英砂比例为0%,20%,40%,60%和100%,以及磁铁矿砂替代比例为80%的超高性能重混凝土进行分离式霍普金森(SHPB)压杆试验。试验研究超高性能混凝土的破坏形态、应力-应变关系曲线、动态抗压强度、应变率敏感性等受重骨料替代率变化的影响,及钢纤维对超高性能重混凝土的动态性能的影响。试验结果表明:各配合比应力-应变关系曲线呈同一趋势;随着钢砂掺量的提升,动态峰值应力先增大后减小,当替代率为80%时达到最高;钢砂的掺入,可以使UHPC在高应变率下保持较高的应变率敏感性;钢纤维的掺入使试件的破坏形态由碎渣状变为块状;在满足工作性能的前提下,钢纤维的掺量越高,抗冲击性能越好。

关键词：超高性能混凝土钢砂动态抗压性能分离式霍普金森压杆(SHPB) 应变率敏感性

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淡水鱼鳞片的结构及拉伸力学行为

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复合材料学报 2018年第10期35卷 2851-2859页

作者：朱德举张超慧刘鹏湖南大学土木工程学院长沙410082 绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室长沙410082 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

硬骨鱼鳞片在长时间的自然进化过程中变得超薄、轻质,并具有良好的韧性。为了揭示其结构和力学性能,本文对产自新西兰的两种鱼鳞(鲤鱼、金鱼)进行了研究。首先对两种鳞片的形貌、横截面及其多级结构进行观察,然后对鳞片试样进行轴向拉... 详细信息

硬骨鱼鳞片在长时间的自然进化过程中变得超薄、轻质,并具有良好的韧性。为了揭示其结构和力学性能,本文对产自新西兰的两种鱼鳞(鲤鱼、金鱼)进行了研究。首先对两种鳞片的形貌、横截面及其多级结构进行观察,然后对鳞片试样进行轴向拉伸测试。结果表明,鲤鱼和金鱼鳞片不同部位的表面形貌差异明显,而两种鳞片均由硬质骨质外层和软质胶原内层组成。鲤鱼鳞片应力在拟直线段后有小范围的下降,然后继续上升,直至达到峰值后降至零。对于金鱼鳞片,其应力在拟直线段后继续增加,达到峰值后逐渐降为零。比较两种鱼鳞的力学性能参数,金鱼鳞片的强度高于鲤鱼鳞片,但鲤鱼鱼鳞的延性优于金鱼鱼鳞。

关键词：鱼鳞片表面形貌横截面多级结构力学性能

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掺废陶瓷粉对碱激发矿渣早期反应、硬化体强度及收缩性能的影响

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材料导报 2023年第17期37卷 170-177页

作者：陈汝琪张祖华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 湖南大学土木工程学院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 同济大学材料科学与工程学院先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804

碱激发矿渣(Alkali activated slag—AAS)水泥具有强度发展快、胶结性能好的特点,但大收缩和高成本限制了其工程应用。本研究探索了废陶瓷粉作为新的原材料,其用量对AAS体系早期反应、硬化体的抗压强度和收缩性能以及微观结构的影响。... 详细信息

碱激发矿渣(Alkali activated slag—AAS)水泥具有强度发展快、胶结性能好的特点,但大收缩和高成本限制了其工程应用。本研究探索了废陶瓷粉作为新的原材料,其用量对AAS体系早期反应、硬化体的抗压强度和收缩性能以及微观结构的影响。研究表明,废陶瓷粉因活性较低,其掺入会延缓AAS凝结时间;碱激发100%废陶瓷粉甚至不能在常温下正常凝结硬化。掺10%~50%废陶瓷粉的碱激发净浆强度7 d前发展慢,但到90 d时抗压强度提高且超过碱激发100%矿渣的抗压强度;更高掺量会导致碱激发净浆及砂浆强度的显著下降。AAS中掺废陶瓷粉可有效降低砂浆的自收缩,但会不同程度地增加干缩,掺量低于20%时对碱激发水泥砂浆的干缩影响小。综合考虑净浆和砂浆的各项性质,认为废陶瓷粉在AAS中具有应用价值。

关键词：碱激发水泥废陶瓷粉矿渣抗压强度收缩性能

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玄武岩纤维复材筋海水海砂混凝土梁抗剪性能

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铁道科学与工程学报 2023年第9期20卷 3396-3405页

作者：周锐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

为了解决沿海城市和岛礁建设中河砂淡水资源短缺、建筑材料运输成本高以及钢筋混凝土结构耐久性不足的问题,同时推动海水海砂资源的有效利用以及深入研究纤维复材筋增强构件的工作性能,开展玄武岩纤维复材筋海水海砂混凝土(BFRP-SSC)梁... 详细信息

为了解决沿海城市和岛礁建设中河砂淡水资源短缺、建筑材料运输成本高以及钢筋混凝土结构耐久性不足的问题,同时推动海水海砂资源的有效利用以及深入研究纤维复材筋增强构件的工作性能,开展玄武岩纤维复材筋海水海砂混凝土(BFRP-SSC)梁的抗剪性能研究。采用三点弯曲试验,通过对梁的破坏形式、荷载−挠度关系和抗剪承载力展开讨论,研究剪跨比(剪跨为400,500和600 mm)、养护环境(自然环境和海水浸泡环境)和混凝土碱度(普通SSC和低碱SSC)对梁抗剪性能的影响,并通过拟合试验数据修正了规范的抗剪承载力公式。研究结果表明:剪跨比对BFRP-SSC梁抗剪承载力有显著影响,剪跨比越小的试件其破坏程度越严重;随着剪跨比的增大,BFRP-SSC梁的开裂荷载、极限荷载逐渐减小,极限挠度逐渐增大。在55℃人工海水环境中浸泡60 d后,普通SSC试件的裂缝减少,抗剪承载力下降了33.13%,BFRP箍筋纤维-树脂界面分离;低碱SSC试件的抗剪承载力提高了21.65%,其BFRP箍筋几乎没有降解行为。由于FRP筋混凝土现有设计规范没有考虑剪跨比的影响,理论预测与试验结果相差60%以上;引入与剪跨比相关的参数修正规范公式,修正的公式预测值与试验结果吻合良好。研究结果可以为BFRP-SSC梁的设计和应用提供数据支撑和理论依据。

关键词： BFRP 抗剪承载力剪跨比低碱海水海砂混凝土

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