检索结果-内蒙古大学图书馆

建筑结构学报 2022年第8期43卷 144-153页

作者：单波沈琦张磊陈俊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重点实验室湖南长沙410082 长沙房产(集团)有限公司湖南长沙410016 湘潭大学土木工程与力学学院湖南湘潭411105

在高温试验炉中对大尺寸钢筋活性粉末混凝土(RPC)柱和普通混凝土柱开展了高温试验,以及高温后的抗压试验,获取了柱高温下的截面温度场与轴向变形发展,分析了控制温度与轴压荷载对高温后钢筋RPC柱受压性能的影响。结果表明:掺入体积分数... 详细信息

在高温试验炉中对大尺寸钢筋活性粉末混凝土(RPC)柱和普通混凝土柱开展了高温试验,以及高温后的抗压试验,获取了柱高温下的截面温度场与轴向变形发展,分析了控制温度与轴压荷载对高温后钢筋RPC柱受压性能的影响。结果表明:掺入体积分数为2%的钢纤维和0.3%的PP纤维,避免了RPC高温爆裂的发生,且有利于提高钢筋RPC柱的高温抗裂能力;轴压荷载有效抑制了钢筋RPC柱高温下的膨胀与高温后收缩裂缝的产生,但高温与荷载的耦合作用降低了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力与变形能力;钢筋RPC柱在经历600℃和800℃高温作用后,其承载力分别下降了39%和68%,轴向刚度分别下降了68%和83%;相比于普通钢筋混凝土柱,钢筋RPC柱高温后的承载力降低幅度更大,但其剩余截面强度相对更高;基于材料试验获得的温度-强度相关关系,提出了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力计算式,预测值与试验值较为接近。

关键词：结构柱活性粉末混凝土高温试验抗压性能剩余承载力

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聚乙烯醇纤维增强水泥复合材料板的冲切性能

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复合材料学报 2021年第3期38卷 902-910页

作者：李安令张朝辉郭帅成朱德举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 上海城建市政工程(集团)有限公司上海200331

利用MTS试验机对聚乙烯醇纤维(PVA)/水泥复合材料板进行准静态冲切试验,研究了不同PVA纤维掺量对其破坏形态和承载力的影响。结果表明:掺入PVA纤维能够将水泥基板的破坏形态由脆性破坏转为延性破坏。PVA/水泥复合材料板的冲切极限荷载... 详细信息

利用MTS试验机对聚乙烯醇纤维(PVA)/水泥复合材料板进行准静态冲切试验,研究了不同PVA纤维掺量对其破坏形态和承载力的影响。结果表明:掺入PVA纤维能够将水泥基板的破坏形态由脆性破坏转为延性破坏。PVA/水泥复合材料板的冲切极限荷载和耗能能力均随PVA纤维掺量增加而增大,其中耗能能力的增大更显著。进一步采用Instron落锤冲击系统对PVA纤维体积分数为2vol%的PVA/水泥复合材料板进行动力冲切试验,研究冲切速度(2.0~4.2 m/s)对PVA/水泥复合材料板的破坏形态、初裂荷载、极限荷载、初始刚度及耗能性能的影响。结果表明:与准静态试验相比,冲切荷载作用下PVA/水泥复合材料板的极限荷载增大,而耗能减少;此外相对初裂荷载和耗能,极限荷载的冲切速度相关性最显著。基于上述结果,构建了纤维增强水泥复合材料四线型拉伸本构模型,并通过反算模型和塑性铰线方法对纤维增强水泥复合材料板的冲切力学性能进行模拟,并得到材料的本构参数。本研究可以为PVA/水泥复合材料的抗冲切设计提供技术支撑。

关键词：纤维增强水泥复合材料聚乙烯醇(PVA)纤维冲击载荷应力-应变响应塑性铰

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仿犰狳鳞片结构的躯干柔性防护装具抗穿甲燃烧弹侵彻性能

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第12期50卷 147-154页

作者：朱德举王丹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 山东天意高科技有限公司山东济宁272000

根据犰狳外骨皮盔甲的结构形态,设计了由SiC陶瓷和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)构成的双层结构的仿生复合鳞片和新型柔性防护装具.该柔性防护装具由上层鳞片层与下层垫层组成,其中鳞片层由周期性排列复合鳞片构成,垫层为UHMWPE纤维层.采用M... 详细信息

根据犰狳外骨皮盔甲的结构形态,设计了由SiC陶瓷和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)构成的双层结构的仿生复合鳞片和新型柔性防护装具.该柔性防护装具由上层鳞片层与下层垫层组成,其中鳞片层由周期性排列复合鳞片构成,垫层为UHMWPE纤维层.采用MTS C43电子式万能试验机对防护装具进行了柔性测试,并依据《军用防弹衣安全技术性能要求》(GJB 4300A―2012)标准Ⅲ级弹道防护性能要求对其进行了弹道测试.分析了复合鳞片的厚度比、垫层数量、穿甲燃烧弹侵彻区域等因素对防护装具防护性能的影响,以及防护装具在集中荷载作用下刚度的变化过程.结果表明:该新型柔性防护装具具备良好的防护性能,不同侵彻区域对破坏范围具有显著影响;在集中荷载作用下垫层限制了鳞片层的弯曲变形,降低了整体柔性.

关键词：仿生复合鳞片柔性弹道测试侵彻

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水泥基体中仿生钢纤维的拔出试验

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湖南大学学报（自然科学版） 2018年第1期45卷 84-89页

作者：朱德举李向阳史才军徐新华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 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 南通东泰新能源设备有限公司江苏启东226200

从仿生学的角度制备端部具有不同锥角(0°,2°,5°,7°)的异形钢纤维,根据纤维表面是否处理分为有化学黏结与无化学黏结2种,并使用MTS万能试验机测试了仿生异形钢纤维从水泥砂浆基体中以不同速率(2.5 mm/min,25 mm/min,... 详细信息

从仿生学的角度制备端部具有不同锥角(0°,2°,5°,7°)的异形钢纤维,根据纤维表面是否处理分为有化学黏结与无化学黏结2种,并使用MTS万能试验机测试了仿生异形钢纤维从水泥砂浆基体中以不同速率(2.5 mm/min,25 mm/min,250 mm/min)拔出的力和位移,并计算得到最大拔出力和拔出功.结果表明,当钢纤维端部锥角从0°增加到5°时,最大拔出力有明显的增加,但7°时稍有减小;对于5°及7°锥角的钢纤维,随着加载速率从2.5mm/min增大到250mm/min,钢纤维的最大拔出力分别增大20.2%和13.4%;而0°及2°锥角钢纤维在加载速率增加到250 mm/min时,最大拔出力相对于加载速率为25 mm/min时的最大拔出力分别减小25.9%和8.2%;0°,2°和5°有黏结钢纤维的最大拔出力与相同锥角无黏结钢纤维的最大拔出力相比,分别增加64.1%,22.2%和6.7%,而7°锥角有黏结钢纤维的最大拔出力比无黏结钢纤维的最大拔出力减小6.2%;3种加载速率下,2°锥角钢纤维拔出力所做的功最大,纤维表面是否处理对拔出功无明显影响;本文设计的异形钢纤维能有效增强钢纤维与水泥砂浆基体的等效黏结强度.

关键词：钢纤维锥角加载速率最大拔出力拔出功

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玄武岩织物增强碱激发砂浆高温后抗弯力学性能

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第6期48卷 1-7页

作者：朱德举彭卓任京华史才军郭帅成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 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 山东天意高科技有限公司山东济宁272000

对高温处理后的玄武岩织物增强碱激发矿渣粉煤灰砂浆试件进行了三点弯曲试验,并探讨了环氧涂层、基体类型、织物层数对玄武岩织物增强试件耐高温性能的影响.试验结果表明:随着温度升高,由于基体和玄武岩纤维的劣化,玄武岩织物增强碱激... 详细信息

对高温处理后的玄武岩织物增强碱激发矿渣粉煤灰砂浆试件进行了三点弯曲试验,并探讨了环氧涂层、基体类型、织物层数对玄武岩织物增强试件耐高温性能的影响.试验结果表明:随着温度升高,由于基体和玄武岩纤维的劣化,玄武岩织物增强碱激发矿渣粉煤灰砂浆试件抗弯承载力近乎呈线性下降,并且破坏模式由多重开裂转变为单一裂缝破坏;经800℃高温处理1 h后,试件的残留抗弯强度仅为1.67 MPa.改性环氧树脂浸渍在600℃以下对抗弯强度有增强作用,超过600℃时,随着环氧树脂的挥发和界面黏结性能下降,环氧浸渍试件的抗弯强度会大幅下降.相比玄武岩织物增强硅酸盐水泥砂浆试件,碱激发砂浆试件表现出更好的耐高温性能,在400℃及以上高温情况下,抗弯强度的降幅更小.织物层数在一定程度上能提高试件高温后的力学性能,但提高作用随温度升高逐渐减弱,当温度到600℃时,增加织物层数对涂覆处理后试件的抗弯承载力几乎没有影响.

关键词：玄武岩织物碱激发高温力学性能表面涂层

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低水胶比水泥基材料后续水化的研究进展

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硅酸盐通报 2021年第10期40卷 3316-3325页

作者：李港来史才军吴泽媚李宁刘翼玮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

低水胶比水泥基材料的孔隙率低,力学性能、耐久性能和抗冲击性能优异。然而,低水胶比水泥基材料中的自由水含量低且可供水化产物沉淀的空间有限,限制了水泥颗粒的水化反应,导致其内部存在大量未反应的胶凝材料。本文阐述了水泥的后续水... 详细信息

低水胶比水泥基材料的孔隙率低,力学性能、耐久性能和抗冲击性能优异。然而,低水胶比水泥基材料中的自由水含量低且可供水化产物沉淀的空间有限,限制了水泥颗粒的水化反应,导致其内部存在大量未反应的胶凝材料。本文阐述了水泥的后续水化过程及机理,综述了后续水化对低水胶比水泥基材料微观结构、体积稳定性和强度等方面影响的研究进展。最后对目前低水胶比水泥基材料后续水化研究中存在的一些问题进行了总结和展望,旨在为低水胶比水泥基材料的长期稳定性研究和应用提供理论依据。

关键词：低水胶比后续水化水化机理微观结构体积稳定性强度

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基于CFD模拟的新拌混凝土泵送压力损失预测

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材料导报 2019年第22期33卷 3738-3743页

作者：魏子易安晓鹏史才军武斌元强中国建筑材料研究总院绿色建材国家重点实验室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中南大学土木工程学院高速铁路建造技术国家工程实验室

混凝土泵送技术在土木工程中的应用越来越普遍,但是泵送压力的预测长期缺乏有效的技术手段,工程应用中依赖大型盘管实验,消耗大量人力物力。本工作通过计算流体动力学(CFD)模拟研究了混凝土流变参数对混凝土泵送压力损失的影响,并将模... 详细信息

混凝土泵送技术在土木工程中的应用越来越普遍,但是泵送压力的预测长期缺乏有效的技术手段,工程应用中依赖大型盘管实验,消耗大量人力物力。本工作通过计算流体动力学(CFD)模拟研究了混凝土流变参数对混凝土泵送压力损失的影响,并将模拟结果与实验值进行对比,结果表明,SST·k-ω湍流模型能够针对混凝土材料的特性,准确预测混凝土泵送压力损失,粘度是影响泵压损失的主要因素,单位长度的泵压损失与粘度成正比,粘度越大,混凝土由于剪切作用受到的阻力越大,导致泵压损失增大;泵压损失随着屈服应力的增大而减小,且在混凝土屈服应力小于150 Pa时,随着屈服应力的增大,泵压损失降低程度更显著,当屈服应力大于150 Pa时,屈服应力对泵压损失的影响不明显。此外,研究了混凝土流变参数对泵压损失的影响机理,结果表明,混凝土流变参数是影响泵压损失的主要因素,新拌混凝土屈服应力增大,则泵管中剪切层的厚度减小,从而降低泵管中单位长度的泵压损失;新拌混凝土粘度增大,则泵管中由于剪切作用造成的阻力增大,进而增大泵管中单位长度的泵压损失。

关键词：混凝土泵送泵压损失流动形式计算流体动力学(CFD)模拟

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CLDH对矿渣基地聚合物微观结构和性能的影响

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硅酸盐学报 2023年第9期51卷 2138-2152页

作者：周正宁张祖华邓毓琳胡捷余其俊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 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 华南理工大学材料科学与工程学院广州510640

地聚合物因其节能减排、性能优异而广受关注。本工作提出了地聚合物相调控的概念,并在矿渣基地聚合物体系中,使用煅烧层状双氢氧化物(CLDHs),研究其对微观结构和性能的影响。同步辐射高能XRD及PDF计算、TEM等表征结果揭示了CLDH的再水... 详细信息

地聚合物因其节能减排、性能优异而广受关注。本工作提出了地聚合物相调控的概念,并在矿渣基地聚合物体系中,使用煅烧层状双氢氧化物(CLDHs),研究其对微观结构和性能的影响。同步辐射高能XRD及PDF计算、TEM等表征结果揭示了CLDH的再水化反应,在微观结构上提高了晶胶比和凝胶的短程有序性。在宏观性能上,掺入CLDH的地聚合物力学性能和保水性得到提高,自收缩和干燥收缩显著降低。掺用CLDH作为改善地聚合物微观结构的一种技术方法,有助于解决地聚合物的性能缺陷问题,为制备高性能地聚合物提供了一个新思路。

关键词：相调控煅烧层状双氢氧化物地聚合物微观结构收缩晶胶比

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化学-高温-机械复合活化金尾矿及机理分析

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湖南大学学报（自然科学版） 2023年第9期50卷 79-87页

作者：邓鹏钟昊郭帅成湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 建筑安全与节能教育部重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 绿色高性能土木工程材料及应用技术湖南省重点实验(湖南大学) 湖南长沙410082

尾矿制备辅助胶凝材料是实现尾矿产业化资源利用和减少建筑业碳排放的重要途径.主要探究了不同活化方法下金尾矿的活性机理和水化特性.采用高温活化、机械活化和化学-高温-机械复合活化等方法激发金尾矿的活性,探究不同活化方式对金尾... 详细信息

尾矿制备辅助胶凝材料是实现尾矿产业化资源利用和减少建筑业碳排放的重要途径.主要探究了不同活化方法下金尾矿的活性机理和水化特性.采用高温活化、机械活化和化学-高温-机械复合活化等方法激发金尾矿的活性,探究不同活化方式对金尾矿活性的影响.测定标准稠度用水量和凝结时间,分析不同金尾矿掺量对复合胶凝材料物理性能的影响.通过XRD分析、SEM分析和火山灰试验研究了金尾矿的活化机理和水化特性.结果表明:化学-高温-机械复合活化效果>高温-机械复合活化>机械活化>高温活化.在化学-高温-机械复合活化下,较原金尾矿28 d抗压强度比(58.25%),治化后的金尾矿强度提高到74.98%.高温活化和机械活化会使得金尾矿的主要矿物相结晶度降低,但火山灰活性较低.CaO的存在有助于进一步降低结晶度,并在水化反应过程中,其提供的碱性环境,会产生活性SiO_(2)和Al_(2)O_(3),加速Ca(OH)_(2)与活性SiO_(2)和Al_(2)O_(3)反应,C—S—H凝胶和铝酸盐水合物含量增多,结构更加致密,抗压强度得到提升.

关键词：建筑材料砂浆金尾矿复合活化活性指数

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基于多种性能要求的混凝土组成设计方法

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硅酸盐学报 2018年第2期46卷 230-238页

作者：史才军王德辉安晓鹏焦登武李晃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 中国建筑材料科学研究总院、绿色建材国家重点实验室北京100024

提出了一种基于多种性能要求的混凝土组成设计方法。首先采用混合砂石容重法确定粗、细骨料的最紧密堆积和骨料间最小空隙率;其次结合Bowromi公式和耐久性要求,确定混凝土的水胶比,然后根据骨料间的最小孔隙率和达到所需工作性或流变特... 详细信息

提出了一种基于多种性能要求的混凝土组成设计方法。首先采用混合砂石容重法确定粗、细骨料的最紧密堆积和骨料间最小空隙率;其次结合Bowromi公式和耐久性要求,确定混凝土的水胶比,然后根据骨料间的最小孔隙率和达到所需工作性或流变特性的骨料表面富余浆体厚度,得到混凝土中浆体量,通过调整减水剂和黏度改性剂来调节混凝土的屈服应力和塑性黏度,改善混凝土的工作性能。在此基础上采用单纯型重心设计法设计胶凝材料组成,用最少的实验量建立混凝土性能与胶凝材料组成间的关系,最后根据对混凝土不同性能的要求,确定满足要求的胶凝材料组成范围。同时,该方法可用于预测不同胶凝材料组成制备的混凝土性能。

关键词：组成设计最紧密堆积富余浆体理论单纯型重心设计法混凝土组成与性能关系

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