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水泥乳化沥青砂浆的静态热机械性能及拟合模型

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硅酸盐学报 2015年第5期43卷 555-562页

作者：傅强谢友均龙广成宋昊殷水平中南大学土木工程学院长沙410075 中南林业科技大学流变力学与材料工程研究所长沙410004

为了获得水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)的静态热机械性能,采用德国GABO公司生产的动态热力学谱仪EPLEXOR500 N系统研究了CA砂浆在–40~60℃的温度范围内和0.1 MPa的恒定荷载下变形随温度的发展规律。结果表明:CA砂浆的变形随着温度的升高逐... 详细信息

为了获得水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)的静态热机械性能,采用德国GABO公司生产的动态热力学谱仪EPLEXOR500 N系统研究了CA砂浆在–40~60℃的温度范围内和0.1 MPa的恒定荷载下变形随温度的发展规律。结果表明:CA砂浆的变形随着温度的升高逐渐增大,整体变形可分为减速变形阶段和变形速率相对稳定的第1、第2匀速变形阶段;当温度相同时,CA砂浆的变形随着沥青和水分含量的增大而增大;当沥青/水泥比由0.3增加到0.9和水/水泥比由0.63增加到0.83时,由减速变形阶段进入第1匀速变形阶段的转变温度T1分别由–30.1℃升高到–27.2℃和由–31.3℃升高到–21.7℃;当沥青/水泥比由0.3增加到0.9,由第1匀速变形阶段进入第2匀速变形阶段的转变温度T2由33.3℃降低到15.6℃,当水/水泥比由0.63增加到0.83时,T2由15.6℃升高到17.9℃。建立了CA砂浆的静态热机械模型,模型拟合结果与试验结果的相关系数均大于0.97,能够有效体现转变温度T2随沥青和水分含量的变化规律。模型参数较少,可为CA砂浆变形性能的温度依赖性提供有效预测。

关键词：水泥乳化沥青砂浆温度依赖性变形速率转变温度静态热机械模型

石灰石粉对水泥-粉煤灰浆体剪切变稀和剪切增稠的影响

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建筑材料学报 2015年第5期18卷 824-829页

作者：谢友均陈小波马昆林龙广成中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075

采用Rheolab QC型旋转黏度计测试了粉煤灰、石灰石粉掺量(占水泥的质量分数)不同的水泥浆体流变曲线,并采用Herschel-Bulkey(H-B)模型对所测数据进行了拟合处理.结果表明:随剪切速率的增大,所测浆体流变曲线可分为剪切变稀和剪切增稠两... 详细信息

采用Rheolab QC型旋转黏度计测试了粉煤灰、石灰石粉掺量(占水泥的质量分数)不同的水泥浆体流变曲线,并采用Herschel-Bulkey(H-B)模型对所测数据进行了拟合处理.结果表明:随剪切速率的增大,所测浆体流变曲线可分为剪切变稀和剪切增稠两个阶段,纯水泥浆体在较大剪切速率下的流变行为仍表现为剪切变稀;粉煤灰和石灰石粉的掺入不仅降低了水泥浆体的临界剪切应力和临界剪切速率,使浆体容易出现剪切增稠,而且降低了浆体各阶段的流变指数,增大了浆体在剪切变稀阶段剪切变稀的程度,降低了浆体在剪切增稠阶段剪切增稠的程度;增大浆体中石灰石粉掺量及其比表面积,则浆体在剪切变稀阶段的流变指数增大,剪切变稀程度降低,且当石灰石粉掺量由0%增大到15%时,浆体在剪切变稀阶段的流变指数显著增大.

关键词：水泥浆体流变性能剪切变稀剪切增稠石灰石粉粉煤灰

基于导纳法的地铁板式无砟轨道SCC层无损检测

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铁道科学与工程学报 2023年第6期20卷 2315-2325页

作者：彭杰波曾晓辉龙广成马昆林尹志超刘锦辉郑晓练柴剑平中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中铁五局集团第六工程有限公司重庆400020 深圳市地铁集团有限公司广东深圳518031 中铁三局集团有限公司山西太原030000

导纳法作为一种机械阻抗分析方法,当无砟轨道充填层出现脱空时,缺陷在一定程度上会对轨道结构局部或整体的力学状态产生影响,引起轨道板支撑条件的变化,从而造成轨道板相应位置处机械阻抗的改变。为研究导纳法在地铁减振板式无砟轨道自... 详细信息

导纳法作为一种机械阻抗分析方法,当无砟轨道充填层出现脱空时,缺陷在一定程度上会对轨道结构局部或整体的力学状态产生影响,引起轨道板支撑条件的变化,从而造成轨道板相应位置处机械阻抗的改变。为研究导纳法在地铁减振板式无砟轨道自密实混凝土充填层脱空检测的适用性,采用ANSYS建立减振板式无砟轨道有限元模型,通过对比分析正常状态和脱空状态下对应的速度时程曲线和速度导纳频谱,构建了无砟轨道充填层脱空的识别参数,并进行了现场足尺模拟脱空试验和揭板验证。研究结果表明:当自密实混凝土充填层出现脱空时,速度时域曲线表现为速度振幅增大,振幅衰减减缓,导纳频谱表现为各阶频峰向低频处迁移,对应的峰值增大,但1阶导纳峰值对于充填层脱空变化并不明显;导纳均值初始频率宜取100 Hz,当截止频率取1150 Hz以上时,导纳均值与脱空程度具有良好的对应关系,随着脱空程度增大,导纳均值增大;无砟轨道的边角导纳对脱空更为敏感,出现脱空时,边角位置的导纳率大于内部位置,基于导纳法可有效识别减振板式无砟轨道充填层脱空。

关键词：无砟轨道自密实混凝土脱空导纳峰值导纳均值

高温下硬化水泥浆体水化物相及孔隙结构的演化

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Journal of Central South University 2021年第6期28卷 1665-1678页

作者：向宇谢友均龙广成何富强 School of Civil Engineering Central South UniversityChangsha 410075China School of Civil Engineering and Architecture Xiamen University of TechnologyXiamen 361024China Key Laboratory of Green Building Materials(Xiamen University of Technology) Fujian Province UniversityXiamen 361024China

为了解蒸汽养护温度对硬化水泥浆体水化物相及孔隙结构的影响,采用X射线衍射、原子吸收光谱、离子色谱、电导率仪、核磁共振、交流阻抗等方法研究了在蒸汽养护过程中水泥浆体的水化特征、孔溶液组成与导电特性、基体电阻率以及孔隙结构... 详细信息

为了解蒸汽养护温度对硬化水泥浆体水化物相及孔隙结构的影响,采用X射线衍射、原子吸收光谱、离子色谱、电导率仪、核磁共振、交流阻抗等方法研究了在蒸汽养护过程中水泥浆体的水化特征、孔溶液组成与导电特性、基体电阻率以及孔隙结构。试验结果表明,蒸汽养护促进了水化过程,大幅度提高了基体早期电阻率并降低了孔隙率。与在45℃养护温度下相比,在恒温养护阶段初期,更高的养护温度导致钙矾石快速分解,从而提高了孔溶液中导电离子的相对含量和离子活度。此外,大于200 nm的孔数量显著增加,降低了硬化水泥浆体的电阻率。45℃养护温度下的水泥浆体微观结构较稳定且致密,产生的内部损伤较小。

关键词：水泥浆体水化高温硬化孔隙结构交流阻抗核磁共振

养护条件对活性粉末砼(RPC200)强度的影响

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混凝土与水泥制品 2001年第3期 15-16页

作者：龙广成谢友均陈瑜同济大学材料学院 200092 长沙铁道学院长沙交通学院育才布朗公司

研究了养护温度和龄期对以水泥、粉煤灰以及硅粉等粉末材料为主要原材料的活性粉末砼(RPC)强度的影响 ,以期确定最佳养护条件。

关键词：龄期活性粉末混凝土养护温度

流变参数对自密实混凝土等效砂浆静态稳定性的影响

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硅酸盐学报 2017年第2期45卷 196-205页

作者：马昆林冯金龙广成谢友均陈小波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重载铁路工程结构教育部重点实验室长沙410075

采用旋转黏度计测试了基于混凝土等效砂浆法所配制砂浆的塑性黏度和触变性,采用冲模–揭板试验研究了不同塑性黏度和触变性的砂浆硬化后表面的气泡特点,采用硬化后砂浆表层气泡率和表层气泡直径对砂浆的静态稳定性进行了表征。结果表明... 详细信息

采用旋转黏度计测试了基于混凝土等效砂浆法所配制砂浆的塑性黏度和触变性,采用冲模–揭板试验研究了不同塑性黏度和触变性的砂浆硬化后表面的气泡特点,采用硬化后砂浆表层气泡率和表层气泡直径对砂浆的静态稳定性进行了表征。结果表明:塑性黏度和触变性对硬化后砂浆表层气泡率和直径均有重要影响。相对于触变性,塑性黏度与砂浆表层气泡率和直径的相关性更高。砂浆表层气泡率和气泡直径均随黏度增大而显著减少,砂浆黏度不低于3.5 Pa·s时,表层气泡率小于5%,直径大于5 mm的气泡数量接近零。砂浆表层气泡率随触变性增加而减少,砂浆触变性不低于12.5×10~3 Pa/s时,砂浆表层气泡率基本小于10%。当砂浆塑性黏度不低于3.5 Pa·s且触变性不低于12.5×10~3 Pa/s时,其静态稳定性较好。

关键词：自密实混凝土混凝土等效砂浆塑性黏度触变性静态稳定性

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活性粉末混凝土的性能与微细观结构

硅酸盐学报 2005年第4期33卷 456-461页

作者：龙广成谢友均王培铭蒋正武中南大学土木建筑学院长沙410075 同济大学材料学院上海200092

研究了活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)的强度、动弹模量、气体渗透性、碳化以及长期热处理条件下的膨胀性等宏观性能.用压汞测孔仪、扫描电镜等现代微观手段分别研究了RPC的孔结构及微观形貌.分析了RPC的性能与微细观结... 详细信息

研究了活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)的强度、动弹模量、气体渗透性、碳化以及长期热处理条件下的膨胀性等宏观性能.用压汞测孔仪、扫描电镜等现代微观手段分别研究了RPC的孔结构及微观形貌.分析了RPC的性能与微细观结构之间的相互关系,提出了相应的细观结构模型.结果表明:RPC具有非常低的孔隙率,其气体渗透系数比传统混凝土的低1～2个数量级.经过21 d热处理后,其试样长度基本不产生膨胀.RPC优异的宏观性能得益于其致密、均匀的内部微观结构.

关键词：活性粉末混凝土性能微观结构细观结构模型

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蒸汽养护过程中混凝土力学性能的演变

硅酸盐学报 2018年第11期46卷 1584-1592页

作者：贺炯煌马昆林龙广成谢友均中南大学土木工程学院

为了研究混凝土在蒸汽养护过程中力学性能的演变,通过测试蒸养混凝土24 h内的力学强度、动弹性模量、动剪切模量及阻尼比的变化,并基于Arrhenius方程推导的等效龄期方法和20℃条件下的实测水化热曲线,预测了蒸养过程中混凝土的水化放热... 详细信息

为了研究混凝土在蒸汽养护过程中力学性能的演变,通过测试蒸养混凝土24 h内的力学强度、动弹性模量、动剪切模量及阻尼比的变化,并基于Arrhenius方程推导的等效龄期方法和20℃条件下的实测水化热曲线,预测了蒸养过程中混凝土的水化放热曲线。分析了蒸养过程中混凝土抗压强度与水化放热量之间的关系,探讨了相同水化程度下蒸养（蒸汽养护）混凝土和标养（标准养护）混凝土力学性能的差异。结果表明,60℃蒸汽养护过程中,在静停和升温阶段（0–4 h）,混凝土抗压强度非常低,几乎可以忽略;在恒温阶段（4–12 h）,混凝土力学强度、动弹性模量及动剪切模量均迅速增长,阻尼比迅速降低,其中12 h的抗压强度达到28 d的60%以上,动弹性模量在第12 h时达到了28 d时的70%以上;恒温结束至24 h （12–24 h）阶段,混凝土的力学强度和动弹性模量增长缓慢。相同的水化程度条件下,蒸养混凝土抗压强度比标养混凝土低9 MPa左右。蒸养混凝土的动弹性模量和动剪切模量均低于相同水化程度的标养混凝土,但随着水化程度的不断增长,两种混凝土的动弹性模量和动剪切模量的差异逐渐变小。

关键词：蒸养混凝土力学性能养护温度水化程度

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CA砂浆力学性能的应变率敏感性及本构关系

华南理工大学学报（自然科学版） 2014年第11期42卷 106-112页

作者：张胜傅强周锡玲龙广成谢友均中南大学土木工程学院湖南长沙410075 国防科学技术大学指挥军官基础教育学院湖南长沙410072 湖南农业大学工学院湖南长沙410128

为研究水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)力学性能的应变率敏感性,采用微机控制电子万能试验机进行了CA砂浆在不同应变率下的应力-应变压缩试验.结果表明,CA砂浆的力学性能随着应变率的增大而增大,裂纹扩展速度的限制、侧向变形的惯性作用及沥... 详细信息

为研究水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)力学性能的应变率敏感性,采用微机控制电子万能试验机进行了CA砂浆在不同应变率下的应力-应变压缩试验.结果表明,CA砂浆的力学性能随着应变率的增大而增大,裂纹扩展速度的限制、侧向变形的惯性作用及沥青网络结构的横向约束导致了CA砂浆力学性能的应变率敏感性.文中还建立了CA砂浆的应变率本构关系,该本构关系能够精确模拟CA砂浆的峰值强度与弹性模量,整个变形过程中的拟合结果与试验结果的复相关系数均大于0.93.通过对应变率本构关系的敏感性分析可知,应变率越高,CA砂浆的韧性和应变率敏感性越低.

关键词：水泥乳化沥青砂浆应变率敏感性应力-应变曲线本构关系韧性