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外掺丙烯酸镁水泥基材料的自修复性能

西南交通大学学报 2022年第5期57卷 1055-1062页

作者：李福海高浩姜怡林文涛王江山余泳江西南交通大学土木工程学院四川成都610031

以抗压强度修复率、裂缝修复率、电化学阻抗谱(EIS)为表征手段,对不同龄期、修复温度的水泥砂浆试件进行自修复性能试验,同时,结合SEM(scanning electronic microscope)探究了丙烯酸镁水泥基材料的自修复性能及微观机理.试验结果表明:... 详细信息

以抗压强度修复率、裂缝修复率、电化学阻抗谱(EIS)为表征手段,对不同龄期、修复温度的水泥砂浆试件进行自修复性能试验,同时,结合SEM(scanning electronic microscope)探究了丙烯酸镁水泥基材料的自修复性能及微观机理.试验结果表明:早龄期时丙烯酸镁修复体系对砂浆试件抗压强度修复及表观修复效果不明显,随着龄期增长,抗压强度修复效果逐渐显著,且7 d龄期试件表观裂缝修复率达100.0%;中高温有利于丙烯酸镁修复体系的自修复效果,但40℃以上提高温度对修复效果提升不再明显;电化学阻抗谱测试表明,28 d龄期时试验组的等效电路参数全面优于对照组;高龄期下丙烯酸镁修复体系的修复效果显著优于水泥基材料水化反应带来的修复效果.

关键词：丙烯酸镁水泥基材料自修复电化学阻抗谱 SEM

弯曲荷载作用下PP-ECC梁裂缝发展规律试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第11期53卷 1156-1166页

作者：李福海李瑞姜怡林何肖云峰胡丁涵西南交通大学土木工程学院成都610031

本文通过四点弯曲试验,研究PP-ECC梁在弯曲荷载作用下的裂缝发展规律,并与RC梁进行对比.研究结果表明:新裂缝的产生几乎贯穿了PP-ECC梁的整个加载阶段,并且在极限阶段呈现出多条主裂缝共同发展的破坏状态,同时,裂缝的发展模式以及发展... 详细信息

本文通过四点弯曲试验,研究PP-ECC梁在弯曲荷载作用下的裂缝发展规律,并与RC梁进行对比.研究结果表明:新裂缝的产生几乎贯穿了PP-ECC梁的整个加载阶段,并且在极限阶段呈现出多条主裂缝共同发展的破坏状态,同时,裂缝的发展模式以及发展形态也更为多元化.而RC梁表面不再有新裂缝产生,在加载后期则会出现单条较为明显的主裂缝;相同配筋率下,PP-ECC梁破坏时产生的裂缝数量远高于RC梁,裂缝数量增长率分别为420%和780%,并且随着配筋率的提高,RC梁与PP-ECC梁受拉区产生的裂缝数量逐渐减小;RC梁受拉区底部裂缝的延伸率达到了100%,而PP-ECC梁底部受拉区裂缝的延伸率则随着配筋率的提高而逐渐提高,平均延伸率为66.83%,远低于RC梁,较低的裂缝延伸率说明了PP-ECC梁具备比RC梁更好的受拉区裂缝控制能力.PP-ECC梁的最大裂缝宽度远小于RC梁,其最大裂缝宽度分别为RC梁试件的35.3%和38.5%,主裂缝的宽度随着加载级别的提升而呈现出近线性发展规律,PP-ECC梁的主裂缝的发展更为均匀稳定,并且随着配筋率的提高,RC梁与PPECC梁的最大裂缝宽度不断增大;PP-ECC梁裂缝最大延伸高度小于相同配筋率下RC梁的裂缝最大延伸高度,同时,加载过程中,PP-ECC梁的主裂缝宽度和裂缝数量发展以及主裂缝延伸高度和开裂宽度发展均体现出较高的一致性和同步性.

关键词： PP-ECC梁裂缝发展模式裂缝数量裂缝最大宽度裂缝最大延伸高度裂缝发展规律

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短切玄武岩纤维混凝土基本性能试验研究

铁道科学与工程学报 2022年第2期19卷 419-427页

作者：李福海高浩唐慧琪姜怡林占玉林沈东西南交通大学土木工程学院四川成都610031 温州市七都大桥北汊桥建设有限公司浙江温州325099

为探究玄武岩纤维对高强混凝土基本性能的影响,设置0%,0.15%,0.30%,0.45%和0.6%共5种纤维体积掺量,以抗压强度、劈裂抗拉强度、电通量、收缩率等作为表征参数,分析不同纤维掺量对高强混凝土基本性能的影响,并基于“经典建研模型”建立... 详细信息

为探究玄武岩纤维对高强混凝土基本性能的影响,设置0%,0.15%,0.30%,0.45%和0.6%共5种纤维体积掺量,以抗压强度、劈裂抗拉强度、电通量、收缩率等作为表征参数,分析不同纤维掺量对高强混凝土基本性能的影响,并基于“经典建研模型”建立玄武岩纤维混凝土早龄期收缩模型。结合SEM扫描电镜从微观结构层面分析玄武岩纤维对混凝土的作用机理。研究结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增大,抗压和劈裂抗拉强度呈现出先上升后下降的趋势,在纤维掺量为0.3%时同时达到峰值,分别提高了5.2%和17.3%。电通量和收缩率则随着纤维掺量增多一直降低,纤维掺量为0.6%时效果最佳;玄武岩纤维对混凝土收缩抑制效果明显,32 d龄期纤维掺量为0.6%时混凝土收缩率降低22.6%,且玄武岩纤维对混凝土早期收缩抑制效果优于后期,同时早龄期收缩模型计算精度系数较高。结合试验结果和电镜扫描可知,适量玄武岩纤维产生桥联作用及环箍效应,抑制裂缝的开展,能够提升混凝土抗压及劈裂抗拉强度。此外玄武岩纤维具有一定蓄水效果,能够有效改善混凝土界面过渡区,降低连通孔隙率,从而抑制混凝土收缩。

关键词：玄武岩纤维力学性能电通量 SEM 收缩模型

隧道二次衬砌脱空带模注浆对衬砌结构受力影响的试验研究

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现代隧道技术 2021年第5期58卷 147-158页

作者：李福海李瑞姜怡林高浩王奕彬王佩勋西南交通大学土木工程学院成都610031 中铁二局第四工程有限公司成都610030

隧道二次衬砌背后多空洞的存在会导致其结构受力状态的恶化,极易引起隧道衬砌开裂并直接影响隧道运营的安全,为解决此类问题,现场广泛采用带模注浆方式进行空洞充填。为此,文章结合某铁路隧道采用微膨胀注浆材料对二次衬砌空洞进行注浆... 详细信息

隧道二次衬砌背后多空洞的存在会导致其结构受力状态的恶化,极易引起隧道衬砌开裂并直接影响隧道运营的安全,为解决此类问题,现场广泛采用带模注浆方式进行空洞充填。为此,文章结合某铁路隧道采用微膨胀注浆材料对二次衬砌空洞进行注浆补强的工程实例,在室内采用几何相似比为1∶30的模型进行高性能微膨胀充填材料注浆试验,研究在二次衬砌背后不同空洞位置进行带模注浆补强下,初期支护及二次衬砌的受力分布规律及特征。结果表明,弯矩在空洞处增长最快,二次衬砌处弯矩的增长要大于初期支护处的,其中拱顶空洞和拱顶+双拱肩空洞条件下增长最为明显;轴力在空洞处增长最快,且在拱顶和右拱肩部位变化最为明显。充填材料在注浆过程中引起结构的内力变化均在规定范围内,未发现开裂,有效验证了自主研发的水泥基充填材料的应用安全性。

关键词：铁路隧道内力特性模型试验二次衬砌背后空洞注浆压力微膨胀充填材料

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聚丙烯纤维增强混凝土梁变形性能的试验研究

西南交通大学学报 2021年第4期56卷 853-863页

作者：李福海何肖云峰吴昊南姜怡林王奕彬胡丁涵西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为探究PP-ECC梁与RC梁变形发展规律的区别,通过逐级加载和循环加载两种加载制度对4根PPECC梁和4根RC梁进行抗弯试验;同时,基于有效惯性矩法推导出适用于短期荷载作用下PP-ECC梁的最大变形计算公式.研究结果表明:逐级加载下,PP-ECC梁呈... 详细信息

为探究PP-ECC梁与RC梁变形发展规律的区别,通过逐级加载和循环加载两种加载制度对4根PPECC梁和4根RC梁进行抗弯试验;同时,基于有效惯性矩法推导出适用于短期荷载作用下PP-ECC梁的最大变形计算公式.研究结果表明:逐级加载下,PP-ECC梁呈现出更为明显的塑性变形阶段,与RC梁相比,PP-ECC梁经过5次循环加载后的循环荷载变形曲线与原曲线拟合度较好;循环加载过程中,PP-ECC梁在基准荷载下的加载变形增长率和卸载变形增长率均小于相同配筋率的RC梁,呈现出更好的抗损伤变形能力和变形恢复能力;基于有效惯性矩法推导出的变形修正模型计算结果与试验结果拟合度较好,可应用于实际工程对PP-ECC梁在短期荷载作用下最大变形的计算.

关键词： PP-ECC梁变形性能加载制度有效惯性矩法

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纤维协同效应下超高性能混凝土的弯曲性能

同济大学学报（自然科学版） 2023年第12期51卷 1835-1844页

作者：李福海刘耕园刘梦辉杨宗驰穆勃江苏君豪姜怡林西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为研究钢-聚丙烯粗纤维对超高性能混凝土(UHPC)的弯拉性能影响,采用四点弯曲试验,得到不同掺量(钢纤维与聚丙烯粗纤维掺入体积分数分别为0、0.5%、1.0%、1.5%)组合下的荷载-挠度曲线,从试件破坏形态、抗弯强度、弯曲韧性等方面进行阐述... 详细信息

为研究钢-聚丙烯粗纤维对超高性能混凝土(UHPC)的弯拉性能影响,采用四点弯曲试验,得到不同掺量(钢纤维与聚丙烯粗纤维掺入体积分数分别为0、0.5%、1.0%、1.5%)组合下的荷载-挠度曲线,从试件破坏形态、抗弯强度、弯曲韧性等方面进行阐述,并且利用单掺纤维拟合公式引出一个可行性较高的评价模型,并利用该模型对混杂纤维的协同效应进行分析,最后结合扫描电子显微镜(SEM)对混杂纤维UHPC微观结构进行观测。试验结果表明:钢-聚丙烯粗纤维的掺入显著提高了UHPC的抗弯强度,提高幅度为17.8%~101.2%;同时利用提出的模型发现混杂纤维的协同效应在总纤维掺入体积分数为1.5%~2.0%时呈现正协同效应,并在钢纤维与聚丙烯粗纤维掺入体积分数为1.0%时取得最好的正协同效应;另外,与不掺纤维的试件相比,钢纤维与聚丙烯粗纤维的加入分别使基体试件的初裂韧度提升了51.8%~98.2%与33.9%~48.2%,同时在钢纤维掺入体积分数为1.0%和聚丙烯粗纤维掺入体积分数为1.0%的搭配比例下,对UHPC弯曲韧性的改善效果最优,进一步验证了纤维协同效应评价模型;最后在微观层面揭示了纤维混杂产生的协同作用及混杂纤维增强增韧机理。

关键词：超高性能混凝土混杂纤维弯曲韧性协同效应

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海洋环境下钢桥腐蚀损伤及防护综述

海洋环境下钢桥腐蚀损伤及防护综述

2021年工业建筑学术交流会

作者：沈东高浩文涛姜怡林李福海荆国强温州市七都大桥北汊桥建设有限公司西南交通大学土木工程学院中铁大桥科学研究院有限公司桥梁结构健康与安全国家重点实验室

为深化对海洋环境下钢桥腐蚀的认识,从海洋环境下钢桥的腐蚀形式、机理,影响因素及防治措施等方面进行调研及分析,为今后研究钢桥腐蚀问题及防护提供支持。研究结果表明:海洋环境下易形成电解质溶液,大部分钢桥发生电化学腐蚀,盐雾环境... 详细信息

为深化对海洋环境下钢桥腐蚀的认识,从海洋环境下钢桥的腐蚀形式、机理,影响因素及防治措施等方面进行调研及分析,为今后研究钢桥腐蚀问题及防护提供支持。研究结果表明:海洋环境下易形成电解质溶液,大部分钢桥发生电化学腐蚀,盐雾环境下干湿循环效应及氯离子成为影响电化学腐蚀的主要因素;钢桥外部荷载与腐蚀具有耦合效应,二者耦合会显著降低钢桥承载力;钢桥主要呈现出均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、膜下腐蚀、疲劳腐蚀、应力腐蚀及氢腐蚀等七种腐蚀形式;海洋环境下钢桥的防腐措施主要有:涂层体系、耐候钢、阴极保护法等。

关键词：海洋环境钢桥腐蚀机理防腐措施

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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拉拔承载锚杆合理锚固长度的确定

实验室研究与探索 2020年第8期39卷 5-8页

作者：李福海高浩何肖云峰姜怡林冯志华张桂斌西南交通大学土木工程学院成都610031

以锚杆弹性极限承载力公式为基础,分析推导锚杆锚固长度临界值la和界面剪切刚度K1的计算表达式。通过极限承载力与锚固长度的关系曲线进一步探究锚杆合理锚固长度l’a,并结合一个具体实例对计算公式的合理性进行验证。结果表明:在一定... 详细信息

以锚杆弹性极限承载力公式为基础,分析推导锚杆锚固长度临界值la和界面剪切刚度K1的计算表达式。通过极限承载力与锚固长度的关系曲线进一步探究锚杆合理锚固长度l’a,并结合一个具体实例对计算公式的合理性进行验证。结果表明:在一定锚固范围内,锚杆承载力与锚固长度为正相关关系,但当锚固长度达到临界值时,拉拔力达到最大值,其不再随锚固长度的增加而增大;界面剪切刚度、等效弹性模量、锚杆孔径与锚杆锚固长度临界值有直接关系,其中界面剪切刚度与锚固长度临界值为负相关,等效弹性模量和锚杆孔径与其为正相关;推导的理论计算公式可用于计算锚杆临界锚固长度和合理锚固长度,根据推导结果应取临界锚固长度的0.5倍作为合理锚固长度,此时锚杆能够承担较大荷载,接近极限拉拔力,可以在充分利用锚杆的条件下改善经济效益。

关键词：锚杆拉拔界面剪切刚度临界锚固长度合理锚固长度

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建筑材料实验室的噪声污染及防治

实验室科学 2020年第6期23卷 206-210,214页

作者：李福海姜怡林李瑞王奕彬崔圣爱西南交通大学土木工程学院四川成都610031

科学证明长期处于噪声环境中有损于人身心健康,建筑材料实验室在进行混凝土搅拌、砂石骨料筛分、钢筋加工等试验时,总伴随着有害于实验人员的噪声污染,而噪声的危害却极易被实验人员所忽视。试验基于此背景在建材实验室中展开,通过声级... 详细信息

科学证明长期处于噪声环境中有损于人身心健康,建筑材料实验室在进行混凝土搅拌、砂石骨料筛分、钢筋加工等试验时,总伴随着有害于实验人员的噪声污染,而噪声的危害却极易被实验人员所忽视。试验基于此背景在建材实验室中展开,通过声级计定点测量混凝土搅拌、集料筛分、钢筋加工等实验过程的噪声声级值,绘制出声级值时程变化曲线,量化了建材实验室的噪声污染,分析了噪声对实验人员的危害。最后搜集了主要发达国家噪声治理措施,综合实验室实际情况,给出了较为有效的建材实验室噪声控制和治理措施,有利于创造一个更为健康、安全的实验室环境。

关键词：建筑材料实验室噪声污染噪声时程变化健康危害防治措施