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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2025年第1期 194-203页

作者：王振李化建 huang fali YANG Zhiqiang WEN Jiaxin SHI Henan Railway Engineering Research Institute China Academy of Railway Science Corporation Limited State Key Laboratory for Track Technology of High-Speed Railway

In order to achieve the large-scale application of manufactured sand in railway high-strength concrete structure,a series of high-strength manufactured sand concrete (HMC) are prepared by taking the manufactured sand lithology (tuff,limestone,basalt,granite),stone powder content (0,5%,10%,15%) and concrete strength grade (C60,C80,C100) as *** evolution of mechanical properties of HMC and the correlation between cubic compressive strength and other mechanical properties are *** to river sand,manufactured sand enhances the cubic compressive strength,axial compressive strength and elastic modulus of concrete,while its potential microcracks weaken the flexural strength and splitting tensile strength of *** powder content displays both positive and negative effects on mechanical properties of HMC,and the stone powder content is suggested to be less than 10%.The empirical formulas between cubic compressive strength and other mechanical properties are proposed.

关键词：

Damage Evolution of Ballastless Track Concrete Exposed to Flexural Fatigue Loads:The Application of Ultrasonic Pulse Velocity,Impact-echo and Surface Electrical Resistance Method

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2024年第2期39卷 353-363页

作者：杨志强李化建 WEN Jiaxing DONG Haoliang huang fali WANG Zhen YI Zhonglai Railway Engineering Research Institute China Academy of Railway Science Corporation LimitedBeijing 100081China State Key Laboratory for Track System of High-Speed Railway Beijing 100081China School of Civil Engineering Beijing Jiaotong UniversityBeijing 100044China

In order to clarify the fatigue damage evolution of concrete exposed to flexural fatigue loads,ultrasonic pulse velocity(UPV),impact-echo technology and surface electrical resistance(SR) method were *** variable based on the change of velocity of ultrasonic pulse(Du) and impact elastic wave(Di)were defined according to the classical damage *** influences of stress level,loading frequency and concrete strength on damage variable were *** experimental results show that Du and Di both present a three-stages trend for concrete exposed to fatigue *** impact elastic wave is more sensitive to the microstructure damage in stage Ⅲ,the critical damage variable,i e,the damage variable before the final fracture of concrete of Di is slightly higher than that of ***,the evolution of SR of concrete exposed to fatigue loads were analyzed and the relationship between SR and Du,SR and Di of concrete exposed to fatigue loads were *** is found that the SR of concrete was decreased with the increasing fatigue cycles,indicating that surface electrical resistance method can also be applied to describe the damage of ballastless track concrete exposed to fatigue loads.

关键词： ballastless track fatigue damage ultrasonic pulse velocity impact-echo surface electrical resistance

Pumpability of Manufactured Sand Self-compacting Concrete

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2023年第6期38卷 1382-1390页

作者： LI Huajian huang fali TU Haifeng SUN Deyi WANG Zhen YI Zhonglai YANG Zhiqiang XIE Yongjiang Railway Engineering Research Institute China Academy of Railway Science Corporation LimitedBeijing 100081China School of Civil Engineering Beijing Jiaotong UniversityBeijing 100044China China Railway Engineering Design and Consulting Group Co. Ltd Beijing 100055China

By the addition of superplasticizer and air entraining agent,manufactured sand selfcompacting concrete(MS SCC)with slump flow varying from 500 to 700 mm and air content varying from 2.0%to 9.0%were prepared and the pumpability of MS SCC was studied by a sliding pipe rheometer(Sliper).According to the Kaplan’s model,the initial pump pressure and the pump resistance of MS SCC were ***,rheological properties including the yield stress and the plastic viscosity of MS SCC were measured by a *** experimental results show that the increase of slump flow contributes to a higher pumpability and a proper air content,i e,6%is beneficial for the pumpability of MS *** to the existence of stone powder and stronger angularity of MS,the initial pump pressure of MS SCC is only about 60%-88%that of river sand(RS)SCC with the same slump flow and air content,indicating that MS SCC possesses a higher pumpability than RS SCC.

关键词： manufactured sand self-compacting concrete pumpability sliding pipe rheometer rheology

自密实混凝土基本工作性能与其静态稳定性间的关系

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硅酸盐学报 2016年第2期44卷 261-267页

作者：张勇赵庆新李化建黄法礼燕山大学建筑工程与力学学院河北秦皇岛066004 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081 高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081

采用柱状法试验和贯入试验对自密实混凝土的静态稳定性进行了测试,收集了自密实混凝土扩展度分别达到500 mm、600 mm的流动时间T500、T600及流停时间Tfin和相应的扩展度数据,并以此为基础,研究了自密实混凝土基本工作性能与其静态稳定... 详细信息

采用柱状法试验和贯入试验对自密实混凝土的静态稳定性进行了测试,收集了自密实混凝土扩展度分别达到500 mm、600 mm的流动时间T500、T600及流停时间Tfin和相应的扩展度数据,并以此为基础,研究了自密实混凝土基本工作性能与其静态稳定性间的关系。结果表明:自密实混凝土的流动时间和扩展度与其静态稳定性间存在良好相关性,流动时间的延长或扩展度的降低均有利于静态稳定性的提高;同时,自密实混凝土流动时间Tfin、T600和T500对其静态稳定性敏感程度依次递减;另外,当自密实混凝土的基本工作性能至少满足5.3 s≤T500≤20.0 s,12.1 s≤T600≤46.4 s,35.7 s≤Tfin≤63.7 s和550 mm≤坍落扩展度≤715 mm中的3项时,可判定其静态稳定性良好。

关键词：自密实混凝土流动时间扩展度静态稳定性

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典型岩性机制砂的吸附行为研究

建筑材料学报 2023年第3期26卷 251-258页

作者：王振李化建黄法礼易忠来杨志强中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081

研究了石英岩、石灰岩、花岗岩和玄武岩等典型岩性机制砂对水、亚甲蓝及聚羧酸减水剂的吸附规律,采用Zeta电位、吸-脱附曲线和压汞曲线分析了机制砂的吸附特性.结果表明:玄武岩机制砂由于比表面积大、孔隙率高,对水和亚甲蓝的吸附性明... 详细信息

研究了石英岩、石灰岩、花岗岩和玄武岩等典型岩性机制砂对水、亚甲蓝及聚羧酸减水剂的吸附规律,采用Zeta电位、吸-脱附曲线和压汞曲线分析了机制砂的吸附特性.结果表明:玄武岩机制砂由于比表面积大、孔隙率高,对水和亚甲蓝的吸附性明显大于其他岩性机制砂,且随着石粉含量的增加,玄武岩机制砂的吸附性显著增大;机制砂石粉表面的负电荷与溶液中的阳离子形成了双电层来吸附减水剂分子,其对聚羧酸减水剂吸附率的大小是玄武岩石粉>石灰岩石粉>花岗岩石粉>石英岩石粉;在双电层吸附和物理吸附的双重作用下,玄武岩机制砂对聚羧酸减水剂的吸附率显著大于其他岩性机制砂.

关键词：机制砂岩性吸附性石粉

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铁路工程典型岩性机制砂混凝土性能研究

铁道学报 2024年第7期46卷 159-166页

作者：王振李化建黄法礼易忠来杨志强中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081

为探讨不同岩性机制砂在铁路混凝土中的适用性,采用我国常用的典型岩性(石灰岩、石英岩、砾岩、花岗岩和玄武岩)机制砂,研究铁路工程机制砂混凝土工作性能、抗压强度和耐久性能的变化规律。结果表明:石灰岩、石英岩、砾岩机制砂的物理... 详细信息

为探讨不同岩性机制砂在铁路混凝土中的适用性,采用我国常用的典型岩性(石灰岩、石英岩、砾岩、花岗岩和玄武岩)机制砂,研究铁路工程机制砂混凝土工作性能、抗压强度和耐久性能的变化规律。结果表明:石灰岩、石英岩、砾岩机制砂的物理性能良好、化学性能稳定,在石粉填充正效应下,机制砂混凝土的工作性能、抗压强度和耐久性能均优于河砂混凝土;高亚甲蓝值和高吸水率的玄武岩机制砂不利于混凝土工作性能保持,其提高了混凝土内部饱水程度,显著降低混凝土抗冻性;花岗岩机制砂中高云母含量引发外加剂插层吸附,降低了硬化混凝土的引气效果和抗冻性能。机制砂混凝土电通量均小于1234 C,氯离子扩散系数均小于9.5×10^(-12)m^(2)/s,具有较好的抗氯离子渗透性能,花岗岩机制砂混凝土中有害孔体积分数高,导致其抗氯离子渗透性低于其他岩性机制砂混凝土。

关键词：铁路工程机制砂岩性混凝土

纳米氧化铝提升海洋环境高速铁路桥梁混凝土结构服役寿命研究

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材料导报 2024年第7期38卷 89-96页

作者：杨志强王振黄法礼易忠来蒋金洋中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所高速铁路轨道系统全国重点实验室东南大学材料科学与工程学院东南大学江苏省土木工程材料重点实验室

氯离子传输并诱导内部钢筋锈蚀是海洋环境高速铁路桥梁混凝土结构耐久性失效的主要原因之一，增大混凝土氯离子传输阻力是提升混凝土结构服役寿命的根本途径。纳米技术与纳米材料的发展为混凝土材料高性能化提供了新的可能。本工作研究... 详细信息

氯离子传输并诱导内部钢筋锈蚀是海洋环境高速铁路桥梁混凝土结构耐久性失效的主要原因之一，增大混凝土氯离子传输阻力是提升混凝土结构服役寿命的根本途径。纳米技术与纳米材料的发展为混凝土材料高性能化提供了新的可能。本工作研究了纳米氧化铝(NA)对砂浆氯离子电迁移系数(DRCM)与自然扩散系数的影响，基于氯离子等温吸附曲线，建立了考虑氯离子结合参数的氯盐传输模型，分析了NA对氯盐侵蚀环境下混凝土结构服役寿命的影响。结果表明：适宜掺量的NA可降低砂浆氯离子传输性能；承台桩基础混凝土钢筋保护层厚度为60 mm时，在C45混凝土中掺入2%(质量分数)NA后，仅考虑氯离子侵蚀时混凝土预期服役寿命由68年提升至107年。NA为提升海洋环境下高速铁路混凝土结构服役寿命提供了新的技术途径。

关键词：高速铁路混凝土氯离子纳米氧化铝服役寿命

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石灰岩机制砂混凝土抗冻性能研究

建筑材料学报 2023年第5期26卷 516-523,537页

为探明石灰岩机制砂在严寒地区应用的合理性,以相对动弹性模量为评价指标,研究了混凝土强度等级、含气量和石粉含量对石灰岩机制砂混凝土抗冻性能的影响规律,采用吸水率和气泡间距系数分析了石灰岩机制砂混凝土冻融破坏原因.结果表明:... 详细信息

为探明石灰岩机制砂在严寒地区应用的合理性,以相对动弹性模量为评价指标,研究了混凝土强度等级、含气量和石粉含量对石灰岩机制砂混凝土抗冻性能的影响规律,采用吸水率和气泡间距系数分析了石灰岩机制砂混凝土冻融破坏原因.结果表明:高强石灰岩机制砂混凝土具有高抗冻和破坏突发特征,提高混凝体强度等级或引入适量优质气泡是提高石灰岩机制砂混凝土抗冻性能的有效途径;当C30和C60石灰岩机制砂混凝土含气量分别为6.4%和4.4%时,混凝土的抗冻性能最佳;石灰岩石粉对混凝土性能有正、负双重效应,其含量控制在10.0%以内对混凝土抗冻性能、力学性能和工作性能有利.

关键词：机制砂石灰岩混凝土抗冻性能

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简化柱状法对自密实混凝土静态稳定性的表征

建筑材料学报 2017年第2期20卷 251-254,260页

作者：李化建张勇赵庆新黄法礼谢永江中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081 高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081 燕山大学建筑工程与力学学院河北秦皇岛066004 天津市建筑科学研究院有限公司天津300193

在理论分析的基础上,对柱状法试验过程进行了一定程度的简化,探讨了采用砂浆离析百分数(MSP)来表征自密实混凝土(SCC)静态稳定性的可行性.同时结合原柱状法中的评价指标,验证并修正了砂浆离析百分数的取值范围.结果表明:采用筛取柱状法... 详细信息

在理论分析的基础上,对柱状法试验过程进行了一定程度的简化,探讨了采用砂浆离析百分数(MSP)来表征自密实混凝土(SCC)静态稳定性的可行性.同时结合原柱状法中的评价指标,验证并修正了砂浆离析百分数的取值范围.结果表明:采用筛取柱状法试验仪器上、下节柱中混凝土砂浆的方法来取代将粗骨料洗出、擦干的过程可对原试验过程起到较好简化作用;自密实混凝土砂浆离析百分数与静态离析百分数线性相关;当砂浆离析百分数不大于12.8%时,自密实混凝土静态稳定性良好.

关键词：自密实混凝土静态稳定性柱状法砂浆

基于点荷载的隧道洞渣饱和抗压强度快速评价方法

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隧道建设（中英文） 2023年第7期43卷 1161-1169页

作者：谢京谕李化建王振黄法礼易忠来中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081

为探明采用点荷载对机制砂用隧道洞渣饱和抗压强度进行快速评价的可行性,以点荷载强度指数为评价指标,研究加载方式、含水状态对20种不同岩性隧道洞渣点荷载强度指数的影响规律,建立隧道洞渣点荷载强度指数与饱和抗压强度的关系。结果表... 详细信息

为探明采用点荷载对机制砂用隧道洞渣饱和抗压强度进行快速评价的可行性,以点荷载强度指数为评价指标,研究加载方式、含水状态对20种不同岩性隧道洞渣点荷载强度指数的影响规律,建立隧道洞渣点荷载强度指数与饱和抗压强度的关系。结果表明:1)隧道洞渣点荷载强度指数与其饱和抗压强度具有较高的相关性,依据变质岩、沉积岩及岩浆岩等不同岩性分类得到的关系式相关性更高;2)当轴向点荷载强度指数超过8.0 MPa时,不同加载方式下的隧道洞渣点荷载强度指数存在差异,径向加载与轴向加载的点荷载强度指数相近,不规则块体加载与轴向加载的点荷载强度指数差值增大;3)隧道洞渣点荷载强度损失率与其含水率具有线性相关性,含水率越高,点荷载强度损失率越大。基于此,提出不同含水状态下的隧道洞渣饱和抗压强度预测公式。

关键词：隧道洞渣点荷载饱和抗压强度快速评价