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橡胶颗粒抑制蒸养混凝土热损伤机制

复合材料学报 2023年第5期40卷 2960-2971页

作者：安军林于泳金祖权张维东青岛理工大学土木工程学院青岛266520

通过向蒸养混凝土中掺入橡胶颗粒制备蒸养橡胶混凝土来抑制蒸养过程中混凝土产生的热损伤。通过试验测试了蒸养橡胶混凝土的抗压强度;建立了考虑界面过渡区的橡胶混凝土随机骨料模型,基于ABAQUS,模拟研究了橡胶颗粒对降温阶段混凝土温... 详细信息

通过向蒸养混凝土中掺入橡胶颗粒制备蒸养橡胶混凝土来抑制蒸养过程中混凝土产生的热损伤。通过试验测试了蒸养橡胶混凝土的抗压强度;建立了考虑界面过渡区的橡胶混凝土随机骨料模型,基于ABAQUS,模拟研究了橡胶颗粒对降温阶段混凝土温度损伤应力的影响,从细观角度研究橡胶颗粒抑制蒸养混凝土中微裂纹发展规律,并将温度损伤应力作为初始缺陷,模拟了橡胶混凝土的抗压性能,验证了模拟结果的可靠性;通过压汞(Mercury intrusion porosimetry,MIP)测试研究了橡胶颗粒对蒸养混凝土孔结构的影响;通过超景深显微镜研究了橡胶与水泥石之间的结合情况。研究结果表明:橡胶颗粒掺入可以抑制蒸养混凝土的热损伤,减少强度损失。橡胶颗粒可以有效降低蒸养混凝土试件的总孔隙率,蒸养橡胶混凝土试件有害孔径较未掺加橡胶颗粒的普通蒸养混凝土下降了3.1%,同时改善了橡胶和水泥基体的粘结状况。

关键词：蒸养橡胶混凝土数值模拟热损伤孔结构力学性能

持压荷载与干湿循环作用下再生混凝土氯盐侵蚀行为

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复合材料学报 2023年第2期40卷 1015-1024页

作者：鲍玖文王云伟牟新宇张鹏于子浩赵铁军青岛理工大学土木工程学院青岛266033

采用干湿比为3∶1和质量分数为5wt%的NaCl溶液,开展了持压荷载与干湿循环共同作用下不同再生粗骨料取代率(r=0%、30%、50%、100%)混凝土的氯离子传输试验,分析了持压应力水平(λ_(c)=0.1、0.3、0.5)对氯盐侵蚀性能的影响。基于非饱和混... 详细信息

采用干湿比为3∶1和质量分数为5wt%的NaCl溶液,开展了持压荷载与干湿循环共同作用下不同再生粗骨料取代率(r=0%、30%、50%、100%)混凝土的氯离子传输试验,分析了持压应力水平(λ_(c)=0.1、0.3、0.5)对氯盐侵蚀性能的影响。基于非饱和混凝土的氯离子对流-扩散模型,提出了考虑应力水平和再生骨料取代率影响的水分和氯离子扩散系数模型,并验证了该模型的有效性。结果表明:相同再生粗骨料取代率的混凝土内自由氯离子含量、氯离子扩散系数和表面氯离子浓度均随应力水平的增加呈先减小后增大的趋势,同一应力水平下与再生粗骨料取代率呈正相关,再生粗骨料取代率为100%的试件承受0.1f_(c)、0.3f_(c)、0.5f_(c)(fc为再生混凝土(RAC)立方体抗压强度值)应力作用的氯离子扩散系数分别是无应力状态的0.97、0.88和1.48倍;所建立的持压荷载与干湿循环作用下RAC氯离子传输模型,为再生混凝土耐久性分析提供理论依据。

关键词：再生混凝土持压荷载干湿循环取代率氯离子传输

新媒体视域下高校网络思政育人工作的机遇与挑战——以太原理工大学土木工程学院官方公众号为例

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现代商贸工业 2022年第10期43卷 163-164页

作者：陈秀梅都静仇韶荣太原理工大学土木工程学院山西太原030000

新媒体的迅速发展为高校网络思政育人工作带来了前所未有的机遇和挑战,目前高校的网络思政育人工作面临一系列实践困境,无法达到我国教育改革的发展新要求。高校教育工作者应当高度重视、推陈出新,探寻高校网络思政育人工作的新路径,推... 详细信息

新媒体的迅速发展为高校网络思政育人工作带来了前所未有的机遇和挑战,目前高校的网络思政育人工作面临一系列实践困境,无法达到我国教育改革的发展新要求。高校教育工作者应当高度重视、推陈出新,探寻高校网络思政育人工作的新路径,推动高校网络思政育人工作在新形势下更好地发展。

关键词：网络思政育人新媒体平台教育现代化

基于多尺度分析的再生混凝土有效氯离子扩散系数预测

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复合材料学报 2023年第5期40卷 2876-2884页

作者：牟新宇王云伟卢石宝鲍玖文张鹏张锦隆青岛理工大学土木工程学院青岛266033

将再生混凝土视为由砂浆相、再生骨料相和二者砂浆之间的界面过渡区相(ITZ-2)组成的非均质复合材料,其中砂浆相由细骨料、细骨料-新砂浆界面过渡区(ITZ-1)、硬化水泥浆体三相组成,而再生骨料相由旧骨料、附着砂浆及旧骨料与旧砂浆的界面... 详细信息

将再生混凝土视为由砂浆相、再生骨料相和二者砂浆之间的界面过渡区相(ITZ-2)组成的非均质复合材料,其中砂浆相由细骨料、细骨料-新砂浆界面过渡区(ITZ-1)、硬化水泥浆体三相组成,而再生骨料相由旧骨料、附着砂浆及旧骨料与旧砂浆的界面(ITZ-3)三相组成。基于N层球夹杂理论,考虑微观相的影响,建立了再生混凝土有效氯离子扩散系数预测的五相多尺度模型,通过硬化水泥浆体、砂浆和再生混凝土的稳态扩散系数实测值与模型预测值对比分析,验证其模型的准确性和有效性;最后,进一步讨论了氯离子侵蚀时间、再生骨料体积分数和附着砂浆含量等关键参数对其有效扩散系数的影响。结果表明:有效扩散系数预测值与试验值吻合较好,说明模型对预测再生混凝土的有效氯离子扩散系数具有普适性,为氯盐环境下再生混凝土耐久性评估与寿命预测提供理论依据。

关键词：再生混凝土多尺度分析 N层球夹杂理论氯离子侵蚀扩散系数

高温作用对应变硬化水泥基复合材料吸水性能及微结构演化特征的影响

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复合材料学报 2022年第10期39卷 4778-4787页

作者：高世壮薛善彬张鹏李春云王俊洁青岛理工大学土木工程学院青岛266033

在高温环境下,应变硬化水泥基复合材料(Strain hardening cementitious composites,SHCC)微结构发生破坏,进而导致其力学与抗渗性能及微结构的劣化。对比研究20℃(常温)、105℃、200℃、400℃、600℃及800℃高温作用后,不同纤维掺量的S... 详细信息

在高温环境下,应变硬化水泥基复合材料(Strain hardening cementitious composites,SHCC)微结构发生破坏,进而导致其力学与抗渗性能及微结构的劣化。对比研究20℃(常温)、105℃、200℃、400℃、600℃及800℃高温作用后,不同纤维掺量的SHCC试件力学与吸水性能的演化规律,并利用低场核磁共振等技术从微观角度分析了材料宏观性能劣化机制。结果表明:当受热温度由20℃升高至105℃时,试件的动弹性模量有所下降,但抗压强度及抗折强度有所提高。当受热温度升至200℃时,SHCC抗压强度和动弹性模量变化不大,但受热温度高于400℃后,二者均迅速下降;受热温度由105℃升至200℃时,SHCC试件抗折强度显著降低;高于400℃后,抗折强度进一步劣化。纤维掺量对高温作用后的SHCC试件残余力学性能没有明显规律性的影响。另外发现,当受热温度低于200℃时,SHCC毛细吸水性能较差,具有一定的抗毛细入渗性能;400℃以上时,高温损伤能够显著促进SHCC试件的毛细吸水速度和吸水量。低于200℃时,较高纤维掺量的SHCC试件初始毛细吸水系数增加更为迅速,毛细吸水能力更强。加热温度不高于200℃时,SHCC试件的微结构较为密实;超过400℃后,SHCC试件内部纤维熔化、裂纹生成与扩展导致其力学性能显著劣化,毛细吸水性能提高。同时,高温后SHCC试件内部裂纹体积分数随纤维掺量的增加而升高。

关键词：应变硬化水泥基复合材料(SHCC) 高温力学性能吸水性能微观结构

氯盐侵蚀下铜矿渣混凝土高温后内部钢筋锈蚀规律

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复合材料学报 2022年第6期39卷 2875-2884页

作者：陈奇公伟苗吉军青岛理工大学土木工程学院青岛266033

为探究高温及铜矿渣细骨料对混凝土中钢筋锈蚀模式的影响规律,对不同铜矿渣置换率的混凝土试件进行高温试验,然后采用干湿循环浸泡法对试件进行人工加速氯离子侵蚀试验,并利用电化学方法测量自然电位值以监测混凝土内部钢筋的锈蚀情况,... 详细信息

为探究高温及铜矿渣细骨料对混凝土中钢筋锈蚀模式的影响规律,对不同铜矿渣置换率的混凝土试件进行高温试验,然后采用干湿循环浸泡法对试件进行人工加速氯离子侵蚀试验,并利用电化学方法测量自然电位值以监测混凝土内部钢筋的锈蚀情况,最后测量混凝土内部氯离子含量及钢筋锈蚀率。结果表明:自然电位法可以较好地反映试件内部钢筋的实际锈蚀情况;高温破坏了混凝土抗氯离子侵蚀性能,从而导致混凝土试件中的钢筋锈蚀程度随经历温度的升高而增大;此外,高温下铜矿渣自身较大的膨胀变形及冷却后与水泥净浆间不协调收缩的综合作用进一步破坏了混凝土微结构,使钢筋锈蚀率随着铜矿渣置换率的提高而增大;最后建立了氯盐侵蚀下铜矿渣混凝土高温后内部钢筋锈蚀深度拟合公式。

关键词：铜矿渣混凝土高温氯盐侵蚀钢筋锈蚀自然电位

纳米C-S-H-PCE对沿海地铁管片用C50免蒸养混凝土性能的影响

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东南大学学报（自然科学版） 2022年第2期52卷 254-262页

作者：王鹏刚付华李格格王缘金祖权田砾赵铁军青岛理工大学土木工程学院青岛266033

针对蒸汽养护造成的混凝土热损伤问题,利用纳米C-S-H-PCE制备了沿海地铁管片用C50免蒸养混凝土,并采用电导仪、傅里叶红外光谱仪等研究了纳米C-S-H-PCE对水泥净浆水化、混凝土抗压强度、耐久性性能和自收缩性能的影响.结果表明,纳米C-S-... 详细信息

针对蒸汽养护造成的混凝土热损伤问题,利用纳米C-S-H-PCE制备了沿海地铁管片用C50免蒸养混凝土,并采用电导仪、傅里叶红外光谱仪等研究了纳米C-S-H-PCE对水泥净浆水化、混凝土抗压强度、耐久性性能和自收缩性能的影响.结果表明,纳米C-S-H-PCE能够为水化硅酸钙凝胶的形成提供晶核,降低水化硅酸钙凝胶成核的离子临界浓度,促进水化硅酸钙凝胶的形成和Ca^(2+)、SiO_(4)^(2-)的继续溶出,进而缩短水泥水化的诱导期;促进水泥浆体中水化硅酸钙凝胶的聚合,从而提高混凝土的早期抗压强度,提升程度可达312%,但对后期抗压强度影响不大.掺入纳米C-S-H-PCE后,混凝土抗氯离子能力提高了2%~28%,抗碳化能力提高了10%~40%,自收缩变形降低,抗冻性变化不大.

关键词：纳米C-S-H-PCE 免蒸汽养护 C50混凝土水化耐久性

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剪力墙竖向连接软钢阻尼器滞回性能试验研究

浙江大学学报（工学版） 2023年第1期57卷 122-132页

作者：肖红梅朱立猛张春巍青岛理工大学土木工程学院山东青岛266520

提出应用于剪力墙竖向韧性连接体的易拆装的拉压耗能软钢阻尼器.为了研究拉压荷载作用下该阻尼器的滞回性能,基于杠杆原理,设计制作能放大加载位移的高承载销轴-钢梁加载装置和3对不同耗能肢形状的试件,模拟阻尼器的螺栓连接边界和拉压... 详细信息

提出应用于剪力墙竖向韧性连接体的易拆装的拉压耗能软钢阻尼器.为了研究拉压荷载作用下该阻尼器的滞回性能,基于杠杆原理,设计制作能放大加载位移的高承载销轴-钢梁加载装置和3对不同耗能肢形状的试件,模拟阻尼器的螺栓连接边界和拉压往复受力过程.将阻尼器试件同条件依次安装并开展拟静力循环往复加载试验,研究试件的破坏模式、强度及变形能力、耗能特性及螺栓连接的可靠性,获得试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、承载力及延性系数等.对阻尼器的耗能承载能力进行评价分析,研究耗能肢型体参数对力学性能的影响.建立有限元模型,模拟阻尼器的失效行为.结果表明,阻尼器以耗能肢屈曲为典型破坏模式,Z型耗能肢阻尼器与其他2种耗能肢形状的阻尼器相比,具备更好的防屈曲性能和耗能能力,能够发挥低屈服点钢材的力学性能,震损后可以快速更换.

关键词：韧性装配式剪力墙竖向连接结构抗震韧性软钢阻尼器损伤可控可更换功能

基于机器学习的单钢板混凝土组合板冲击响应预测及优化

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振动与冲击 2023年第8期42卷 28-37页

作者：赵唯以陈沛涵青岛理工大学土木工程学院山东青岛266033

单钢板混凝土组合(half steel-concrete composite,HSC)板的抗冲击性能十分出色,可有效抵挡落石冲击。在符合相关规范要求的前提下,可通过设计降低HSC板在落石冲击作用下的变形,以最大限度地保护山区基础设施和人民的安全。为快速、准... 详细信息

单钢板混凝土组合(half steel-concrete composite,HSC)板的抗冲击性能十分出色,可有效抵挡落石冲击。在符合相关规范要求的前提下,可通过设计降低HSC板在落石冲击作用下的变形,以最大限度地保护山区基础设施和人民的安全。为快速、准确地处理HSC板的变形和设计参数之间的复杂非线性关系,基于三种机器学习算法分别建立冲击作用下HSC板最大变形的预测模型,并通过有限元结果对模型进行验证;在此基础上,以落石冲击下HSC板的最大变形、自质量和造价为优化目标,采用遗传算法对某山区建筑中某HSC屋面板进行优化设计,求解HSC屋面板的厚度、连接件尺寸等设计参数的最优解集。研究结果表明,高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)模型对HSC屋面板变形的预测精度最高,可代替复杂耗时的有限元计算,有效提高目标方程的计算效率,且最终的优化结果给出了多种优化方案,可有效降低HSC屋面板变形,为工程设计提供参考。

关键词：单钢板混凝土组合(HSC)板落石灾害冲击响应有限元分析机器学习