《混凝土与水泥制品》杂志2024年第7期目录抢先看

《混凝土与水泥制品》杂志2024年第7期目录抢先看

碳酸盐环境隧道衬砌混凝土腐蚀研究及防治措施

刘汉红1、傅鹤林2、任诗雨2、范永强3

（1.湖南省交通规划勘察设计院有限公司，湖南长沙；2.中南大学土木工程学院，湖南长沙；3.中交第二公路工程局隧道工程公司，湖南长沙）

摘要：依托李楼高速公路周家冲隧道工程，研究强腐蚀地下水环境中HCO3-及游离CO2对混凝土的腐蚀影响，分析其腐蚀机理，配制耐碳酸盐、碳酸腐蚀的C40隧道衬砌混凝土。采用正交试验法确定混凝土最佳配合比，并提出隧道衬砌混凝土的防腐措施。结果表明：混凝土最佳配合比为m水泥：m细骨料：m粗骨料：m水：m矿粉：m硅灰：m硅藻土：mBa(OH)2：m减水剂=1：1.83：2.43：0.35：0.10：0.062：0.021：0.016：0.012； 加强混凝土搅拌、运输、泵送、浇注、养护等施工质量控制，强化排水措施，可以提高隧道衬砌混凝土抵抗碳酸盐和碳酸腐蚀的能力。

关键词：隧道衬砌；防腐混凝土；预防措施；可溶性HCO3-；游离CO2

基于机器学习的UHPC抗压强度预测及配合比优化

康志坚,李火星

（湖南长沙筑友智能制造科技有限公司）

摘要：提出一种结合试验设计、机器学习和密实堆积模型的超高性能混凝土（UHPC）抗压强度预测及配合比优化方法，并将预测结果与实测结果进行比较。此外，将支持向量回归-粒子群优化算法（SVR-PSO）模型与其他常见抗压强度预测模型进行了比较，并基于SVR-PSO模型设计开发了图形用户界面预测软件。结果表明：SVR-PSO模型在稳定性和预测精度上具有明显优势，抗压强度预测值与实测值误差在5%以内；提出的UHPC配合比设计方法可以根据原材料数据快速生成满足抗压强度要求的UHPC配合比。

关键词：机器学习；试验设计；支持向量回归；粒子群优化；超高性能混凝土；密实模型

打印路径对3D打印混凝土构件力学性能的影响

张学慧、郑淑瑜、陈雄姿、安俊海、赵双双

(河北科技大学土木工程学院，河北石家庄)

摘要：在3D打印混凝土配合比研究的基础上，对打印路径进行优化设计，采用3条路径打印构件，评估打印路径对3D打印混凝土构件力学性能的影响。分析打印构件的力学各向异性，提出力学各向异性系数，确定最佳受力方向。此外，通过SEM分析打印构件层间界面对力学性能的影响。结果表明：3D打印混凝土构件在Z方向受力最大。优化打印路径后，可有效改善层间薄弱面；打印构件层间界面处水化产物填充不充分，存在空隙、气泡、裂纹等缺陷，降低了打印构件的力学性能。

关键词：3D打印混凝土；路径优化；力学性能；层间弱面

冻融循环条件下水工混凝土相对动弹模量及质量变化规律研究

张亚涛1、刘长顺2、刘磊1、秦玲2

[1.安徽省水利研究所(水利部淮河流域水利委员会)，安徽蚌埠；2.安徽省建设工程质量监督检验站，安徽合肥]

摘要：为研究冻融循环条件下水工混凝土相对动弹模量及质量的变化规律，在混凝土冻融损伤机理及实际情况分析的基础上，通过对预制混凝土护坡块及不同配合比的水工混凝土试件进行快速冻融试验，分析了质量损失率、相对动弹模量与冻融循环次数之间的关系。

关键词：水工混凝土；冻融循环；水饱和度；抗冻性

新型复合降粘剂在C60主塔混凝土中的应用研究

李欣1、陈鲁毅1、龙勇2、黄有强1、盖克宇2

（1. 中铁桥梁研究所有限公司，湖北武汉；2. 桥梁智能化与绿色建造国家重点实验室，湖北武汉）

摘要：针对C60主塔混凝土粘度大、易开裂的问题，在C60主塔混凝土中添加新型复合降粘剂，研究新型复合降粘剂掺量（0、10%、15%、20%）对混凝土性能的影响，分析其作用机理。结果表明：新型复合降粘剂可以降低混凝土的粘度，使其流动性更好、更均匀，易于泵送，且掺量越大，效果越显著；新型复合降粘剂对混凝土7天抗压强度有一定影响，但对28天抗压强度无不利影响；新型复合降粘剂可以延缓混凝土的水化过程，且随着掺量的增加，延缓效果逐渐增强，混凝土绝热温升逐渐减小；新型复合降粘剂的加入可以减小混凝土的干燥收缩，且掺量越大，效果越显著。

关键词：混凝土；新型复合降粘剂；粘度；绝热温升；干燥收缩

膨胀剂掺量对机制砂UHPC工作性及自收缩的影响

任梦恩1，宁立恒1，康海1，何晓丹​​1，袁成芳2，*

（1.河南汇创实业有限公司，河南郑州；2.郑州大学，河南郑州）

摘要：对不同膨胀剂掺量的机制砂超高性能混凝土（UHPC）的工作性和自收缩进行了试验研究。结果表明：随着膨胀剂掺量的增加，机制砂UHPC的流动度和凝结时间均先增大后减小，在膨胀剂掺量为10%时均达到峰值，膨胀量为445 mm，初凝时间和终凝时间分别为44.4 h和50.2 h；随着膨胀剂掺量的增加，机制砂UHPC的早期自收缩呈现先减小后增大的趋势，当膨胀剂掺量为10%时，能起到很好的收缩补偿作用。

关键词：机制砂；超高性能混凝土；膨胀剂；工作性；自收缩性能；凝结时间

气泡结构对新拌混凝土工作性影响的研究

姚金强、范航*、楼立成

（浙江交通集团检测技术有限公司，浙江杭州）

摘要：利用新拌混凝土气泡结构分析仪测定新拌混凝土的气泡结构参数，采用灰色关联分析法研究气泡结构参数对新拌混凝土工作性的影响，并分析其作用机理。研究结果表明：不同直径范围内的气泡对新拌混凝土坍落度的影响不同；含气量相同时，小直径范围内的气泡越多，新拌混凝土中气泡的平均直径和间距系数越小，可以显著改善新拌混凝土的工作性。

关键词：混凝土；气泡结构；工作性；灰色关联分析法

养护条件对混凝土力学性能及抗硫酸盐腐蚀性能的影响

曹建青、张猛、赵丽娜、范文晓、凌芳

(1. 新疆工程学院，新疆乌鲁木齐；2. 新疆大学土木工程学院，新疆乌鲁木齐)

摘要：针对新疆盐渍环境及高温干旱气候条件下混凝土普遍存在的硫酸盐侵蚀问题，研究了不同养护条件[标准养护、自然条件下内养护、（40±2）℃恒温内养护]对混凝土力学性能和抗硫酸盐侵蚀性能的影响。开展了混凝土抗压强度和干湿循环硫酸盐侵蚀试验，计算了质量损失率和抗蚀系数。结果表明：SAP内养护能在一定程度上提高混凝土的抗压强度，且能延缓干湿循环硫酸盐侵蚀对混凝土的腐蚀破坏；抗蚀系数与混凝土质量损失率呈明显的负相关关系，随着抗蚀系数的降低，混凝土质量损失率增大。

关键词：养护条件；力学性能；硫酸盐侵蚀；干湿循环；混凝土

透水混凝土力学性能研究进展及影响因素分析

范向前1,2，韩昊天1,3，陆俊1,2

(1.南京水利科学研究院水文水资源与水工程科学国家重点实验室，江苏南京；2.河海大学水安全与水科学协同创新中心，江苏南京；3.河海大学水利水电学院，江苏南京)

摘要：为保证工程建设的安全与效果，充分认识不同因素对透水混凝土力学性能的影响机理，总结了近年来国内外关于水灰比、砂率、外加剂类型及掺量、骨料粒径等因素对透水混凝土力学性能影响的研究成果，分析了现有研究中的不足与尚未解决的问题，并基于透水混凝土细观损伤机理与力学行为，指出了未来的研究方向。

关键词：透水混凝土；水灰比；砂率；骨料；力学性能

UHPC空心方桩抗弯性能及承载力预测研究

高子清1，宗忠玲1,2,3,*，谢清海1,2，罗晖1，王卓群1，陆浩宇1，来斌1

（1.江苏海洋大学土木与海洋工程学院，江苏连云港；2.江苏省海洋工程基础设施智能建造工程研究中心，江苏连云港；3.江苏省海洋资源开发研究院，江苏连云港）

摘要：采用超高性能混凝土（UHPC）制备空心方桩试件，研究不同钢纤维掺量（1.5%、2.0%、2.5%）及空浇C30普通混凝土对试件抗弯性能的影响。以2.0%钢纤维掺量为基础建立有限元模型，在此基础上开发APPM参数化插件。通过改变试件长宽比和壁厚比获取大量样本数据，预测不同长宽比和壁厚比对试件抗弯承载力的影响。结果表明：随着钢纤维掺量的增加，试件抗弯性能得到改善，空浇C30普通混凝土对试件极限抗弯承载力有提高作用；随着长宽比和壁厚比的增加，试件抗弯承载力呈减小趋势；有限元模拟结果与试验结果一致； 训练好的机器学习模型可以有效预测试件的极限抗弯承载力；长宽比对试件抗弯承载力的影响最大达到81.7%。

关键词：超高性能混凝土（UHPC）；空心方桩；抗弯性能；有限元分析

超大直径顶管钢筋混凝土中继室止水结构数值分析及应用研究

桂顺峰1、崔旭辉2、陈春林2、杨蕾2、冯鑫2

（1.武汉市水利工程质量安全监督站，湖北武汉；2.中交第二航务工程局有限公司，湖北武汉）

摘要：通过在传统密封腔体中增加两圈密封环对超大直径顶管钢筋混凝土继电器室密封结构进行优化设计，利用有限元软件建立密封结构数值模型，研究优化后密封结构在不同工况下的密封性能及接触压力变化规律。

关键词：超大直径；钢筋混凝土继电器室；密封弹簧；数值模拟

纤维增强机场道面混凝土耐久性研究与评价

蒋胜泽1,2，张鹏1,2,*，盛云3，陈静宇3

（1. 民航机场建设工程有限公司，天津；2. 民航机场智能化建设与工业化工程技术研究中心，天津；3.中国民航飞行学院机场学院，四川广汉）

摘要：对比研究了高强改性聚酯（FC）纤维、聚乙烯醇（PVA）纤维、耐碱玻璃（AR）纤维掺量（1.0、1.2、1.4 kg/m3）对机场道面混凝土抗冻性、抗冲击性、抗裂性的影响，并采用综合评价法优选出最佳纤维种类及掺量。结果表明：与空白组相比，加纤维混凝土的抗冻性、抗冲击性、抗裂性均有所提高；随着纤维掺量由1.0 kg/m3增加到1.4 kg/m3，试件的相对动弹性模量、损伤冲击次数比、裂缝减小系数增大，质量损失率和总裂缝面积减小；与AR和PVA纤维相比，掺入1.4 kg/m3的FC纤维对提高混凝土耐久性的效果最好。

关键词：机场道面混凝土；纤维；耐久性；模型

玄武岩-纤维素混杂纤维混凝土抗冻性能研究

孙传武1，王学智1，*，辛明1，何晶晶2

(1.辽宁工业大学土木工程学院，辽宁锦州；2.中国电建西北工程研究院有限公司，陕西西安)

摘要：研究了玄武岩纤维（BF）、纤维素纤维（CF）、玄武岩-纤维素混杂纤维（BF-CF混杂纤维）对混凝土抗冻性的影响，并进行SEM分析。结果表明：单独添加BF或CF均能提高混凝土抗冻性，其中BF的改善效果较好；随着BF或CF掺量的增加，混凝土抗冻性先升高后降低，且均优于未掺杂纤维组；BF-CF混杂纤维对混凝土抗冻性的改善效果优于单一纤维，且当BF与CF掺量为2∶1时混凝土抗冻性相对最优；纤维混凝土经过150次冻融循环后仍能保持较为致密的内部结构。

关键词：冻融循环；玄武岩纤维；纤维素纤维；混杂纤维；微观结构

界面缺陷对CFRP加固钢筋混凝土梁抗弯性能影响研究

谭凤玲1，姜玉杰2，*，周浩2，王毅2

(1. 中国水利水电第八工程局有限公司，湖南长沙；2. 中南大学土木工程学院，湖南长沙)

摘要：为研究界面缺陷对碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能的影响，制作3个钢筋混凝土梁对比试件，进行四点弯曲试验，同时利用分析软件建立非线性有限元模型，进行数值模拟分析。结果表明：当存在多处不连续缺陷时，试件上碳纤维布提前剥落，剥离荷载降低20.77%，导致试件破坏模式发生改变，虽然极限荷载仅降低2.46%，但挠度降低幅度却高达15.37%，延性明显下降；界面缺陷附近易出现应力集中，促使多处裂缝均衡发展，减小裂缝间距；界面缺陷影响碳纤维布剥落的起始位置，更容易导致碳纤维布沿试件宽度方向剥落贯穿。

关键词：CFRP加固；抗弯性能；界面脱粘；界面缺陷；钢筋混凝土梁

装配式SCCT剪力墙钢板轴压屈曲性能研究

庞睿，张建*，王兴明，魏聪聪

(河南工业大学土木工程学院，河南郑州)

摘要：为探究装配式SCCT剪力墙钢板屈曲机理及钢板屈曲对墙体轴压承载力的影响，建立了考虑钢材初始缺陷的装配式SCCT剪力墙非线性数值分析模型，分析了模型的受力机理和钢板临界屈曲应力，并基于参数分析结果提出了钢板临界屈曲应力的计算方法。研究结果表明：墙体的承载力主要由筒内混凝土承担，各构件共同作用，应力与变形传递性能良好；当筒外混凝土厚度大于20 mm、钢材初始缺陷小于1/1 000时，二者对钢板临界屈曲应力的影响可以忽略；对于常用的Q235和Q355钢材，钢板不发生弹性屈曲的距厚比极限分别为44.9和36.6。

关键词：装配式SCCT剪力墙；承载机理；钢板临界屈曲；数值分析；距厚比限值

养护温度及脱硫石膏掺量对RPC性能的影响

王旭1，付建鹏1，金炳新2，朱斌1，吴双磊2，*，徐迅3

（1. 桐庐宏基源混凝土有限公司，浙江杭州；2. 浙江大学材料科学与工程学院，浙江杭州；3. 西南科技大学土木建筑学院，四川绵阳）

摘要：以普通硅酸盐水泥、脱硫石膏和矿渣制备活性粉末混凝土（RPC），研究养护温度（20、45、70 ℃）和脱硫石膏掺量（2%~7%）对RPC强度和膨胀率的影响，并进行XRD和SEM分析。结果表明：当养护温度为20 ℃时，随着脱硫石膏掺量的增加，试件28 d抗折强度和抗压强度先升高后降低；当养护温度为45 ℃时，随着脱硫石膏掺量的增加，试件28 d抗折强度升高，28 d抗压强度先升高后降低；当养护温度为70 ℃时，试件28 d抗折强度和抗压强度升高； 当脱硫石膏掺量相同时，随着养护温度的升高，试件28天抗折强度和抗压强度基本呈增大趋势；脱硫石膏掺量越高，试件的膨胀率越大；养护温度越高，试件的膨胀率趋于稳定时越低；在RPC中加入适量的石膏，辅以合适的养护温度，能有效加速水泥和矿渣的水化过程，生成磺酸钙，从而提高RPC的强度和膨胀性能。

关键词：活性粉末混凝土（RPC）；脱硫石膏；养护温度；强度；膨胀性能；机理分析

低碳复合胶凝材料对水泥及混凝土性能的影响

刘元祥1、杨廷丽1、张华先2、孙亚敏3、曹新成1、叶国林1、宋秋蕾1

（1.苏州混凝土水泥制品研究院有限公司江苏省高耐久性混凝土工程技术研究中心，江苏苏州；2.浙江交工金筑交通建设有限公司，浙江杭州；3.马鞍山大乾环保科技有限公司，安徽马鞍山）

摘要：将粉煤灰与矿粉按不同质量比（m粉煤灰：m矿粉=7：3、6：4、5：5）制备成低碳复合辅助胶凝材料，研究等质量替代15%、30%水泥对胶凝材料需水量比、流动度比、活性指数的影响，优选出最佳m粉煤灰：m矿粉。在此基础上研究低碳复合辅助胶凝材料等质量替代0、10、15、20、30%水泥对胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间的影响，以及等质量替代0、10、20、30、40%水泥对C50混凝土工作性、力学性能的影响。 结果表明:在水泥中添加适量的低碳复合辅助胶凝材料,能有效改善胶凝材料体系的工作性,延缓早期(3 d)水化速度,提高砂浆7 d和28 d抗压强度,最佳m粉煤灰:m矿粉为5:5。随着低碳复合辅助胶凝材料掺量的增加,胶凝材料标准稠度用水量变化不大,凝结时间延长。C50混凝土坍落度随低碳复合辅助胶凝材料掺量的增加而增大,7 d和28 d抗压强度先增大后减小,最佳掺量为30%。

关键词：低碳复合辅助胶凝材料；水泥；混凝土；工作性；力学性能

磷石膏掺量对钢管混凝土力学性能的影响

温永勤、李嘉

(吉林建筑大学，吉林长春)

摘要：通过正交试验研究了粉煤灰掺量（10%、15%、20%、25%）、矿粉掺量（15%、20%、25%、30%）、磷石膏掺量（0、2%、4%、6%）对混凝土抗压强度的影响，优选出最佳掺量。在此基础上研究了磷石膏掺量（0、2%、4%、6%）对钢管混凝土轴压性能的影响。结果表明：当粉煤灰、矿粉、磷石膏掺量分别为10%、20%、2%时，混凝土28 d抗压强度最大；随着磷石膏掺量的增加，钢管混凝土试件极限承载力先增大后减小，最佳掺量为2%，此时钢管混凝土试件受压破坏后的侧向变形不明显。

关键词：磷石膏；钢管混凝土；力学性能；极限承载力；荷载-应变

有色冶金次生尾矿制备水泥熟料的研究

徐瑞峰

（江西省建筑材料研究设计院有限公司，江西南昌）

摘要：以有色冶炼固废提取零散金属后产生的次生尾矿（以下简称尾矿）作为铁质原料烧成水泥熟料，研究了煅烧温度（1 350、1 400、1 450 ℃）和铝比（1.1、1.3、1.5、1.7）对原料易烧性和熟料物相组成的影响，选定最佳煅烧温度和铝比。在此基础上对比分析了尾矿和铁粉对水泥各项性能的影响，并用水化动力学模型分析了水泥的水化过程。结果表明：尾矿对水泥原料煅烧有一定的矿化作用，最佳煅烧温度和铝比分别为1 400 ℃和1.1； 以尾矿为铁原料制备的水泥满足GB 175-2023《通用硅酸盐水泥》中P·Ⅰ42.5级水泥的相关要求；与铁粉相比，以尾矿为铁原料制备的水泥矿物组分更多，在晶体成核和晶体生长阶段反应程度更高，水化热更大，水化反应速率更快，在相界反应阶段反应时间更短。

关键词：尾矿；可烧性；熟料；水泥；力学性能；水化动力学

水玻璃活化黄河底泥对再生骨料透水混凝土性能的影响

李晓楠，辛晓斌*，马燕，张茂良，李建伟

（河南省建筑材料研究设计院有限公司，河南郑州）

摘要：采用不同模数（1.3、1.8、2.3、2.8、3.3）的水玻璃对黄河底泥进行活化，制备再生骨料透水混凝土，研究水玻璃模数对黄河底泥活性及再生骨料透水混凝土性能的影响。

关键词：水玻璃；黄河底泥；活化处理；再生透水混凝土；性能研究

再生微粉对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

徐秀华

（福建省建筑科学研究院有限公司福建省绿色建筑技术重点实验室，福建福州）

摘要：研究了再生混凝土粉（RCP）和再生砖粉（RBP）单独添加及联合添加对混凝土抗氯离子渗透性能的影响，建立了氯离子扩散系数与电通量的关系。结果表明：单独添加RCP或RBP时，随着其掺量从0增加至30%，试件电通量与氯离子扩散系数均呈先减小后增大的趋势，表明抗氯离子渗透性能先增强后减弱，RCP和RBP的最佳掺量均为10%；RCP与RBP联合添加时，随着RBP比例的增加，试件电通量与氯离子扩散系数均呈先减小后增大的趋势，最佳mRBP∶mRCP为1∶1；再生微粉混凝土氯离子扩散系数与电通量之间存在良好的线性关系。

关键词：再生混凝土；再生微粉；抗氯离子渗透性；电通量；氯离子扩散系数

脱毒粉煤灰用于混凝土实心砖的研究

倪雅玲1、崔静轩1、杨高强2、赵春香2、郭胜男1、聂青1、*

（1.中国建筑材料研究所有限公司，北京； 2.北京城市建筑运输建筑有限公司，北京）

摘要：从市政固体废物的焚化（以下称为粉煤灰）被排毒和无害在排毒后，添加排毒的粉煤灰会降低混凝土固体砖的抗压强度和耐用性，并增加了吸水，放射性和重金属浸出浓度，并与混凝土固体砖相关的性能。

关键词：固体砖的排毒；

基于粉煤灰的耐火材料的准备和性能研究

张清

（的，职业与技术学院土木工程系）

摘要：基于粉煤灰的折磨材料是通过一定比例混合粉煤灰，煤炭和铝灰的效果。样品的孔隙率和体积变化速度降低，而M粉煤灰的散装密度，抗弯曲强度和耐磨度也会增加；

关键词：煤炭煤气；