课程文献中心 更多>>

关键词： 认知负荷理论   “土木工程材料”课程   实验教学优化  

摘要： 土木工程施工技术的快速发展对高校土木工程专业的教学水平提出了更高要求。在“土木工程材料”课程实验教学中，应用认知负荷理论可以帮助教师优化教学设计，减轻学生的认知负担，避免学生因信息过载而影响学习效果。基于此，本文概述了认知负荷理论的内容及其在教学中的应用优势，阐述了“土木工程材料”课程实验教学面临的主要问题，分析了基于认知负荷理论的“土木工程材料”课程实验教学优化策略及其具体应用，提出了“土木工程材料”课程的实验教学建议，旨在为高校提高“土木工程材料”课程实验教学质量提供理论和实证支持。

关键词： 混凝土   耐久性评估   增强技术  

摘要： 本文探索了混凝土耐久性评估与增强技术，以提高混凝土结构的抗损性能和延长其使用寿命。在耐久性评估方面，采用多种方法如可视检查、非破坏性测试和破坏性测试等对混凝土结构进行评估。这些评估技术能够提供关于混凝土表面状况、内部质量以及力学性能等方面的定性和定量信息。为了提升混凝土的耐久性，本研究还研究了多种增强技术。其中包括表面修补和涂覆材料、碳纤维增强聚合物(CFRP)加固和钢筋混凝土结构加固等。通过实验研究，我们评估了这些技术对混凝土结构耐久性的改善效果，并比较了它们的优缺点。

关键词： 新型混凝土材料   土木工程   高性能   施工工艺  

摘要： 近年来，随着建筑领域规模的不断扩大，各类新型建筑材料层出不穷，为了满足不同的建筑施工需求，新型混凝土材料的研制与应用发展速度得到了全面提升。由于新型混凝土材料具有独特的性能和潜在的应用优势，新型混凝土材料在土木工程领域的应用研究备受关注。本文分析了新型混凝土材料的特点，对不同类型的新型混凝土材料进行了介绍，在此基础上探讨了新型混凝土材料在土木工程领域的具体应用策略，旨在为土木工程领域提供科学可行的指导，促进工程质量的提升，为未来行业的可持续发展建筑发展奠定坚实基础。

关键词： 人行道铺面   竹骨料混凝土   聚丙烯酸酯预处理   力学性能   耐久性  

摘要： 随着全球应对气候变化和推动绿色低碳发展的紧迫性,中国确定了“双碳”目标。在此过程中,减少基础设施领域的碳排放显得尤为重要。普通混凝土的生产会消耗大量碎石并造成环境问题,为了在一定程度上解决这一挑战,提出一种全竹骨料水泥混凝土(简称:竹骨料混凝土)材料用于人行道铺面使用。本文首先提出竹骨料的预处理方法,然后对竹骨料混凝土的均匀性、力学性能、破坏机理以及耐久性进行了深入的探讨。主要工作及成果如下: (1)通过未预处理竹骨料混凝土的压溃、切片以及抗压强度试验,分析了竹骨料水解糖分对混凝土凝结硬化的影响以及竹骨料与砂浆界面的缺陷问题,提出了竹骨料预处理目标。通过对7种方法预处理后的竹骨料混凝土抗压强度进行对比,初选海藻酸钠、硅酸钠、聚丙烯酸酯3种预处理方法,然后对这3种预处理方法进行了防霉、抗碱、水泥相容性以及混凝土强度的综合评价,提出ACQ-聚丙烯酸酯乳液(AP法)作为最佳预处理方法,在此基础上对AP法的工艺进行了优化,确定了具体的竹骨料预处理工艺参数。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和光电子能谱(XPS)分析了聚丙烯酸酯预处理竹骨料的覆膜与吸附状态,并通过表面能计算了预处理后竹骨料-砂浆基体的黏附功。 (2)为了评价竹骨料在混凝土拌合物中容易上浮导致的不均匀性问题,开发了一种竹骨料混凝土离析评价装置。通过该装置,分析了竹骨料混凝土中离析的主要影响因素,提出文莱胶的掺量为0.5%以及水胶比低于0.55时可以有效控制混凝土的离析现象。此外,采用5mm-10mm的竹骨料可以使拌合物的均匀性更好,建议采用竹骨料形态指数(Bamboo Aggregate Mass Index,BAMI)来控制竹骨料的粒形。基于离析对抗压强度的影响提出了防止竹骨料混凝土拌合物离析的质量变异系数阈值为9.5%。最后采用图像识别技术有效验证了硬化后的混凝土中竹骨料的分布均匀性,并明确了竹骨料的轻质性和扁平状特征是决定竹骨料空间分布特性的根本原因。 (3)通过对竹骨料混凝土的抗压强度-龄期的分析,评估了采用7天龄期的立方体抗压强度作为竹骨料混凝土抗压强度标准值的合理性;韧性评价表明竹骨料混凝土的韧性是普通混凝土的5倍;通过试验和数值模拟分析混凝土试件正压与侧压的差异,发现竹骨料混凝土表现出明显的力学各向异性,并提出砂浆基体的强度应控制在M10至M35范围内;通过分析竹骨料与砂浆的界面过渡区(ITZ),发现竹骨料与砂浆的界面过渡区厚度大约在245μm到300μm之间,竹骨料混凝土的破坏通常从这一界面过渡区开始,随后裂纹在砂浆基体中进一步扩展。 (4)根据竹骨料在砂浆基体中的劣化现象,提出采用冻融循环、盐溶液浸泡和干湿加速试验研究竹骨料混凝土的抗压强度衰变规律,验证了采用1:5稀释比例的聚丙烯酸酯溶液预处理竹骨料可显著提升混凝土的耐久性;结合自然环境条件下的抗压强度性能分析,提出采用冻融循环试验评估竹骨料混凝土的耐久性,并提出了耐久性预测模型;根据竹骨料混凝土耐久性预测模型的预测数据表明,在自然环境条件下,竹骨料混凝土的抗压强度会随时间逐渐下降且在10.75年之后降到最低随后保持不变。 本研究提出的竹骨料混凝土可以作为一种人行道铺面材料使用,从而减少碎石的开采和环境破坏,对推动铺面材料低碳技术和环境保护具有一定的价值。

关键词： 严酷环境   水泥混凝土   耐久性   寿命  

摘要： 水泥混凝土材料是现代社会基础设施最为重要的物质基础之一。随着交通强国、强军兴军、西部大开发等国家战略和“一带一路”倡议的实施，以及“深海、深地、深空和极地开发”的推进，川藏铁路、雅下水电站、琼州海峡跨海隧道等重大工程与月球开发、核电站、国防防护工程陆续规划与建设，以混凝土结构为主体的基础设施建设数量、广度和地域范围不断拓展，严酷环境对重大基础设施的长效服役形成严峻挑战。大温差、高频冻融、强腐蚀、高水压、高地热、超低温等多场强耦合作用与超常规要求，易引起混凝土微结构快速劣化、胶凝力急速下降和钢筋锈蚀率迅速增加，导致混凝土结构服役性能过早失效，寿命大幅缩短。因此，提高严酷环境下水泥混凝土材料的耐久性，延长混凝土结构的服役寿命，势在必行。

关键词： 植生混凝土   硫铝酸盐水泥   再生砖骨料   配合比设计   耐久性   适生性   植生性能  

摘要： “推动废弃物循环利用产业发展,促进节能降碳先进技术研发应用,加快形成绿色低碳供应链,建设美丽中国先行区,打造绿色低碳发展高地”是2024年国务院政府工作报告中的重要内容。本文开展废弃粘土砖利用,研发用于旱寒区的植生再生砖骨料混凝土,希望利用再生砖骨料的疏松多孔结构,发挥持水保肥作用,提升植被生长效果,促进植生混凝土在水土保持、边坡治理、生态修复工程中的应用。 针对旱寒区应用要求,本文对植生再生砖骨料混凝土的原材料特性、耐久性、适生性及植生效果开展了较全面的试验研究。通过正交试验获得了配合比变量因素的影响大小排序,研究了不同服役环境、不同砖骨料取代率及不同掺肥方式下植生混凝土的耐久性、适生性和植生效果,并通过微观结构研究揭示宏观性能变化的内在机理,为植生再生砖骨料混凝土的应用提供支撑。论文主要研究结果如下: （1）基于正交试验研究了水灰比、再生砖骨料取代率、玄武岩纤维掺量及设计孔隙率4个因素对植生混凝土性能的影响。发现:设计孔隙率对抗压强度、实际孔隙率及碳排放量的影响最大,对孔隙pH值的影响最小;再生骨料取代率对劈裂抗拉强度有显著影响,而对其它指标的影响居中;水灰比对孔隙pH值的影响最明显,而对抗压强度和劈裂抗拉强度的影响最轻微;纤维掺量对植生混凝土性能的影响较小。植生混凝土抗压强度和低碱硫铝酸盐水泥水化产物的研究表明,最佳养护方式是覆膜养护。 （2）考虑硫酸盐侵蚀与冻融循环、干湿循环及长期浸泡耦合的3种工况,研究了不同砖骨料取代率和掺肥方式对植生混凝土耐久性的影响。发现:随侵蚀时间的延长,抗压强度耐蚀系数降低,质量损失率升高;随再生砖骨料取代率的提高,3种工况下抗压强度耐蚀系数均降低。质量损失率在冻融循环和干湿循环时降低,但在长期浸泡时升高;随尿素的掺入,植生混凝土抗压强度耐蚀系数降低。与普通碎石骨料相比,再生砖骨料与水泥石的界面粘结更紧密,但内部存在大量初始微裂纹,这是再生砖骨料加入后植生混凝土力学和耐久性能显著改变的主要原因。尿素的加入会延缓低碱硫铝酸盐水泥的水化,导致硬化水泥浆体中孔隙增大、增多,引起植生混凝土强度和耐久性劣化。 （3）探究了植生混凝土孔隙pH值、N元素的释放速率以及持水能力。发现冻融循环、干湿循环及长期浸泡下植生混凝土的最小pH值分别为8.67、8.11、10.63;总氮释放量排序为:冻融循环>干湿循环>长期浸泡,分别为8.69%、4.62%、1.59%;随着再生砖骨料取代率增大、暴露时间的延长、试验温度区间的升高,植生混凝土水分质量损失率增大。不同掺肥方式下,水分质量损失率大小排序为:复合掺肥>对照组>再生砖骨料浸泡>胶凝材料掺肥。 （4）植生试验表明,黑麦草的发芽率高,生长情况最好,7d和14d的植株高度也明显高于早熟禾,而芨芨草未发芽;植生试验14d时,高羊茅高度可达21cm,其中,复合掺肥时生长情况最优,再生砖骨料浸泡掺肥次之,胶凝材料掺肥略差。说明,不同掺肥方式使得植生混凝土的N元素释放规律产生差异,并对植物的生长发育有明显影响。 综上所述,在满足《植生混凝土》（JCT 2557-2020）的要求及旱寒区环境下耐久性和适生性指标时,采用低碱硫铝酸盐水泥掺再生砖骨料制备的植生混凝土的最佳配比为:水灰比0.36、再生砖骨料取代率20%、纤维掺量1.5kg/m3、设计孔隙率28%,最佳养护方式为覆膜养护,适宜的植生植物为黑麦草和高羊茅。

关键词： 装饰材料   耐久性   维护策略  

摘要： 现代建筑中，装饰材料不仅决定了建筑的美观性和舒适度，还直接影响到建筑的使用寿命和维护成本。随着社会的发展和人们生活水平的提高，建筑装饰材料的种类和应用范围不断扩大，但随之而来的耐久性问题也日益凸显。耐久性不仅是材料自身性能的体现，还受到外部环境、使用方式和维护策略等多种因素的影响。本文通过对不同装饰材料的耐久性分析，探讨有效的维护策略，以期为建筑装饰行业提供科学依据和参考，提升建筑物的整体质量和使用寿命。