震后建筑垃圾再生混凝土高温强度和损伤机理研究

近年来研究表明，针对再生混凝土材料高温强度高温疲劳性能及其损伤破坏机理分析、结构合金材料长寿命（超高周）服役条件下动力灾变的渐进性损伤特征及力学机制、强震下建筑结构钢灾变性损伤特征及低周疲劳性能等方面开展研究是有重要工程意义的。 本项目对汶川大地震产生的巨量建筑固体废弃物进行材料力学性能实验，确定其基本力学性能指标和再生混凝土配置合理配合比和优化配置方案。并对不同再生骨料取代率的再生混凝土材料试件进行高温性能实验分析和研究，得出取代率、升温速率、温度等强度之间的耦合关系。且对不同再生骨料取代率的再生混凝土进行高温动态载荷疲劳性能试验研究，分析其动态载荷量值、疲劳应力幅值、疲劳裂纹扩展、疲劳寿命之间的相互关联。利用微观分析测试技术，研究材料高温作用前、后内部破坏机理和内部成分构成，从微观变化揭示再生混凝土高温强度性能，提出改善其性能的合理措施；并进行了不同掺合物的再生混凝土的性能研究，扩展了地震再生混凝土的研究范围。 作为土木工程领域发展，材料和结构整体研究是主要工作范围。针对结构合金材料开展长寿命（超高周）服役条件下动力灾变的渐进性损伤特征及力学机制、强震下建筑结构钢灾变性损伤特征及低周疲劳性能也做了一定的试验研究分析。本项目的开展，为震后建筑垃圾快速处理及资源化利用及结构钢疲劳性能研究等提供技术支持，为其今后的实验研究和工程应用提供依据。 2100433B

再生混凝土材料高温强度(抗折性能、高温疲劳性能)及其损伤破坏机理分析尚不完全明了。本项目拟针对汶川大地震产生的巨量建筑固体废弃物进行材料力学性能实验，确定其基本力学性能指标和再生混凝土配置合理配合比和优化配置方案。并对不同再生骨料取代率的再生混凝土材料试件进行高温抗折性能实验分析和研究，得出取代率、升温速率、温度等与高温抗折强度之间的耦合关系。且对不同再生骨料取代率的再生混凝土进行高温动态载荷疲劳性能试验研究，分析其动态载荷量值、疲劳应力幅值、疲劳裂纹扩展、疲劳寿命之间的相互关联。最后，利用微观分析测试技术，研究材料高温作用前后内部破坏机理和内部成分构成，从微观变化揭示再生混凝土高温强度性能，提出改善其性能的合理措施。本项目的开展，为震后建筑垃圾快速处理及资源化利用等提供技术支持，为其今后的实验研究和工程应用提供依据。

《高温作用下泥岩的损伤演化及破裂机理研究》共分7章，主要讲述了泥岩随温度升高和加载速率增加的力学性能变化规律；给出了高温作用下泥岩试样的组分与物相变化，揭示了高温作用下泥岩宏观破裂特征的微观机制；针对所测泥岩岩样的力学特性，给出了相应的损伤本构模型。全书结构紧凑，内容合理。《高温作用下泥岩的损伤演化及破裂机理研究》可供矿山生产、设计、科研单位的有关技术人员和相关院校师生参考使用。

地聚物具有与波特兰水泥相近的力学性能、高温性能和耐久性，但其生产过程中的能耗和二氧化碳释放量远低于波特兰水泥，因此被认为是最有前途的水泥替代物之一。本项目采用碱激发偏高岭土和粉煤灰的混合物制备地聚物混凝土，首先对地聚物混凝土的工作性能、热工性能、常温和高温力学性能、高温爆裂性能、微观结构以及钢筋-地聚物混凝土的粘结-滑移性能进行了试验研究，然后开展了钢筋-地聚物再生混凝土梁柱构件和纤维编织网增强地聚物砂浆抗剪加固钢筋混凝土梁的常温静载试验、改进的地聚物粘贴纤维布加固钢筋混凝土梁的明火试验以及钢丝网增强地聚物砂浆约束素混凝土柱的常温和高温力学性能试验。基于试验研究和理论分析结果，获得了地聚物混凝土的优化配方，提出了钢筋-地聚物混凝土的高温粘结-滑移模型，查明了地聚物混凝土和地聚物材料加固构件的高温损伤规律及损伤机理，建立了地聚物再生混凝土梁柱构件的正截面承载力、纤维编织网增强地聚物砂浆抗剪加固钢筋混凝土梁的抗剪承载力以及钢丝网增强地聚物砂浆约束素混凝土柱的高温后剩余承载力计算公式。本项目的顺利完成将推动地聚物材料的进一步研究和实际工程应用，尤其是在混凝土结构加固领域的应用，从而产生较大的环境效益和经济效益，因而具有重要的理论意义和应用价值。 2100433B