面向韧性提升的玻璃纤维混凝土智能配比及性能研究

摘要：使用纤维对水泥基材料进行增韧是改善水泥基材料脆性的重要方式。玻璃纤维是常用的纤维之一，其低廉的价格驱动研发高韧性玻璃纤维混凝土，以达到工程使用中降本增效的目的。然而，已有的研究中玻璃纤维对混凝土的增韧效果并不理想。本工作基于机器学习方法设计了适用于玻璃纤维的基体配合比，并针对不同的纤维掺量、纤维形态、配置方向和不同的基体设计了多组直接拉伸试验，通过直接拉伸试验的应力应变曲线、数字图像相关技术观测和微观电镜扫描观测，探究玻璃纤维对混凝土的增韧作用，并设计、配制出了极限拉伸应力达12.5MPa、极限拉伸应变达9681με且同时具备高强度与高拉应变的高韧性玻璃纤维网混凝土。

建筑 2026年09月08日 1 点赞 0 评论 175 浏览

聚甲醛纤维对高性能混凝土性能提升的研究进展

摘要：聚甲醛（POM）具有较高的结晶度，是工程领域的一种高分子材料。近年来，该材料以环保和卓越的力学性能在高性能混凝土（HPC）领域的应用逐渐增多。但关于POM纤维增强HPC的综合性研究相对匮乏。本文对该领域的最新研究成果进行了汇总，探讨POM纤维如何影响混凝土的力学性能、耐久性和微观结构。在力学性能方面，POM纤维通过桥接裂纹和能量耗散机制，显著提升混凝土的抗压、抗弯和劈裂抗拉强度，尤其在高应变率下断裂韧性提升显著，过量纤维因界面缺陷而导致性能下降。在耐久性能方面，适量掺加POM纤维可改善混凝土耐久性，降低干燥收缩率，提高耐磨性，增强抗冻融循环能力，提高抗氯离子渗透性；高温性能方面，POM纤维在200～400℃时熔融形成孔隙通道，缓解蒸汽压力，但400℃以上纤维消失导致强度加速退化；在微观性能方面，POM纤维与基体形成致密界面，通过化学键合和摩擦作用增强界面结合力。同时，介绍了混掺纤维的性能并列出了与其相关的数学模型，对POM纤维混凝土未来的研究发展方向进行了展望。

建筑 2026年09月04日 1 点赞 0 评论 178 浏览

微生物矿化技术赋能生物混凝土：固碳矿化机制与多维调控

摘要：生物混凝土是一种基于微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术的新型建筑材料，其通过微生物固碳矿化反应(如尿素水解与CO2 直接矿化协同路径) 主动调控材料性能，在绿色低碳建材领域具有广阔前景。本文深入分析了MICP的固碳-矿化机制，通过对比生物混凝土的研究方法和评价技术，系统评述了生物混凝土的制备方法及微生物载体材料(多孔陶瓷、水凝胶等) 的设计策略。通过整合传统表征手段与数据可视化等创新方法，总结了涵盖材料-结构-环境效应的多维度评价方法。此外，聚焦碳中和目标，总结了固碳功能菌种的优选及其效能量化方法，并最终从微生物菌种筛选、载体的性能优化、“固碳+固废”双角度以及评价方法这4 个方面展望了生物混凝土的未来发展方向，为低碳建筑材料的创新研发提供参考。

建筑 2026年09月01日 1 点赞 0 评论 140 浏览

混凝土抗氯离子渗透性能测试方法研究进展

摘要：氯盐环境下氯离子能够渗入混凝土内部, 破坏钢筋的钝化膜, 引发钢筋锈蚀, 扩散是氯离子在混凝土中主要的传输方式, 氯离子扩散系数是常用测试及表征混凝土耐久性的重要指标。从测试时间、适用强度等级范围、测试精度及适用场景等方面分析对比了国内外有关混凝土氯离子扩散系数测试方法, 并建立了相关测试方法之间的关联性, 为准确反映混凝土抗氯离子渗透性能提供指导。结果表明, 自然扩散法测试结果可信度高, 适用于基于Fick 第二定律扩散模型进行寿命预测, 常用于重要工程的耐久性评估; ASTM C1202 法和NEL 法的试验时间短且测试结果可区分度较高, 常用于混凝土的配合比筛选和质量验收; RCM 法测试结果与自然暴露条件下的测试结果较为吻合; ACMT 法得到的氯离子稳态扩散系数能更好地反映氯离子在混凝土中的长期扩散性能, 适用于寿命预测和耐久性设计; Permit 法由于实验设备小巧轻便, 操作简便且对结构破坏小, 适用于现场无损检测。

建筑 2026年08月31日 1 点赞 0 评论 216 浏览

玄武岩纤维的原料特性和多元化应用研究进展

摘要：通过对玄武岩纤维从基础研究到产业化应用进展的论述，提出了玄武岩矿石分级利用的新路径，阐述了玄武岩矿石熔融与熔体成纤过程中的相变机制，明确了熔融温度、冷却速率等关键参数对纤维结构和性能的影响规律，探讨了多组分浸润剂对纤维力学性能的作用机理。开展分级利用生产原料，优化生产工艺，突破多品种纤维浸润剂等核心技术研究，是提升玄武岩纤维性能、拓展其应用领域的有效手段。

建筑 2026年08月27日 1 点赞 0 评论 167 浏览

约束对单面盐冻混凝土内部损伤的影响：微裂纹萌生与扩展

摘要：现行单面盐冻试验中，混凝土试件处于自由形变状态，这与混凝土的实际服役状态不符，因此混凝土抗冻性研究有必要考虑实际服役中的约束作用。本工作研究约束作用对单面盐冻混凝土孔结构损伤及微裂纹萌生与扩展的影响及机理。利用改进数字图像处理方法，实现了水灰比0.60 的约束态和自由态混凝土在单面盐冻作用下孔结构与微裂纹的单独分析。每8次单面盐冻循环测试混凝土的孔结构和微裂纹，计算获得最可几孔径(M d)、平均孔径(d)、孔径分布标准偏差(dσ)、劣化孔数量占比(dam P)、微裂纹平均长度(mean L)和微裂纹平均宽度( mean W )；实时监测32 次盐冻循环过程中混凝土应变，计算获得残余应变( n S )。结果表明约束态混凝土的M d 、d 、dσ 、dam P 、mean L 和n S 分别比自由态混凝土少11%、10%、5%、7%、7%、30%；通过计算孔均微裂纹数量和长度发现，与自由态混凝土相比，约束态混凝土内微裂纹更倾向于扩展宽度而非萌生新的微裂纹。灰色关联度显示，约束作用通过限制盐冻混凝土的孔径扩张，抑制微裂纹萌生，从而减少了盐冻作用诱导的残余应变。

建筑 2026年08月26日 1 点赞 0 评论 161 浏览

3D打印混凝土流变性能调控研究进展

摘要：近年来，混凝土3D打印技术因其自动化程度高、效率高且经济性好等特点，在建筑领域受到广泛关注。然而，该技术对流变性能提出了更为严格的要求，材料需在泵送与挤出阶段具备良好流动性，同时在建造阶段表现出优异的可建造性。深入理解流变性能的演变规律与作用机制，是制备高性能3D打印混凝土并保障其可打印性的基础和关键。为此，本文首先介绍了3D打印混凝土的主要流变参数及测试方法；然后从颗粒间作用力和水化反应两方面探讨了流变性能的演变机制；进而以2 种典型的具有不同物化性质的固废钢渣粉和再生砖粉为例，分析了其对水泥基材料流变性能的影响和调控机制，同时分析了3D打印工艺中剪切作用对流变性能的影响。最后，对未来的研究方向进行了展望。该文可为3D 打印混凝土的流变性能调控和打印工艺优化提供理论依据与实践指导。

建筑 2026年08月19日 1 点赞 0 评论 165 浏览

AI赋能的混凝土材料基因数据库智能设计及应用

摘要：针对混凝土数据多源、异构、多尺度的特点，本工作面向材料数据管理、基因智能分析到材料智能研发的典型任务，建立一套AI 赋能的混凝土材料基因数据库智能设计框架，框架以标准化的混凝土材料基因关系型数据库与图数据库为数据存储基础，设计分层密度聚类算法提取对混凝土材料典型性能产生重要影响的基因组结构。利用机器学习正向设计混凝土材料典型性能预测方法，R2相较其他机器学习模型提升约4%，实现了从特征选择、模型预测到贡献量化的可解释性推理路径，设计融合ACO 与NSGA-Ⅱ的、以性能目标驱动的混凝土材料配比逆向优化算法，突破传统配比经验依赖与单目标优化局限，通过全局搜索避免陷入局部最优解。系统化智能化框架旨在突破传统数据库在材料计算与智能分析方面的瓶颈，可为材料基因智能化研究提供借鉴。

建筑 2026年07月30日 1 点赞 0 评论 183 浏览

托贝莫来石的晶体结构、合成改性及吸附应用现状

摘要：托贝莫来石（TOB）是一种具有高比表面积的层状硅酸钙水合物，因其独特的晶体结构，研究与应用已从传统建材领域拓展至环境修复等功能领域。本文系统梳理了TOB国内外的最新研究成果，对比了传统水热法与微波水热法两种常用合成技术的差异，介绍了为提升其吸附性能采用的不同改性方式（如离子掺杂、热活化、酸洗、负载等），并总结了其对废水中氮磷、重金属和染料等污染物的吸附机理及应用现状。尽管TOB已表现出高效的吸附潜能，但其规模化应用仍面临一系列挑战。本文旨在为TOB的功能化拓展与可持续应用提供理论依据和技术参考，并对未来研究方向提出展望，包括开发高效制备工艺、优化改性技术及探索多领域协同应用等。

建筑 2026年07月29日 1 点赞 0 评论 193 浏览

再生砖骨料负载微生物对水泥基材料裂缝自修复的影响

摘要：微生物诱导矿化沉淀（MICP）应用于水泥基材料中时，主要利用微生物与钙源发生反应生成碳酸钙，实现水泥基材料裂缝的自修复。然而，MICP实际应用受到微生物生存环境的限制。本文使用再生砖骨料（RBA）作为载体材料，探究了RBA负载Ca2+/Mg2+诱导下的微生物对水泥基材料裂缝的自修复效果，并采用电感耦合等离子体（ICP）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等现代测试手段，对影响机理进行了探讨。结果表明：Mg2+的加入在一定范围内提高了微生物的矿化率；RBA掺量为60%（质量分数）时，水泥基材料强度受到的影响较小。裂缝初始宽度110.98μm的试件裂缝修复率达到97.7%，吸水率降低63.6%；裂缝初始宽度167.61μm的试件裂缝修复率可达96.4%，吸水率降低76. 4%。当水泥基材料产生裂缝时，微生物的诱导矿化作用产生的碳酸钙沉淀可有效填充试件裂缝，实现水泥基材料裂缝的自修复效果。

建筑 2026年07月27日 1 点赞 0 评论 170 浏览