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聚甲醛纤维对高性能混凝土性能提升的研究进展

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
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

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
托贝莫来石的晶体结构、合成改性及吸附应用现状

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
环境作用下钢管混凝土桥梁温度研究综述

环境作用下钢管混凝土桥梁温度研究综述

摘要:为提高钢管混凝土桥梁应对温度响应的能力,梳理了钢管混凝土桥梁在水化热和环境因素影响下面临的关键温度问题,总结了钢管混凝土桥梁施工和运营阶段温度作用与效应、界面热脱黏以及温度效应计算方法等的研究进展,探讨了未来的研究方向。研究结果表明:施工阶段,空钢管拼装受日照温度场影响显著,需对拼装线形进行精准调控,管内混凝土水化热导致大管径(大于1.2m)截面的温升和里表温差均超过30℃,开裂风险较高,钢管混凝土拱的合龙温度取值存在争议,需结合累积内力反算;在运营阶段,气温变化和太阳辐射分别引起均匀温度和截面非线性温度梯度(温差大于10℃)作用,温度效应对钢管混凝土桥梁的应力、内力、变形和稳定性均有较显著的影响,并通过加速混凝土徐变改变结构的长期响应;钢管与核心混凝土间温差易诱发钢-混界面拉应力超限和热脱黏,脱黏高度为0.03~0.72mm,通过红外热成像和分布式光纤等热感知技术可有效检测界面脱黏。现有规范对温度作用模式和线膨胀系数等的界定尚存不足,热弹性力学分析和能量法等解析法以及精细化热-力耦合模拟为温度效应计算提供支撑,未来需进一步研发低水化热和辐射吸收率材料,推广界面连接件应用,开展长期热损伤演化评估以及优化超大跨钢管混凝土桥梁温度控制策略,并完善相关设计规范。研究结果为钢管混凝土桥梁的高品质建造与长寿命运维提供理论参考。
建筑 2026年05月25日
聚羧酸减水剂的研究与应用综述

聚羧酸减水剂的研究与应用综述

摘要：作为土木工程的核心材料，水泥混凝土的性能提升与低碳化转型发展对减水剂技术提出更高的要求。减水剂的发展共经历了三代革新，以聚羧酸减水剂为代表的第三代减水剂凭借高减水、低掺量、绿色环保和灵活的分子设计特性，成为当前研究焦点。然而，聚羧酸减水剂在研究与应用的过程中，仍然面临多重挑战：减水机理涉及静电吸附与排斥、空间位阻、水化膜润滑和引气隔离“滚珠”等多重理论的协同作用，现有理论难以统一解释聚羧酸减水剂的宏观表现；复杂的工况对减水剂的抗泥性和坍落度保持能力（简称保坍性）提出更高要求，传统分子设计难以满足多样化需求；受水泥矿物组成、含碱量、石膏类型等因素影响，减水剂适配性差异显著，亟需系统性解决方案。本文系统梳理了聚羧酸减水剂从分子设计到工程应用的研究进展：减水剂的发展历程，分散、保坍、抗泥作用机理，与水泥相容性的影响因素，合成工艺、分类与评价方法，以及未来重点发展方向。本文以期为聚羧酸减水剂性能优化、绿色化发展提供重要思路。
建筑 2026年09月23日
钢-混凝土组合梁的材料协同效应与工程实践——以某大跨度桥梁为例

钢-混凝土组合梁的材料协同效应与工程实践——以某大跨度桥梁为例

摘要：钢-混凝土组合梁通过材料协同效应显著提升了结构性能，为复杂环境下的桥梁工程提供了创新解决方案。本研究以某90m大跨度钢-混凝土组合梁桥为对象，系统分析了材料协同机制及其在强震区与高交通荷载下的工程适用性。通过静力与动力荷载试验结合有限元模型，验证了Q235钢与C40混凝土的协同工作性能：钢梁底部最大拉应力达89MPa，混凝土板顶面最大压应力为6.5MPa，二者协同工作符合“ 钢受拉-混凝土受压”的受力机制，栓钉连接件（滑移量＜0.5mm）有效保障了界面剪力传递。试验结果表明，组合梁跨中最大挠度为23.60mm，校验系数在0.85~1.02，基频为2.8209Hz，高阶频率分布合理（10.71~41.20Hz），具备优异的刚度、承载力与抗震性能。材料协同设计减少钢材用量20%~40%，降低碳排放，且施工便捷，经济性突出。研究进一步提出采用C50及以上混凝土可使弹性模量提升12.8%，跨中挠度降低7.2%。未来需深化高强度材料匹配、新型连接件开发及全寿命性能评估，结合智能化技术推动钢-混凝土组合梁在绿色低碳工程中的标准化应用。
建筑 2026年05月07日
超材料混凝土减振性能研究现状与展望

超材料混凝土减振性能研究现状与展望

摘要：超材料混凝土作为一种具有振动衰减效应的新型材料，由包裹弹性软涂层的金属重芯取代天然粗骨料，与砂浆搅拌而形成。当受动力作用时，超材料混凝土能够利用人工骨料局部共振产生的带隙，衰减混凝土的振动响应。近年来，超材料混凝土因其在高频动力作用下显著的减振性能，在结构抗爆抗冲击领域受到了高度关注，通过改变人工骨料的结构，已经研发出多种形式的超材料混凝土，并针对其振动衰减性能开展了系统的理论分析、数值模拟和试验研究。为推动超材料混凝土在土木工程领域的研究和应用，该研究对超材料混凝土减振性能的研究工作进行了系统地归纳总结，探讨了超材料混凝土在工程性能方面存在的问题和瓶颈，并对超材料混凝土减振性能的研究方向和应用前景进行了展望。
建筑 2025年06月05日
钢桥梁焊接技术现状及未来展望

钢桥梁焊接技术现状及未来展望

摘要：随着桥梁设计水平的提高以及加工设备和施工装备水平的提升，我国桥梁建设取得了快速发展，各类造型别致、在世界桥梁建设史上具有一定影响力的桥梁不断涌现。焊接作业是钢桥梁制造过程中的重要工序之一，对确保钢桥梁耐久性至关重要。结合近几年钢桥梁建设实例，简要介绍了我国耐候桥梁钢、高性能桥梁钢焊接技术的应用情况与取得的成果，以及双丝与多丝埋弧高效焊接技术、焊接变形机械矫正技术和自动化焊接技术在钢桥梁制造过程中的应用情况，并对钢桥梁焊接技术的发展前景进行了展望。
建筑 2026年03月25日
水泥基电磁波吸波材料的研究进展

水泥基电磁波吸波材料的研究进展

摘要: 随着科技的发展,大量电子设备的应用使电磁辐射风险骤增,对信息安全、军事安全、生态安全带来威胁。建筑吸波材料能够有效降低电磁辐射危害,对生态文明可持续发展具有重要意义。以水泥基吸波材料为例,从吸波剂对电磁波的损耗机理(电阻型、电介质型、磁损耗型)及水泥基体结构(层状、周期、多孔)方面归纳总结了水泥基吸波材料的发展现状与研究中存在的不足,并对该类材料未来的发展方向进行了展望,为研发理想吸波器提供参考。
建筑 2026年03月18日
二氧化碳泡沫混凝土研究现状及进展

二氧化碳泡沫混凝土研究现状及进展

摘要：【目的】　总结CO2泡沫混凝土（CO2 foam concrete，CFC）制备材料与工艺、固碳理论等方面的研究，分析CFC的固碳潜力，探讨CFC的应用前景与发展方向。 【研究现状】　综述混凝土胶凝材料、 混凝土发泡材料、 稳泡剂等CFC制备材料，预发泡法和混合发泡法等CFC制备工艺，CO2气泡成长和矿化过程，以及CFC固碳潜力等。【结论与展望】认为固废替代部分水泥作为CFC胶凝材料是重要的发展方向，CO2可溶性表面活性剂和纳米粒子配合使用是CFC发泡剂的优选，预发泡是目前CFC最常用的制备工艺； CO2的矿化是影响CFC泡沫稳定性的主要因素； 在CFC体系中，CO2优先与水化产物Ca（OH）2 发生反应，矿化反应是造成CO2泡沫大量破裂和发泡效果不明显的直接原因；CFC碳封存潜力明显，主要体现在混凝土骨架的碳化固碳和气泡孔的储碳。提出工业固废的掺入是提高CFC经济性的重要途径，发电、冶金等工业废气应作为CO2的主要来源，提高固碳能力和泡沫的稳定性是CFC的研究重点。
建筑 2026年02月26日