
《中国塑料》编辑部 ©2008-2024 版权所有
地址:北京市海淀区阜成路11号 邮编:100048
编辑部:010-68985541 联系信箱:cp@plaschina.com.cn
广告部/发行部:010-68985253 本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发
中国塑料 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (7): 74-78.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2024.07.013
收稿日期:
2023-08-21
出版日期:
2024-07-26
发布日期:
2024-07-24
作者简介:
杨蕊(1990—),女,工学硕士,讲师,从事建筑结构、混凝土材料研究,Rui_yang01@126.com
基金资助:
YANG Rui1(), GUO Yang2, ZHOU Jinyou3
Received:
2023-08-21
Online:
2024-07-26
Published:
2024-07-24
摘要:
为研究掺入废弃塑料对缓解混凝土蒸汽引起的热损伤机理,开展了不同聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)颗粒掺量混凝土的抗压强度试验,建立了考虑界面过渡区效应的随机骨料模型,模拟了蒸养环境下混凝土内部的热应力分布,并通过压汞试验和扫描电子显微镜照片揭示了EPS颗粒掺入对蒸养试件孔结构特征和微观演化规律的影响。结果表明,随EPS颗粒掺量的增加,蒸养试件强度略有升高,EPS颗粒掺入有利于蒸养混凝土后期强度的发展;蒸养引起的热应力得到显著缓解,微裂缝和贯通裂缝数量降低,有效抑制蒸养引起的热损伤;掺入EPS颗粒细化了蒸养混凝土孔结构,缩小了EPS颗粒⁃水泥基体界面的裂隙宽度。
中图分类号:
杨蕊, 郭杨, 周金友. 基于随机骨料模型的EPS颗粒混凝土蒸养损伤及微观分析[J]. 中国塑料, 2024, 38(7): 74-78.
YANG Rui, GUO Yang, ZHOU Jinyou. Damage and microscopic analysis of steam⁃cured EPS particle⁃filled concrete based on random aggregate model[J]. China Plastics, 2024, 38(7): 74-78.
1 | SHI Jinyan, LIU Baoju, WU Xiang, et al. Evolution of mechanical properties and permeability of concrete during steam curing process[J]. Journal of Building Engineering, 2020, 32:101796. |
2 | YAN Xiancui, JIANG Linhua, GUO Mingzhi, et al. Evaluation of sulfate resistance of slag contained concrete under steam curing[J]. Construction and Building Materials, 2019, 195: 231⁃237. |
3 | YU Yong, JIN Zuquan, SHAO Shuangshuang, et al. Evolution of temperature stress and tensile properties of concrete during steam⁃curing process[J]. Construction and Building Materials, 2021, 305: 124691. |
4 | 贺炯煌,马昆林,龙广成,等. 蒸汽养护过程中混凝土力学性能的演变[J]. 硅酸盐学报, 2018, 46(11): 1 584⁃1 592. |
HE J H, MA K L, LONG G C, et al. Mechanical properties evolution of concrete in steamcuring process [J]. Journal of the Chinese Ceramic Society, 2018, 46(11): 1 584⁃1 592. | |
5 | OROSZ Katalin, HEDLUND Hans, CWIRZEN Andrzej. Effects of variable curing temperatures on autogenous deformation of blended cement concretes[J]. Construction and Building Materials, 2017, 149: 474⁃480. |
6 | 姚志昕. 混凝土蒸养过程中的应力应变场及其对开裂的影响 [D]. 广州:华南理工大学, 2019. |
7 | 张克纯,陈佳敏,葛仁华.再生塑料在混凝土中的应用研究[J].塑料科技,2020,48(2):72⁃76. |
ZHANG K C, CHEN J M, GE R H. Application of recycled plastics in concrete journal of building materials[J]. EPSs Science and Technology, 2020,48(2):72⁃76. | |
8 | 杨树桐,孙泽田.掺废弃塑料颗粒混凝土力学和弯曲变形性能[J].建筑材料学报,2015,18(1):123⁃127. |
YANG S T, SUN Z T. Mechanical and bending deformation performances of concrete with waste plastic granules added [J]. Journal of Building Materials, 2015,18(1):123⁃127. | |
9 | 中华人民共和国住房和城乡建设部. 混凝土物理力学性能试验方法标准: [S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2019. |
10 | 史鑫宇,姚 燕,王 玲,等.基于单轴拉压模拟的 CDP 模型参数影响[J]. 建筑结构, 2021, 51(S2): 999⁃1 007. |
SHI X Y, YAO Y, WANG L, et al. The influence of CDP model parameters based on the numerical simulation of uniaxial loading test[J]. Building Structure, 201, 51(S2): 999⁃1 007. | |
11 | 刘 诚,聂 鑫,汪家继,等.混凝土宏观本构模型研究进展[J]. 建筑结构学报, 2022, 43(1): 29⁃41. |
LIU C, NIE X, WANG J J, et al. State⁃of⁃the⁃art of macroscopic constitutive models of concrete[J]. Journal of Building Structures, 2022, 43(1): 29⁃41. | |
12 | DU Xiuli, JIN Liu. Meso⁃scale numerical investigation on cracking of cover concrete induced by corrosion of reinforcing steel[J]. Engineering Failure Analysis, 2014, 39: 21⁃33. |
13 | JIN Liu, JIANG Xuan’ang, DU Xiuli. Novel size⁃effect law for shear strength of CFRP⁃strengthened lightweight concrete Deep Beams without Stirrups[J]. Journal of Composites for Construction, 2022, 26(1):04021065. |
14 | WRIGGERS P, MOFTAH S O. Mesoscale models for concrete: Homogenisation and damage behavior[J]. Finite Elements in Analysis and Design, 2006, 42(7): 623⁃636. |
15 | 杜修力,金 浏,张仁波. 压缩荷载作用下混凝土中氯离子扩散行为细观模拟[J]. 建筑材料学报, 2016, 19(1):65⁃71. |
DU X L, JIN L, ZHANG R B. Meso⁃scale simulation of chloride diffusivity in concrete subjected to compressive stress[J]. Journal of Building Materials, 2016, 19(1): 65⁃71. | |
16 | 汪 奔,王 弘,张志强,等. 基于网格生成的随机凹凸型混凝土骨料细观建模方法[J]. 计算力学学报, 2017,34(5): 591⁃596. |
WANG B, WANG H, ZHANG Z Q, et al. Mesoscopic modeling method of concrete aggregates with arbitrary shapes based on mesh generation [J]. Chinese Journal of Computational Mechanics, 2017, 34(5):591⁃596 . | |
17 | WALRAVEN J C. Theory and experiments on the mechanical behavior of cracks in plain and reinforced concrete subjected to shear loading [J]. Heron, 1981, 26(1A):26⁃35. |
18 | NAGAI K, SATO Y, UEDA T. Mesoscopic simulation of failure of mortar and concrete by 2D RBSM [J]. Journal of advanced concrete technology, 2004, 2(3): 359⁃374. |
19 | 陈惠苏,孙 伟, STROEVEN PIET. 水泥基复合材料界面对材料宏观性能的影响[J]. 建筑材料学报, 2005,8(1): 51⁃62. |
CHEN H S, SUN W, STROEVEN PIET. Review on the study of effect of ITZ on the macro properties of cementitious composites [J]. Journal of Building Materials, 2005, 8(1): 51⁃62. | |
20 | 宣卫红,杨 果,陈育志.掺再生塑料颗粒自密实混凝土的动态力学性能研究[J].水利水电技术,2019,50(11):160⁃165. |
XUAN W H, YANG G, CHEN Y Z. Study on the dynamic mechanical properties of self-compacting concrete with recycled plastic particles[J]. Water Resources and Hydropower Engineering, 2019, 50(11): 160-165. | |
21 | 水中和,曹蓓蓓. 水泥混凝土材料热膨胀性能研究[C].//第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷). 广州:第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术年会.2005:449⁃455. |
22 | 金 浏,杨旺贤,余文轩,等. 骨料粒径对混凝土动态拉伸强度及尺寸效应影响分析[J]. 振动与冲击, 2020, 39(9): 24⁃34. |
JIN L, YANG W X, YU W X, et al. Influence of aggregate size on the dynamic tensile strength and size effect of concrete [J]. Journal of Vibration and Shock, 2020, 39(9): 24⁃34. | |
23 | LIU Weidong, GAO Ying, HUANG Xiaoming. Effects of aggregate size and specimen scale on asphalt mixture cracking using a micromechanical simulation approach[J]. Journal of Wuhan University of Technology Mater Sci Ed, 2017, 32(6): 1 503⁃1 510. |
24 | 吴中伟. 混凝土科学技术近期发展方向的探讨[J]. 硅酸盐学报, 1979, 7(3): 262⁃270. |
WU Z W. An approach to the recent trends of concrete science and technology [J]. Journal of the Chinese Ceramic Society, 1979, 7(3): 262⁃270. |
[1] | 沈强锋, 吕明福, 徐耀辉. 茂金属聚丙烯釜压发泡性能的研究[J]. 中国塑料, 2024, 38(7): 55-61. |
[2] | 杨莲, 蒋晶, 贾彩宜, 谢悦涵, 王小峰, 李倩. 聚酰胺6微纤增强聚丙烯复合材料制备及化学注塑发泡性能研究[J]. 中国塑料, 2024, 38(6): 12-18. |
[3] | 孙少阳 申莹 王容容 徐珍珍 邢剑. 静电纺聚乳酸纳米纤维的制备及其孔结构调控[J]. , 2023, 37(4): 67-73. |
[4] | 王泽辉, 王振军, 王笑风, 杨博, 李帅. 配方组成对聚氨酯注浆材料抗压强度影响的研究[J]. 中国塑料, 2023, 37(2): 7-14. |
[5] | 孙文博, 信春玲, 何亚东, 翟玉娇, 闫宝瑞. 玻璃纤维增强PBT微发泡工艺对其制品泡孔结构的影响[J]. 中国塑料, 2022, 36(5): 1-7. |
[6] | 李素圆, 刘会鹏, 龚舜, 黄国桃, 李玉才, 吴鑫, 邓建平, 潘凯. 热塑性聚酰胺弹性体改性EVA复合发泡材料的制备及性能表征[J]. 中国塑料, 2022, 36(4): 6-14. |
[7] | 翟玉娇, 信春玲, 何亚东, 闫宝瑞, 乔林军. 聚丙烯/超临界氮气微孔注塑充模过程工艺参数研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(3): 69-74. |
[8] | 杨金, 陈鹏然, 高培鑫. 可常温发泡的轻质高强环氧树脂泡沫的制备及性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(10): 7-14. |
[9] | 张一辉, 陈士宏, 王从龙, 王向东. 聚醚酰亚胺均相成核发泡行为研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(5): 65-71. |
[10] | 徐云飞, 赵在胜, 邢雅静, 蒋晶. 聚乳酸/聚氨酯复合多孔材料制备及吸油性能研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(11): 24-31. |
[11] | 袁洪跃, 金章勇, 蒋晶, 刘宪虎, 赵振峰. 聚丙烯/碳纳米管微孔注塑发泡行为及力学性能[J]. 中国塑料, 2020, 34(6): 20-26. |
[12] | 马昊鹏, 高丽洁, 焦志伟, 马具彪, 杨卫民. 非溶剂致相分离3D打印/复印成型技术研究[J]. 中国塑料, 2020, 34(12): 1-7. |
[13] | 高东明, 王向东, 胡晶, 李杰. 基于3D打印的泡孔空间点阵对力学性能的影响[J]. 中国塑料, 2017, 31(05): 65-70 . |
[14] | 索倩倩, 乔辉, 张亚雄, 史翎. 聚丁烯异相成核发泡行为的研究[J]. 中国塑料, 2016, 30(06): 7-12 . |
[15] | 李珊珊, 何继敏, 颜克福, 金晓明, 龙洪生. 聚乳酸扩链改性及其挤出发泡的研究[J]. 中国塑料, 2015, 29(04): 24-29 . |
阅读次数 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
全文 196
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
摘要 224
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||