郭健
- 作品数：9 被引量：71H指数：5
- 供职机构：兰州理工大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 四大类外掺材料对聚合物改性水泥基材料性能影响的研究进展被引量：16
- 2021年
- 聚合物改性水泥基材料作为一种典型的有机-无机复合材料,具有强度高、韧性高、粘结性能好、耐久性好等优点,在结构修补、防水、防腐、道路路面材料等领域得到广泛应用和迅速发展。今后聚合物水泥基复合材料将会在目前的基础上得到更多应用,并在力求满足应用性能需求和降低成本的推动下得到相应发展。目前聚合物水泥基复合材料虽然得到了广泛应用,但还存在一定的问题,如聚合物水泥基复合材料采用单一聚合物改性,整体性能还存在一定的不足,故今后复合改性方法将逐步得到更为广泛的应用。多种方式复合改性可以弥补聚合物单一改性的不足,如利用矿物掺合料、外加剂、纤维及纳米四大类材料与聚合物复合改性水泥基材料,都是值得继续深入研究的发展方向,并且通过复合改性的方法将会使得聚合物水泥基材料的应用范围进一步扩展。基于以上问题,学者进一步研发了以上四大类外掺材料对聚合物水泥基材料性能的影响。研究结果表明:矿物掺合料改性聚合物水泥基材料可以取得更为良好的工作性能、力学性能及耐久性能,并且显著改善其微观结构。在聚合物水泥基材料中掺入各种外加剂,可以改善其工作性能,提高其强度,优化其孔隙结构;并且外加剂可以在一定程度上优化胶凝材料的组成和结构,使聚合物水泥基材料的耐久性有很大的提高。利用纤维的增强、增韧效应,可以克服单掺聚合物时水泥基材料的抗拉强度、抗裂性能差和易塑性干缩开裂等缺点,故采用纤维和聚合物复合改性水泥基材料具有优良的性能,是水泥基复合材料发展的前沿及重要方向之一。将纳米材料引入聚合物改性水泥基材料中,可以显著提高其早期水化速率,促进聚合物成膜,优化孔结构及改善界面过渡区结构,因而可进一步改善聚合物水泥基材料的强度及耐久
- 李刊魏智强魏智强乔宏霞郭健郭健
- 关键词：矿物掺合料外加剂纤维纳米材料
- 高填方路堤工后沉降监测试验研究被引量：24
- 2017年
- 为探讨高填方路堤在自重应力和汽车荷载作用下的工后沉降,在兰永一级公路某高填方路堤进行了工后沉降现场监测,分别在行车道和路肩位置布置单点沉降计,监测了工后沉降变化情况,分析了高填方路堤沉降随时间和空间的变化规律。以填方路基工后沉降原位监测结果为基础,探讨了高填方路基工后沉降预测回归模型。研究结果表明:路肩位置沉降大于行车道位置沉降;路基沉降随时间增加而增大,高填方路堤填筑结束1 a后沉降趋于稳定;汽车荷载作用下路堤沉降不会出现较大的增长趋势;对数模型能较真实地反映高填方路基的工后沉降规律。
- 贾亮贺世开朱彦鹏郭健
- 关键词：道路工程工后沉降高填方路堤
- 快硬磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥的抗冻性研究被引量：2
- 2022年
- 随着冬季抢修抢建混凝土工程的增多,研发适用于严寒地区具有良好抗冻性的快硬水泥意义重大。磷酸镁水泥具有早期强度高、初凝时间短、与混凝土相容性好等特点,被视为混凝土工程的良好快修快建材料。然而,磷酸镁水泥制备的水泥砂浆或混凝土在北方地区的冬季往往会受到冻融循环作用,导致其耐久性和强度出现不同程度的退化。为增强磷酸镁水泥的抗冻性,在磷酸镁水泥制备中用铁铝酸盐水泥代替一定数量的过烧氧化镁,制备出快硬磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥。通过冻融循环前后磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件的质量损失测试、强度试验、孔隙率测试及SEM-EDS测试,得出:铁铝酸盐水泥代替氧化镁的数量在30%~40%时,制备的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件冻融循环后的质量损失率最小,抗压强度和抗折强度达到峰值,抗压强度和抗折强度剩余率最高,孔隙率最小,因而该配合比的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥具有最好的抗冻性。由SEM-EDS测试可知磷酸镁水泥砂浆试件冻融循环后,基体中的胶凝材料K-鸟粪石部分溶解,试件整体结构疏松,晶体间存在大量间隙;磷酸镁水泥制备中掺入铁铝酸盐水泥后,制得的磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥水化生成大量晶体填充于砂浆试件基体内部,无定形水化产物对砂浆试件的强度有一定补偿作用,使得磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥砂浆试件在冻融循环后孔隙率大幅减小,密实度得到提高,使得磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥的抗冻性能得到了显著增强。磷酸镁-铁铝酸盐复合水泥为北方严寒地区冬季混凝土抢修抢建工程提供了一种新材料。
- 贾亮奴丽艳木·夏甫开提陈岑郭健包得祥
- 关键词：磷酸镁水泥铁铝酸盐水泥抗冻性能
- 地震作用下加筋挡土墙内部稳定性分析被引量：3
- 2018年
- 为分析地震作用下加筋挡土墙的内部稳定性,根据加筋挡土墙分层填筑、分层压实及筋带水平布置特点,基于水平条分法,选用对数螺旋滑动面,建立地震作用下加筋挡土墙内部稳定性分析方法。推导出筋带拉力和所需锚固长度计算公式;筋带所受最大拉力为线性规划最优解,借助MATALAB软件编写程序,求得筋带所受最大拉力和对应的最危险滑动面。将提出的计算方法用于一工程实例,进行了筋带拉力计算,并用有限元软件ABAQUS进行了计算对比,验证提出计算方法的合理性,表明该计算方法安全、可靠。
- 贾亮贺世开李刚郭健梁荣
- 关键词：加筋挡土墙水平条分法动力稳定性
- 纳米二氧化硅-石灰固化黄土路基力学性能及微观机理
- 2024年
- 黄土固化方法一直是黄土地区路基工程中的研究热点,纳米二氧化硅是具有小尺寸效应、表面能效应及火山灰效应的无机絮状硅化物,其在土体固化方面受到了广泛关注。为研究纳米二氧化硅对石灰固化黄土力学性能的提升效果和力学性能的改善机理,设计了3%石灰固化黄土、3%石灰+纳米二氧化硅综合固化黄土、8%石灰固化黄土3类试样,开展了3类试样的无侧限抗压强度试验、回弹模量试验、加州承载比(CBR)试验及SEM试验,研究了固化材料掺量、养护龄期对黄土路基力学性能和微观结构的影响。结果表明,纳米二氧化硅的掺入快速提高了黄土的无侧限抗压强度、回弹模量和CBR值;掺入0.2%纳米二氧化硅+3%石灰与掺入8%石灰相比两类固化黄土具有相同的力学性能;随着纳米二氧化硅掺量和养护龄期的增加,固化黄土路基的强度逐渐提高;通过试验数据的回归拟合建立了无侧限抗压强度与回弹模量、CBR值之间的关系;SEM结果显示,纳米二氧化硅的掺入改善了土颗粒的团聚方式、填塞了土颗粒间的孔隙,从而提高了黄土路基的力学性能;综合考虑无侧限抗压强度、回弹模量、CBR值及经济性,推荐综合固化黄土的配合比为3%石灰+0.2%纳米二氧化硅。纳米二氧化硅-石灰固化技术为黄土路基提供了一种环境友好、成本较低的固化方法。
- 贾亮张玮玮凤翔连勇郭健
- 关键词：道路工程力学性能
- 基于水平条分法的加筋土边坡地震稳定性分析被引量：5
- 2018年
- 地震作用下内部稳定性分析是加筋土边坡抗震设计的主要内容之一.考虑筋带对内部稳定性的影响,根据筋带布置水平成层特点,基于水平条分法,选用折线滑动面,建立了地震作用下加筋土边坡内部稳定性分析方法.推导出筋带拉力和所需锚固长度计算公式;筋带所受最大拉力为线性规划最优解,借助Excel软件中＂规划求解＂命令,求得筋带所受最大拉力和对应的最危险折线滑动面.将提出的计算方法用于一工程实例,进行了筋带拉力分析,用有限元软件ADINA进行了计算对比,验证提出计算方法的合理性,表明该计算方法安全、可靠.这种方法给加筋土边坡抗震设计提供了理论依据.
- 贾亮郭健姚凯
- 关键词：加筋土边坡水平条分法动力稳定性
- 耦合盐溶液环境下钢筋/混凝土Weibull耐久性寿命预测方法被引量：12
- 2021年
- 根据兰州地铁沿线站台服役环境,配置含有SO_(4)^(2−)、Cl^(−)、Mg^(2+)的耦合盐溶液,将钢筋/混凝土试件置于耦合盐溶液中每隔90天利用电化学工作站进行无损检测,选择Weibull分布建模,通过最小二乘法和BLUE法得到退化分布的固定参数估计值和动态参数估计值。结果表明:耦合盐溶液环境中腐蚀离子通过扩散、渗透及电化学迁移等方式到达钢筋表面,导致钢筋附近pH值降低,钝化膜由完整状态过渡到局部破损状态。可靠度曲线均呈现出三阶段变化特点,动态参数估计值中三次型尺度参数的可靠性寿命最接近固定参数值可靠性寿命,失效率最大;指数型尺度参数可靠性寿命最短,失效率最小;幂次型介于两者之间。且动态参数函数必须满足一阶导数及函数值为正的要求,否则可靠度计算结果为复数。尺度参数的函数形式对可靠度曲线影响大于形状参数的函数形式对可靠度曲线的影响。尺度参数函数类型一定时,形状参数函数类型对寿命结果影响较大,尺度参数函数类型变化时,可靠性曲线均发生较大变化。
- 李刊魏智强魏智强乔宏霞郭健郭健
- 关键词：WEIBULL分布参数估计最小二乘法可靠性
- 纳米SiO_(2)改性聚合物水泥基材料性能试验研究被引量：13
- 2021年
- 利用纳米SiO_(2)(Nano-SiO_(2),NS)可以促进聚合物水泥基材料水化,提升其力学性能、改变其水化产物微观形貌及界面过渡区(Interface Transition Zone,ITZ)性能等特点,采用电液式压力试验机、水泥胶砂干缩比长仪、X射线衍射技术(X-ray Diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、X射线能谱仪(Energy Dispersive Spectrometer,EDS)及显微硬度试验等各种宏观与微观测试手段相结合的方法对NS改性聚合物水泥基材料的力学性能、干缩性能、水化产物微观形貌与组成及ITZ相关性能进行研究.结果表明:掺加NS后,大大提高了聚合物水泥砂浆的力学性能,尤其对早期强度提高更为明显.随着NS的掺入,聚合物水泥砂浆干缩率增大,在早期干缩现象更加明显;NS加入改变了聚合物水泥基材料水化产物的数量及C-S-H凝胶微观形貌及组成,促进了聚合物水泥基材料的水化并且降低了C-S-H凝胶的钙硅比.对于ITZ性能,NS掺入使得聚合物水泥硬化浆体-骨料ITZ形貌变得更加致密,减少了ITZ明显的裂缝和孔洞,并且ITZ水化产物丰富密集,C-S-H凝胶明显增多,显微硬度升高.
- 李刊魏智强乔宏霞路承功乔国斌郭健
- 关键词：纳米二氧化硅界面过渡区干缩性能
