界面过渡区

摘要： 界面过渡区一直是混凝土和再生混凝土的薄弱点,为了进一步研究界面过渡区对再生混凝土损伤性能的影响。本文工作对再生混凝土界面过渡区厚度的计算公式进行了推导,得到了再生混凝土界面过渡区的厚度定量计算公式,并计算了再生骨料掺量为30%(质量分数)的再生混凝土中不同粒径骨料的界面过渡区厚度。采用混凝土模型试验方法,运用有限元分析软件对普通混凝土界面过渡区厚度为0.05 mm和再生混凝土界面过渡区厚度分别为1 mm、2 mm、3 mm、4 mm的混凝土模型进行了模拟分析。结果表明,不同厚度的界面过渡区对再生混凝土损伤开裂强度影响明显,随界面过渡区厚度的增加,再生混凝土损伤开裂荷载不断降低;再生混凝土的损伤开裂都是从界面过渡区开始的,且随界面过渡区厚度增加,损伤程度增加;与普通混凝土相比,当界面过渡区厚度不超过2 mm(再生骨料替代率不超过30%)时,再生混凝土损伤开裂荷载降低不明显。

摘要： 利用碳酸钙晶须和玻化微珠制备再生保温混凝土,测试再生保温混凝土抗压强度、导热系数和微观结构。结果表明:随着碳酸钙晶须的增加,再生混凝土的抗压强度逐渐增长,当碳酸钙晶须掺量为5%时,再生保温混凝土抗压强度达到19.1 MPa,随后逐渐下降;再生保温混凝土的导热系数与抗压强度变化规律基本一致,随着抗压强度的增加,导热系数也随之增加;掺入碳酸钙晶须可促进水泥发生二次水化,产生大量的水化产物C-S-H凝胶体,填充了玻化微珠和再生粗骨料之间的界面过渡区,且与玄武岩纤维握裹紧密,形成了致密的内部空间结构;当碳酸钙晶须掺量为5.0%、玄武岩纤维掺量为0.5%时,保温再生混凝土具有良好的强度和保温性能。

摘要： 为了降低生产高性能预制建材制品过程中二氧化碳的排放,用工业原料石灰石和砂岩在1275°C煅烧制备了一种低钙固碳胶凝材料,研究了胶砂比(1∶0、1∶1、1∶2、1∶3)对低钙固碳胶凝材料碳化程度及砂浆早期碳化硬化性能的影响规律,并通过XRD、TG-DTA、FT-IR、SEM、纳米压痕、压汞仪等研究了碳化低钙固碳胶凝材料浆体与硅质河砂骨料的界面矿物组成、孔隙率及微观力学性能演变规律。结果表明,随着胶砂比的降低,固碳胶凝材料的碳化程度显著提高;而胶砂比为1∶1时砂浆的抗压强度最高,碳化养护24 h抗压强度达到46.9 MPa;继续降低胶砂比,砂浆的碳化硬化性能下降,可能与碳酸钙晶体在界面过渡区的富集有关。

摘要： 浆-岩界面性质是影响注浆岩体强度的关键因素之一。本文采用直剪试验和纳米压痕试验研究了浆-岩界面的宏观和微观力学特性。结果表明,水泥试件的粘聚力高于浆液充填岩样,而内摩擦角较低。提出了一种从定性和定量角度识别不同相的“分离方法”,并估计了不规则界面过渡区(ITZ)的厚度和弹性模量。浆液充填砂岩岩样的ITZ厚度为0~30μm,而浆液充填泥岩岩样的ITZ厚度为10~40μm,浆液充填砂岩岩样和泥岩岩样ITZ的平均弹性模量分别比水泥浆液的平均弹性模量低58.2%和54.1%。相比浆液充填泥岩岩样,浆液和砂岩之间的粘结效果较好。具有较高孔隙率和较低弹性模量的ITZ对浆液充填岩样的力学性能有显著影响。

摘要： 由于冻融作用,寒区混凝土支护工程的安全性和稳定性越来越受到重视,而岩石-混凝土界面的强度性能是支护结构发挥功能的关键。文中主要对岩石-混凝土界面冻融损伤演化规律、界面冻融损伤影响因素、界面过渡区(ITZ)强度弱化机理这3个方面进行了综述,分析了目前研究的不足,并提出了改进措施和未来展望,为此方向的相关研究提供一定的参考价值。

摘要： 利用沸石部分或完全(体积分数为0%、50%、100%)取代海水拌合超高性能混凝土(UHPC)中的河砂,对比研究了沸石对海水拌合UHPC宏观和微观性能的影响。结果表明,海水拌合促进UHPC的水化,从而缩短UHPC的凝结时间,提高UHPC的抗压强度和自收缩,而沸石吸收氯离子会抑制氯离子的加速水化作用,使海水拌合UHPC的凝结时间延长,抗压强度降低。此外,沸石的内养护作用可以有效改善海水拌合UHPC的自收缩,且效果比在淡水拌合UHPC中更好,这主要是因为沸石在海水拌合UHPC中释水的时间更早且更长。由于多孔沸石的强度低于河砂,所以UHPC的早期抗压强度随着沸石含量的增多而逐渐降低,养护至28 d后,沸石的内养护作用优化了界面过渡区,从而促使后期硬化浆体进一步密实。

摘要： 自来水厂污泥是水处理后的副产物,是一种重要的固体废弃物。本文研究了机械力活化后的自来水厂污泥超细粉(WTSP)对再生混凝土(RC)力学性能和微观结构的影响。研究结果表明,WTSP的掺入使RC早期力学性能略有降低,但后期力学性能有所提高,其中含20%(质量分数,下同)WTSP试样60 d的抗压强度和弹性模量较基准组分别提高了13%和9%。在RC中掺入10%和20%WTSP后,试样中有害孔(>100 nm)数量分别减少了37.5%和54.6%,其微观结构得到明显改善。纳米压痕分析显示,掺入20%WTSP后,RC试样中界面过渡区(ITZ)的宽度减小了20%~25%,并且ITZ和新砂浆的弹性模量均有所增加。这可能与WTSP的晶核作用、微集料填充作用和火山灰活性有关。

摘要： 简要介绍了混凝土界面过渡区的形成机制与界面特性。总结分析了骨料、胶凝材料、掺合料、外加剂以及施工工艺等方面对混凝土界面过渡区的影响。并针对当前研究中有待解决的问题提出了建议,给出了笔者的看法,对今后的发展方向提出了展望。

摘要： 混凝土的粗骨料与砂浆之间存在界面过渡区(ITZ),过渡区的力学性质受骨料的形状、大小、含量、空间分布及初始裂隙等条件影响。为研究过渡区强度对混凝土材料性能的影响,采用离散元软件PFC2D建立了随机骨料分布的混凝土模型,并对其进行了单轴压缩试验。试验发现:当过渡区强度增大时,混凝土的峰值应力和初始裂隙产生时的应变逐渐增大,总裂隙数减少,破坏类型由受剪破坏转变为受拉破坏,并且过渡区强度增强会使混凝土的起裂区域由过渡区转移至砂浆聚集区。模拟结果可为混凝土界面过渡区的理论研究提供一定参考。

摘要： 研究了再生骨料对混凝土毛细管负压力和界面过渡区(ITZ)性能的影响,分析了不同再生骨料对混凝土早期开裂风险和界面微观形貌的影响.结果表明:天然石子混凝土(NSC)和再生砂浆骨料混凝土(RMC)的毛细管负压力曲线相似,骨料在水泥水化过程中无明显吸释水;与干燥再生砖块骨料混凝土(D-RBC)相比,饱水再生砖块骨料混凝土(S-RBC)的毛细管负压增大,毛细管负压力变化平缓,水泥水化充分,开裂时间推迟;D-RBC的ITZ硬度和弹性模量比S-RBC略有下降,在实际配制再生砖块骨料混凝土时,可对砖块进行饱水处理,其早期开裂风险最低,且力学性能降低不明显.

摘要： 利用纳米压痕仪和扫描电镜等设备研究了氧化石墨烯再生混凝土界面过渡区的微观力学性能和微观结构特征.结果表明:加入氧化石墨烯再生混凝土新砂浆和骨料(X J-G)界面过渡区弹性模量平均增加18.54％,通过纳米压痕理论计算的高密度水化硅酸钙(HD C-S-H)相体积平均增加17.8％,孔隙体积平均降低9.1％;加入氧化石墨烯再生混凝土新旧砂浆(XJ-JJ)界面过渡区弹性模量平均增加16.25％,HD C-S-H相体积平均增加16.25％,孔隙体积平均降低6.4％;利用扫描电镜观测了加入氧化石墨烯再生混凝土微观结构,其晶体呈片状,晶体排布更趋于无序化,削弱了氢氧化钙(CH)晶体的取向性,微观结构更加密实;根据弹性模量变化定义了界面过渡区的宽度,氧化石墨烯能使XJ-G界面过渡区宽度减少25％,XJ-JJ界面过渡区宽度减少37.5％;氧化石墨烯使界面过渡区弹性模量分布更加稳定,其弹性模量均值基本趋于一致;由再生混凝土微观力学性能与宏观力学性能的联系,得到氧化石墨烯可以增强和改善再生混凝土新旧界面过渡区的力学性能和微观结构,进而提高和改善再生混凝土的宏观力学性能.

摘要： 本文从蒸压混凝土界面过渡区的微观结构和形成机理出发,利用扫描电镜分析和能谱分析，比较了蒸压混凝土水泥石界面结构与普通混凝土界面的异同，分析了蒸压混凝土界面过渡区的物质组成，提出了蒸压混凝土界面过渡层的示意模型．为科研工作者日后寻求蒸压混凝土界面过渡区结构和性能改善，实现蒸压混凝土的高性能优化设计起着极其重要的作用．

摘要： 本文采用粒径为25mm、15mm和5mm的三种轻质膨胀粘土陶粒来研究轻骨料的吸水率对轻骨料混凝土界面过渡区孔隙特征的影响.三种轻骨料按三个不同的水灰比制成9组混凝土试块.试块养护28天后,将其制成含有界面的试样,应用图像分析的方法测量硬化水泥浆体以及骨料与水泥石界面过渡区30μm和50μm宽的区域内孔隙面积百分比和单位面积孔隙数量.实验数据和研究显示:1)骨料的界面区较水泥石有很高的孔隙面积百分比;2)轻骨料的吸水率对界面的孔隙特征有较显著的影响;3)由于轻骨料吸水的影响,混凝土的水灰比增大并不一定导致界面过渡区孔隙面积百分比的增大.

摘要： 轻质骨材混凝土内的界面过渡区，会因轻质骨材的高吸水性，吸入界面水分而改变过渡区的组构与性质。本文采用颗粒密度ρa=1.32g/cm3的轻质骨材，考虑四种含水状态(0%、35%、70%、100%)、两种水灰比(W/C=0.35、0.55)，拌制轻质骨材混凝土试体，进行各项基本力学性质试验及微观结构检测。试验结果显示，以绝干骨材拌制的轻质混凝土抗压强度最高，含水率35%与70%者次之，含水率饱和状态者(S)最低，显示绝干状态的轻质骨材，可因吸入其界面水分而减少过渡区内孔隙，得以改善其强度，间接提升混凝土强度。从微观试验也发现，轻质骨材含水率愈低者，由MIP量测所得之水泥浆总孔隙量与毛细孔隙量愈少(D<35%<70%界面过渡区有最高之微硬度值，含水率35%、70%者依序次之，饱和状态者最低；由X-ray试验也分析出，界面过渡区中的CH含量随轻质骨材含水率的增加而增多。基于各项试验结果可知，轻质骨材含水率的多寡，确实对界面过渡区的性质有所影响，含水率愈低者对界面过渡区性能愈有利，从而使轻质骨材混凝土性能有所提升。

摘要： 纤维素纤维是新一代高性能纤维，它对改善混凝土施工性能、力学和耐久性等方面具有显著效果。混凝土界面过渡区(ITZ)，其水化产物的组成及形貌与基体部分不同，结构相对疏松，并对混凝土材料的力学和耐久性能起着至关重要的作用。本文主要研究了一种纤维素纤维对混凝土施工性、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗裂性能的作用。并通过纳米压痕技术，X射线衍射和扫描电镜分析了纤维素纤维对过渡区微观力学性能和组成结构的影响。为研究改善混凝土界面过渡区，进而提高混凝土各方面综合性能提供了新思路。

摘要： 利用RCM加速氯离子扩散法来预测界面过渡区(ITZ)对水泥基材料氯离子扩散性的影响规律。为了初步判断试样界面过渡区的氯离子扩散性能，并且了解骨料类型对水泥基材料传输性能的影响规律，取三种加工成立方体的粗骨料（玄武岩、花岗岩和砂岩）来制备混凝土试件，与相同配比的砂浆基体试样进行对比分析。结果表明，相同配比的情况下，含骨料试件比砂浆试件扩散系数大，且含花岗岩的试样氯离子扩散系数最低，说明界面过渡区对于水泥基材料的氯离子扩散性存在一定影响，花岗岩与水泥砂浆基体间界面过渡区结构比较密实，对水泥基材料的影响较小。

摘要： 本文研究了石英岩型尾矿废石作为骨料与传统石灰岩型骨料在低水胶比体系中配制的混凝土工作性能和力学性能差异,并通过微观试验观察了尾矿废石混凝土界面过渡区.结果表明:尾矿废石和传统石灰岩型骨料配制的混凝土工作性能相当,和易性良好;相同配比的尾矿废石骨料混凝土抗压强度均高于石灰岩骨料混凝土;低水胶比条件下,尾矿废石表面的硅氧断键与界面过渡区的C-S-H凝胶存在某种键合反应,提高了尾矿废石混凝土的抗压强度.

摘要： 磷酸盐水泥材料是一种通过酸—碱反应及物理作用而迅速凝结硬化的新型胶凝材料，具有强度发展迅速，养护简单，与旧水泥混凝土粘结强度高等特点，在水泥混凝土路面快速修复方面具有显著的优势最新试验表明，粉煤灰可以显著提高磷酸镁水泥与普通水泥界面的粘结强度。本文采用宏观性能与微观测试相结合的方法,研究了粉煤灰在增强磷酸盐水泥与普通硅酸盐水泥之间粘结强度中发挥的作用,并着重研究了粉煤灰三大效应对磷酸盐水泥和普通硅酸盐水泥界面过渡区粘结强度的影响.粉煤灰掺入后，其微集料效应使粉煤灰有效填充了界面区的孔隙，使新旧界面区更加致密，粉煤灰微小颗粒填充均匀MPC基体内，孔隙明显减少，使界面区结构更加密实，有效改善了过渡区的孔隙结构。粉煤灰在料浆中有滚珠作用，能减少颗粒间内摩阻力，降低孔隙率，提高密实度，有效增加了界面粘结强度。

摘要： 试验设计了6组掺合不同再生骨料比例(0％，50％和100％)的粉煤灰基地聚物再生混凝土和普通再生混凝土的配比方案。粉煤灰基地聚物混凝土采用强碱激发的粉煤灰溶液作为混凝土凝胶材料。测试了6组混凝土材料的密度、弹性模量、泊松比和圆柱体抗压强度，对比分析了此地聚物再生混凝土与普通再生混凝土的基本力学性能差异以及不同再生骨料取代率对混凝土力学性能的影响。并进一步通过扫面电镜对微观结构的观察，解释分析了本试验中不同混凝土的力学性能和破坏机制。试验结果表明，地聚物再生混凝土具有比相应普通再生混凝土更高的抗压强度；随着再生骨料含量的增多，强度、弹性模量和泊松比都逐渐减小。反应原理和生成产物的不同使得地聚物混凝土的基体和界面过渡区更加密实，是其获得较高强度的主要原因。

摘要： 使用内养护(IC)和减绾剂(SRA)是两种可有效降低水泥基材料自收缩的方法,但两者单独采用时存在明显不足.试验研究了减缩剂预饱和的轻骨料对水泥砂浆自收缩、强度、水化程度以及骨料-水泥石基体界面过渡区域的影响.结果表明:由于减缩剂降低溶液表面张力并增加溶液黏度,减缩剂溶液相比水从轻骨料中释放速率明显降低:与直接内掺减缩剂相比,当减缩剂引入量相等时,减缩剂预饱和轻骨料对砂浆自收缩降低程度相近,但其对砂浆强度不利影响则大大降低,与饱水轻骨科内养护措施相比,减缩剂预饱和轻骨料能够显著降低砂浆的自收缩,明显改善骨料与浆体界面区域的孔隙率和微观结构.

摘要： 本发明公开了一种针对界面过渡区的煤矿胶结充填材料植物纤维加固方法，通过水泥‑粉煤灰净浆的预浸泡，使粗骨料表面具有粘附性，从而在植物纤维和煤矸石骨料与浆体之间形成有效的联结。本发明利用植物纤维对煤矿胶结充填材料界面过渡区进行针对性加固改良，可有效“补短板、增效能”，提高断裂能、增强抗冲击性、延迟破坏发生、转变脆性为延性；利用本发明方法制备的植物纤维加固煤矿胶结充填体，力学强度可达8‑9 MPa，是以往充填体5 MPa左右强度现况的1.6‑1.8倍，充分满足结构充填开采、深地充填开采对充填体的强度需求，有利于进一步推进我国煤矿胶结充填开采技术的进步，为地下空间高效利用、深部储煤安全采掘提供重要的理论和技术支撑。

摘要： 本发明提供了一种混凝土内界面过渡区厚度测量方法，包括获取混凝土试块受压变形图像、处理分析图像中各区域的位移变形情况，最后沿界面过渡区厚度方向提取位移量数据，根据位移量变化情况判定边界点位置，并结合像素与实际长度的对应关系，换算出实际的界面过渡区厚度；本发明根据混凝土中骨料颗粒、界面过渡区和胶凝材料三者之间的力学性能差异，并利用现有图像处理技术分析三者之间在厚度方向上位移变形量的区别，从而准确地区分出上述三种材料之间的边界，最终获得界面过渡区厚度的精确结果，相比于现有单一图像观察法，极大的提高了测量精度。

摘要： 本发明公开了一种复合改性混凝土界面过渡区的方法，涉及建筑材料领域。该复合改性混凝土，其特征在于：按照如下重量份数称取原料：水泥100份；石子240‑260份；砂150‑170份；水35‑45份；粉煤灰20‑30份；硅灰3‑12份；纳米材料0.5‑2份；高效减水剂0.5‑1.5份。该方法利用纳米材料和硅灰在颗粒级配和火山灰活性的协同，从而更好的吸收混凝土界面过渡区富集的氢氧化钙生成粘结力更好的C‑S‑H凝胶，同时优化的颗粒级配可以更好的填充界面过渡区的空隙中，从而有效的改善混凝土的界面过渡区。从案例证明，该复合改性方法可以有效的提高界面过渡区的粘结强度和密实界面过渡区，从而提高了混凝土的力学性能和抗氯离子渗透性能。

摘要： 本发明公开了一种测量沥青混合料界面过渡区特征参数的试验方法，该方法根据集料与沥青胶浆界面过渡区存在力学性能变化的现象，利用纳米压痕仪在沥青混合料样品中集料与胶浆界面处进行微观力学性能试验，从集料相向沥青胶浆相等距离设置测点，获得各点的荷载‑压入深度曲线，计算模量值，根据各测点的模量及压入深度变化趋势确定界面过渡区中的测点数量，再结合测点分布和间距估算界面过渡区的厚度，进而计算界面过渡区黏附系数，实现对集料‑沥青胶浆界面过渡区厚度、力学性能和相互作用强弱等特征参数的量化表征。

摘要： 本发明公开了一种可避免加工过程造成损伤的大体积混凝土界面过渡区硬度测试方法，包括(1)将骨料加工成立方体状骨料块体；(2)在水泥胶砂强度模具中放入预制块，然后在剩余空间里填入新浇砂浆，骨料块体的原状表面与新浇砂浆结合；(3)养护；(4)到达测试龄期后，浸泡，烘干；(5)将测试面进行喷金处理，喷金区域需横跨界面过渡区；(6)垂直于界面过渡区方向在喷金区域布置测点，测点布置需横跨界面过渡区，且相邻测点上下错开布置；(7)对测点进行试压测试，得到界面过渡区的硬度。本发明避免了加工测试试件对界面过渡区造成损伤、无需对测试面打磨抛光且可增加测试面反光度以及可较为真实表征实际工程中界面过渡区性能。

摘要： 本发明公开了沥青与酸碱混合骨料界面过渡区的粘结性能测试方法，具体为：选取酸性特征骨料及碱性特征骨料；对酸性特征骨料及碱性特征骨料进行3D扫描，分别获得最终的酸性特征骨料的粗糙度、最终的碱性特征骨料的粗糙度；将与酸性特征骨料及碱性特征骨料材质相同的大石，分别切割为若干个长方体石块，得到酸石块、碱石块；使酸石块的粗糙度与最终的酸性特征骨料的粗糙度相同、碱石块的粗糙度与最终的碱性特征骨料的粗糙度相同；按照酸性特征骨料的掺量，将酸石块和碱石块组合放入模具，将沥青溶解后浇筑至模具中，得到组合试件；测定抗剪强度；建立酸性骨料掺量与沥青‑混合骨料界面抗剪强度的关系曲线，得到沥青与骨料之间的粘结性能。

摘要： 本发明公开了心墙坝中沥青与骨料界面过渡区粘结性能测试方法，具体为：选取与实际骨料材质相同的大石切割成若干个长方体石块，对每个长方体石块进行切槽处理，并计算切槽后长方体石块的粗糙度；将切槽后长方体石块放入钢制模具中，且切槽面朝上放置，将溶解的沥青浇筑到切槽后长方体石块上方，形成组合试件，冷却后，脱模，得到立方体组合试件；对立方体组合试件进行抗剪强度测定，根据若干个切槽后长方体石块的粗糙度建立不同粗糙度‑抗剪强度关系曲线；根据骨料形状选取特征骨料；计算特征骨料的粗糙度，通过不同粗糙度‑抗剪强度关系曲线，得到沥青与骨料界面过渡区的抗剪强度。解决现有测试方法取样难度大且测试结果准确性低的问题。

摘要： 本发明公开了一种透水混凝土界面过渡区粘结性能测试方法，其包括如下步骤：准备试件、固定拉拔头、测定拉拔强度、结果表示等过程。本发明提供了一种透水混凝土界面过渡区粘结性能测试方法，能够对透水混凝土界面过渡区粘结性能进行定量和定型的双重评价，有着设计合理，测试简单且直观的优点。

摘要： 本发明公开了一种水泥混凝土界面过渡区表面试样的制备方法，涉及土木工程材料技术领域。水泥混凝土界面过渡区表面试样的制备方法，包括：采用温度敏感骨料制备砂浆‑骨料耦合试样，对砂浆‑骨料耦合试样进行降温处理；其中，温度敏感骨料为锡块，降温处理是降温至‑13°C以下。在降温处理过程中锡块的晶格结构发生变化，并主动与水泥砂浆脱离，可以得到完整的界面过渡区表面试样，避免了人为剥离获取界面过渡区表面试样造成的试样损害和试验误差。此外，本发明所提供的界面过渡区的试样包括了整个表面区域，可以对整个界面过渡区表面性能进行研究，避免了取样的随机性。

摘要： 本实用新型提供用于制备砂浆‑骨料试样的模具及界面过渡区试样的系统，涉及模具技术领域。用于制备砂浆‑骨料试样的模具包括顶部开口的箱体，箱体具有第一侧壁和与第一侧壁相对的第二侧壁，在箱体的第一侧壁和第二侧壁上分别设置有向箱体内延伸的第一成形凸块、第二成形凸块；第一成形凸块靠近第二成形凸块的端面为用于抵持骨料的抵持端面，第二成形凸块靠近第一成形凸块的端面为用于抵持骨料的抵持端面，两个抵持端面之间形成用于容纳骨料的第一容置空间，在第一成形凸块和第二成形凸块的两侧形成用于容纳砂浆的第二容置空间。可以形成H型砂浆‑骨料耦合试样，仅通过一次切割即可得到T型砂浆‑骨料耦合试样，便于后续制备界面过渡区试样。