聚乙烯醇纤维再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应研究

为研究聚乙烯醇(PVA)纤维再生混凝土劈裂抗拉强度的尺寸效应,以5种再生骨料取代率、5种PVA纤维掺量、3种试件尺寸为变量,对81个立方体试件进行劈裂抗拉试验。结果表明:随着骨料取代率的提高,再生混凝土劈裂抗拉强度先增加后降低,25%再生骨料取代率下再生混凝土劈裂抗拉强度及尺寸效应度表现最佳;PVA纤维可降低再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应,随着PVA纤维掺量的提高,其尺寸效应先减小后增大,0.1%PVA纤维掺量最优;基于试验数据,给出了试件劈裂抗拉强度的效应律计算式,可进行各种尺寸规格试块的劈裂抗拉强度计算。

低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土劈裂抗拉强度的影响

通过开展单掺沙漠砂、单掺粉煤灰混凝土在-30℃、-20℃、-10℃、室温时劈裂抗拉强度的试验,分析温度、沙漠砂替代率、粉煤灰掺量对混凝土劈裂抗拉强度的影响规律。研究结果表明:温度因素对于单掺沙漠砂混凝土、单掺粉煤灰混凝土劈裂抗拉强度影响规律相同,在低温下混凝土劈裂抗拉强度依温度升高呈降低趋势,低温后劈裂抗拉强度呈增大趋势;单掺沙漠砂混凝土时,沙漠砂替代率在30%时,在低温下、低温后劈裂抗拉强度均达到最大值;在单掺粉煤灰混凝土中,混凝土劈裂抗拉强度依粉煤灰掺量增加而降低。该研究结果可为低温环境下的粉煤灰和沙漠砂混凝土工程应用提供理论依据。

冻融循环作用对纤维水泥改良风积沙劈裂抗拉强度的影响

为了研究冻融循环次数、纤维掺量和冻结温度对水泥改良风积沙劈裂抗拉强度的影响,开展玄武岩纤维水泥改良风积沙试样的冻融循环试验和劈裂抗拉强度试验。试样的纤维掺量分别为0,0.5%,0.8%和1.1%。冻结试验的冻结温度分别为−10℃,−20℃和−30℃,融化温度为20℃。试验结果表明,纤维水泥改良风积沙的劈裂抗拉强度随着冻融循环次数的增加而减少,与未经冻融循环的试样比较,第1次、第1~2次、第2~4次、第4~7次和第7~10次冻融循环后,每次冻融循环的强度损失速率分别为18.7%~36.8%,16.8%~21.0%,2.9%~6.5%,4.0%~5.8%和1.5%~2.7%,10次冻融循环后强度损失速率趋近于0。经历冻融循环后,纤维水泥改良风积沙试样的劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增大而增大,达到0.8%的最优纤维掺量后则相反。纤维水泥改良风积沙试样劈裂抗拉强度随着冻结温度的降低而减小,但减小的幅度不明显。劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈指数函数关系,与纤维掺量呈抛物线关系。劈裂抗拉强度影响因素相关性分析结果表明,劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈负相关,而与纤维掺量、冻结温度呈正相关,冻融循环次数对劈裂抗拉强度的影响最显著,其次为纤维掺量,而冻结温度影响最小。基于108组实验数据,采用多元非线性回归分析法,建立劈裂抗拉强度的多因素评估模型,能够较好地预测不同冻融循环次数和纤维掺量下水泥改良风积沙的劈裂抗拉强度。研究成果可为风积沙铁路路基基床设计提供参考。

基于遗传算法和人工神经网络的高性能混凝土劈裂抗拉强度预测

为实现高性能混凝土劈裂抗拉强度的准确预测,提出结合人工神经网络(ANN)和遗传算法(GA)的GA-ANN预测模型。首先通过遗传算法得到合适的人工神经网络初始权值和阈值,然后在GA-ANN预测模型基础上对数据集进行训练和测试,并利用相关系数误差指标对模型性能进行比较和评估。结果表明,经过遗传算法优化的模型预测结果与实际抗拉强度相关系数均>0.97,误差分布更集中于0附近,预测精度较优化前得到较大程度提升。所提出的GA-ANN预测模型为高性能混凝土劈裂抗拉强度提供了一种高精度、方便快捷的预测方法。

玄武岩纤维对混凝土抗压和劈裂抗拉强度的影响

传统混凝土因抗拉强度弱、延性差等缺陷逐渐难以满足现代化大型工程建设需求,而在性能改良方面,将纤维作为增强体掺入混凝土实现改性是常见途径,其中玄武岩纤维又以加工性强、成本较低以及综合性能优良等特点得到了越来越多的关注。以短切玄武岩纤维混凝土为研究对象,在简要阐述纤维增强机制的基础上,进一步探究了短切玄武岩纤维体积分数与混凝土7 d和28 d抗压强度和劈裂抗拉强度之间的关系,并对试验结果进行了分析解释,有助于指导玄武岩纤维混凝土的应用与发展。

矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化软土的劈裂抗拉强度及预测模型研究

针对软土抗拉强度不足的问题,采用“一步法”(只加水)制备的地质聚合物代替水泥用于固化软土。具体研究固化剂中矿渣和粉煤灰质量比(即先驱剂,SL/FA)、固体氢氧化钠与先驱剂质量比(NH)和水灰比(水:先驱剂+碱性激发剂,WBC)对矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化软土的劈裂抗拉强度的影响,并获取最优配比。基于Box-Behnken设计模型,以SL/FA、NH、WBC三因素为自变量,固化软土劈裂抗拉强度为目标量,单因素和交互因素对试样劈裂抗拉强度的影响进行响应面分析。继而建立其预测模型,并进行显著性检验。研究表明:(1)当先驱剂为90%矿渣和10%粉煤灰,碱性激发剂占先驱剂0.15,水灰比为0.6时,其14D劈裂抗拉强度为0.39MPa;(2)单因素影响下,WBC对矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化软土劈裂抗拉强度的影响最大,SL/FA次之,NH最小;(3)交互影响作用下,SL/FA与NH对固化软土劈裂抗拉强度的影响最为显著,SL/FA与WBC次之,NH与WBC最小。研究结果可为地质聚合物在软土加固中的应用及设计模型的建立奠定一定的理论基础。

浸水溶蚀作用下水工混凝土层间劈裂抗拉强度试验研究

长期触水的混凝土容易发生钙溶蚀问题,是影响水工结构耐久性的重要因素。文章通过室内试验的方式,研究了浸水溶蚀作用下水工混凝土层间劈裂抗拉强度。试验结果显示,水工混凝土层间劈裂抗拉强度随溶蚀时间呈现出近似线性减小的变化特点;当层面间隔时间<15 h时,层间劈裂抗拉强度的减小幅度较大,当间隔时间>15 h时,层间劈裂抗拉强度的减小幅度较小;凿毛和使用界面剂可以有效提升浸水溶蚀作用下水工混凝土层间劈裂抗拉强度。根据试验结果,建议在水工大体积混凝土施工过程中将层间间隔时间控制在15 h以内,并对界面进行凿毛处理和涂刷界面剂。

冻融后沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度试验和微观分析

为了探究低温环境下冻融循环对沙漠砂混凝土力学性能影响,进行不同掺量沙漠砂混凝土在低温(-20℃、-30℃和-40℃)冻融循环后劈裂抗拉强度试验和微观结构分析,研究沙漠砂替代率、温度和冻融循环次数对沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度和微观结构的影响。试验结果表明:随着温度降低和冻融循环次数增加,沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度呈减小趋势。随沙漠砂替代率增加,沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度呈先上升后减小趋势,当沙漠砂替代率为40%时,劈裂抗拉强度达到最大值。

废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度试验

目的为提高废弃混凝土利用率,研究再生骨料掺入量、纤维长度、水灰质量比等因素对再生混凝土劈裂抗拉强度的影响.方法采用干拌法掺入不同掺量纤维,制作150 mm×150 mm×150 mm标准立方体试块,标准养护28 d后进行劈裂抗拉试验.结果随着废弃纤维掺入量的增加,废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度增加,当掺入量达到0.12%时,劈裂抗拉强度有所下降或者增加趋势有所减弱.掺入纤维长度增加,纤维体积掺入量增加,劈裂抗拉强度下降或者增长趋势有所减弱;再生骨料掺入量的增加、水灰质量比增加使劈裂抗拉强度有所降低.结论试验证明废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土的劈裂抗拉强度有所提高.

混凝土立方体与圆柱体劈裂抗拉强度尺寸效应研究

进行了尺寸为150 mm至750 mm的立方体和尺寸为150 mm至550 mm的圆柱体试件劈裂抗拉试验,试验中保持垫条宽度与试件尺寸比值不变以消除垫条宽度对不同尺寸试件试验结果产生的影响差异。建立了基于Weibull统计强度理论的混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应计算公式,并讨论了骨料粒径对尺寸效应的影响。研究表明:该公式与试验数据吻合良好,能较好地预测不同尺寸普通混凝土试件的劈裂抗拉强度,最大骨料粒径为150 mm的全集配混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土表现出更明显的尺寸效应。

不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度分布特征

通过劈裂抗拉强度和抗压强度试验,研究了水灰比分别为0.74,0.55和0.43的不同再生粗集料混凝土的劈裂破坏状况、劈裂抗拉强度及其分布特征,得到了不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度之间的换算关系.不同再生粗集料混凝土的劈裂破坏不仅表现为再生粗集料和新水泥浆体之间界面的破坏,还表现为再生粗集料本身的断裂破坏;在相同水灰比条件下,不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度的均值比单一再生粗集料混凝土小,但标准差和变异系数变化规律不明显;不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度的分布可以用正态分布模型描述.

多因素影响下高温后混凝土劈裂抗拉强度试验

对高温后C35混凝土的切片劈裂抗拉强度进行了试验研究,考虑了最高温度、恒温时间和冷却后所处的环境对混凝土抗拉强度的影响,对得到的试验结果进行了公式拟合。结果表明,最高温度是影响混凝土抗拉强度最重要的因素,而在最高温度不超过600℃,恒温时间不超过60 min的情况下,恒温时间的影响也是比较明显的。200℃以上的高温作用后,升降温后潮湿环境养护过的混凝土的抗拉强度比升降温后未养护混凝土的抗拉强度有明显提高。

废弃纤维再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应试验

目的研究再生骨料取代率、废弃纤维掺入量和混凝土强度等级对废弃纤维再生混凝土立方体试件劈裂抗拉强度的尺寸效应.方法对15组边长为100 mm、150 mm、200 mm的立方体试件进行劈裂抗拉试验,通过尺寸效应度评价各参数对尺寸效应的影响规律;采用最小二乘法,验证经典尺寸效应理论模型对废弃纤维再生混凝土的适用性.结果随着再生骨料取代率的增加,劈裂抗拉强度尺寸效应增加;随着废弃纤维掺入量的增加,劈裂抗拉强度的尺寸效应先减小后增加,当废弃纤维掺入量为0. 12%时,尺寸效应现象较小;混凝土的强度等级越高,强度的尺寸效应现象越明显;两种经典尺寸效应理论试验数据的拟合相关系数介于0. 946～0. 999.结论废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度存在尺寸效应现象,与普通混凝土随强度等级的变化规律一致,Bazant尺寸效应理论无切口情况修正和Carpinteri分形尺寸效应适用于废弃纤维再生混凝土尺寸效应的分析.

掺锂渣再生混凝土劈裂抗拉强度试验研究

为探索锂渣掺量、再生粗骨料掺量以及龄期对混凝土抗拉性能的影响规律,采用标准立方体试件进行劈裂抗拉试验研究.结果表明,在再生混凝土中掺入锂渣可以有效提高其抗拉强度.当再生粗骨料掺量为70%,锂渣掺量为15%时,28 d的混凝土劈裂抗拉强度最大,较同龄期下未掺入锂渣的普通混凝土的抗拉强度增加了57.40%.

机制砂混凝土劈裂抗拉强度的试验研究

为了研究不同替代率下机制砂混凝土劈裂抗拉强度的变化规律,拟选用机制砂配制C50混凝土,在水泥用量保持不变的情况下,改变机制砂对天然砂的取代率(0、30%、50%、70%、100%)。试验发现机制砂混凝土的劈裂抗拉强度大于天然砂混凝土的劈裂抗拉强度且随着替代率的增大和龄期的增长机制砂混凝土的劈裂抗拉强度呈现增大的趋势,但是替代率为50%的劈裂抗拉强度最大,说明该机制砂对天然砂的最佳替代率为50%左右。通过分析发现高强机制砂混凝土的劈裂抗拉强度与抗压强度之间的拟合关系与普通混凝土不同,用普通混凝土的拟合方程计算值偏小。

粉煤灰混凝土的单轴与劈裂抗拉强度研究

采用混凝土与螺纹钢筋组成的单轴抗拉试验装置及传统的劈裂抗拉试验装置,实施以早龄期为中心粉煤灰混凝土的单轴抗拉及劈裂抗拉强度试验,并与普通混凝土的试验结果作比较.试验结果表明,粉煤灰混凝土的抗拉强度随龄期的发展规律与普通混凝土存在较大差异,虽然粉煤灰在中长龄期抗拉强度有大幅增长,但其最终抗拉强度仍明显低于普通混凝土.另外,单轴抗拉强度明显高于劈裂抗拉强度,而劈裂抗拉强度与规范公式的计算结果基本接近.在对试验结果进行回归分析的基础上,分别建立劈裂、单轴抗拉强度与抗压强度的关系公式,以及劈裂-单轴抗拉强度关系式.

基于数理统计的混凝土抗压-劈裂抗拉强度关系式的研究

混凝土结构的抗拉强度大多采用劈裂抗拉试验方法检测,探明混凝土立方体试件的劈裂抗拉强度与抗压强度的关系,对混凝土结构有实际意义。在对国内外关于混凝土抗压和劈裂抗拉强度试验结果统计分析的基础上,通过对大量文献数据的回归分析,提出了适用于C60以下混凝土的抗压-劈裂抗拉强度关系式。结果表明,依据所提出的关系式由抗压强度所计算出的劈裂抗拉强度与试验值吻合度较高。

多因素影响下铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度

通过铣削型钢纤维混凝土立方体试块劈裂抗拉试验,探讨了钢纤维体积分数(φf)、粗骨料最大粒径(dmax)和水灰比(mW/mC)等因素对铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度(fft)的影响.结果表明:铣削型钢纤维平均长度为35mm时,能够显著提高混凝土的劈裂抗拉强度,随着φf,dmax(≤20mm)增加,fft及其增益比逐渐增加;随着mW/mC增加,fft及其增益比逐渐减小;铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度与测试试块断面特性有关,在试验结果分析的基础上,建立了铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度计算模型;采用BP神经网络对铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度进行了预测.

高性能混凝土轴心抗拉强度与劈裂抗拉强度试验研究

就 C70～ C1 0 0高强高性能混凝土的轴心抗拉强度与劈裂抗拉强度进行了对比试验研究 ,试验结果表明 :高强高性能混凝土的抗拉性能明显改善 ,脆性有所降低 ,同时其轴心抗拉强度。

高性能混凝土高温后劈裂抗拉强度试验研究

在不同温度相同恒温时间以及相同温度不同恒温时间两种情况下对C40高性能混凝土立方体试件的劈裂抗拉强度进行试验研究,分析讨论了不同高温作用后混凝土材料劣化的机理以及对劈裂抗拉强度的影响,探讨了劈裂抗拉强度随温度变化的规律。结果表明,高温后对混凝土的劈裂抗拉强度影响最大的因素是作用的最高温度,在相同的恒温时间条件下,C40高性能混凝土的劈裂抗拉强度随着经历温度的升高总体呈下降趋势;在相同的试验温度条件下,混凝土的劈裂抗拉强度随着试验时间的延长会出现反弹现象。