石灰石粉细度对混凝土基本力学性能及微观结构的影响

主要研究固定胶凝材料掺量的情况下,石灰石粉细度对石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土的基本力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)进行微观结构分析。研究表明:石灰石粉掺量为20%时,主要为稀释效应,强度降低较多;混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度随石灰石粉比表面积的增大而提高,石灰石粉细度对抗折强度无显著影响;石灰石粉细度增大,填充效果更好,混凝土内部结构更加密实。

喷射混凝土回弹料再生混凝土基本力学性能研究

为研究喷射混凝土回弹料再生混凝土(SRM-RFAC)的基本力学性能,以喷射混凝土回弹料再生细骨料(SRM-RFA)取代率和粉煤灰(FA)取代率为变量,进行了立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、立方体劈裂抗拉强度和静弹性模量试验。结果表明:SRM-RFAC的立方体抗压破坏、轴心抗压破坏和劈裂抗拉破坏形态与普通混凝土(NC)基本相似,且混凝土的抗压强度与劈拉强度随着SRM-RFA和FA取代率的增加而逐渐降低,基于规范式,提出棱柱体抗压强度、立方体劈裂抗拉强度和静弹性模量的换算式,计算值与试验结果吻合度较好。

非自燃煤矸石混凝土的基本力学性能及其影响因素研究

为提高煤矸石的资源化利用,将非自燃煤矸石进行部分或全部取代天然骨料制备混凝土,并分析了水灰比、取代率、外掺硅灰及搅拌方式等因素对非自燃煤矸石混凝土试件立方体抗压强度、劈裂强度、应力-应变关系曲线、弹性模量、峰值荷载和峰值应变等的影响规律,并采用微观电镜扫描观察试件破坏断面的微观结构特征。结果表明:采用二次搅拌工艺及外掺硅灰+二次搅拌等方式均可提高非自燃煤矸石混凝土的基本力学性能,前者的提高幅度大于后者;增大取代率和水灰比不利于非自燃煤矸石混凝土试件的力学性能,且后者的降低幅度更大。此外,通过微观电镜扫描的观察可见,采用二次搅拌工艺的试件界面过渡区孔隙较少,且更为致密,从而能更有效地提高试件的宏观力学性能。

玄武岩橡胶混凝土基本力学性能及受压应力-应变曲线

为探究橡胶颗粒及玄武岩纤维交互耦合后对混凝土力学性能的影响,本文以橡胶体积掺量、玄武岩纤维体积掺量、玄武岩纤维长度作为三个主要因素,通过抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度试验研究三个因素对玄武岩橡胶混凝土的影响。结果表明:橡胶掺量的增加会降低混凝土的力学性能,但会改善混凝土的变形能力并降低脆性,玄武岩纤维的掺入可以改善混凝土各项力学强度,但掺量过多时,除抗拉强度外,其余强度均下降。综合分析得出当橡胶体积掺量为10%,玄武岩纤维体积掺量为0.10%,玄武岩纤维长度为18 mm时混凝土各项力学性能最优。基于受压应力-应变全曲线分析,提出玄武岩橡胶混凝土的受压应力-应变本构模型,为玄武岩橡胶混凝土构件的非线性分析和工程设计提供参考。

不同粗骨料强化方法对全珊瑚骨料混凝土基本力学性能影响

为研究不同浸泡溶液对珊瑚粗骨料物理性能指标及珊瑚混凝土基本力学性能的提升效果,利用水泥-粉煤灰、水泥-硅灰、水玻璃溶液浸泡强化珊瑚粗骨料,并制成全珊瑚骨料混凝土,完成了立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉、抗折、受压应力-应变曲线、弹性模量、泊松比等基本力学性能测试。结果表明:水泥-粉煤灰溶液浸泡处理后珊瑚粗骨料(CCA-F)和CCA-F混凝土力学性能的提升最明显,处理后粗骨料筒压强度提高17%,混凝土立方体抗压强度较粗骨料处理前在C25、C30、C35等级下分别提升了30%、18%、11%。3种浆液强化后珊瑚骨料混凝土其他力学性能的变化规律与立方体抗压强度相似,但泊松比变化不明显。

珍珠岩混凝土基本力学性能试验分析

应用珍珠岩复合混凝土有利于环境的可持续发展,但目前有关于珍珠岩混凝土的应用和研究并不完善,在各个领域运用好珍珠岩优异的性能仍然是一个需要解决的问题。基于此,采用XRD、XRF等显微试验方法,对珍珠岩混凝土原料进行研究,分析其基本性能。

基于正交试验的聚丙烯泡沫混凝土基本力学性能研究

通过正交试验,研究了聚丙烯泡沫混凝土(PPFC)的基本力学性能及应力-应变本构关系。研究表明:在试验变量范围内,增加聚丙烯纤维(PP)体积掺量(0.5%、1.0%和1.5%),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均依次降低;增大PP长度(3、6和9 mm),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均先增大后减小;PPFC试件立方体抗压强度随粉煤灰(FA)质量掺量(40%、45%和50%)增加先增大后减小,轴心抗压强度和劈裂抗拉强度随FA掺量增加均依次减小。基于直观分析法,可得正交试验最优配合比组合为A1B2C2,即PP体积掺量为0.5%,PP长度为6 mm,FA质量掺量为45%。PPFC受压试件破坏形态均为压剪破坏,破坏裂缝主要为斜裂缝,并伴有竖向裂缝,破坏面一般为斜面破坏;劈裂受拉试件破坏形态均为劈裂破坏,破坏裂缝均为沿荷载施加方向的竖向裂缝。基于单因素变量法可得,增加PP体积掺量(0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均先增大后减小,当PP体积掺量为0.2%时,PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均达到最大值,分别为16.00、14.56和1.96 MPa。表观密度和PPFC试件立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉强度基本呈线性关系。采用分段式表达式建立了PPFC应力-应变本构模型。

建筑结构用自密实混合骨料混凝土配制及其基本力学性能研究

论文在轻骨料混凝土配合比基础上,通过试验优化配制出建筑结构用自密实混合骨料混凝土,试验研究了自密实混凝土基本力学性能,包括抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量。

自密实再生混凝土的基本力学性能试验研究

为了研究自密实再生混凝土的基本力学性能,通过立方体抗压强度试验、轴心抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和弹性模量试验,观察了自密实再生混凝土的受压和受拉破坏过程和破坏形态,分析了再生粗骨料替代率对自密实再生混凝土基本力学性能的影响,探讨了普通混凝土和再生混凝土的各力学性能指标之间的换算关系对自密实再生混凝土的适用性.结果表明:自密实再生混凝土受压和受拉的破坏形态与普通混凝土相似;当再生粗骨料替代率由0增加至100%时,自密实再生混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量分别降低了15.5%、12.7%、25.6%和11.5%,而自密实再生混凝土的峰值应变增大了19.8%;再生粗骨料替代率对自密实再生混凝土的泊松比无显著影响;普通混凝土和再生混凝土的各力学性能指标之间的换算关系不适用于自密实再生混凝土,提出的自密实再生混凝土的立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的换算关系具有较高精度.

珊瑚骨料混凝土基本力学性能试验研究

针对珊瑚混凝土的结构化应用,在海水拌养珊瑚混凝土配合比优化研究的基础上,进行了珊瑚混凝土基本力学性能的试验研究,试验测试了珊瑚混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量等基本力学性能参数指标,分析得到了各参数指标间的相互关系,为下一步珊瑚骨料混凝土构件性能研究与结构理论设计提供了基本依据。

高性能热塑性复合材料的基本力学性能研究

采用不易产生分子取向和能较好保持纤维平直度的模压成型法制备PES、PES -C、PEK -C基体试件和单向板试件 ,对其基本力学性能进行了测试与分析 ,并与环氧E - 5 1及其复合材料的基本力学性能进行了对比分析 ,同时通过扫描电镜对PES、PES -C、PEK -C单向板的 45°纵横向剪切断口进行了分析 ,为连续纤维增强高性能热塑性复合材料的应用提供实验数据和理论依据 。

钢纤维混凝土基本力学性能研究

钢纤维喷射混凝土由于在很多方面具有优于普通喷射混凝土的优良性能,如抗开裂、抗冲击、耐疲劳等,因此被越来越多的应用到土木工程建设当中。虽然钢纤维喷射混凝土具有明显的优越性和一定的经济优势,但目前缺乏设计理论依据和生产工艺标准等规范性文件。通过对比试验来探讨了钢纤维混凝土与素混凝土在基本力学性能方面的优越性,希望能为钢纤维喷射混凝土的推广提供依据。

碱矿渣混凝土基本力学性能试验研究

以水玻璃和Na OH作为激发剂,矿渣微粉作为胶凝材料,硫铝酸钙氧化钙膨胀剂作为掺合料,制备碱矿渣混凝土基本力学性能试验标准试件,开展其立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、弯拉强度、弹性模量和泊松比基本力学性能试验研究.结果表明:碱矿渣混凝土表现出良好的早强性能,SEM微观分析显示骨料与浆体界面间未见明显过渡区,膨胀剂的掺入可以提高碱矿渣混凝土的早期(1 d、3 d)强度,降低后期(28 d)强度;同强度等级的碱矿渣混凝土的抗拉韧性要优于普通硅酸盐混凝土,弯拉强度、弹性模量和泊松比与普通硅酸盐混凝土相当;膨胀剂的掺入对弯拉强度有较大幅度的降低;已有弹性模量各建议计算式计算结果中与试验值最为接近的为中国规范.

低强度自密实混凝土基本力学性能试验研究

针对低强度自密实混凝土基本力学性能进行了系统的试验研究,利用最小二乘法,分析了低强度自密实混凝土轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量与立方体抗压强度的相关关系。试验结果表明:与同强度普通混凝土对比,低强度自密实混凝土轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量偏高。

回收轮胎钢纤维混凝土基本力学性能试验研究

为了研究并对比回收轮胎钢纤维(RTSF)和工业钢纤维(ISF)对混凝土拌合物及力学性能的影响,对素混凝土(F0)、不同掺量的RTSF和ISF混凝土进行拌合物性能与基本力学性能试验。结果表明:含气量随RTSF体积掺量的增大而增大,在相同掺量(1.0%)下ISF的引气能力大于RTSF;混凝土坍落度随RTSF掺量增大而降低,在相同体积掺量(1.0%)下ISF比RTSF混凝土坍落度低;混凝土抗压强度随RTSF掺量增大出现先升高后降低的趋势,RTSF体积掺量0.75%为最优掺量,其立方体抗压强度和轴心抗压强度较F0分别提高15.0%与20.5%;RTSF混凝土劈裂抗拉强度与抗折强度均随RTSF体积掺量的增大而增大,RTSF体积掺量1.25%时,其劈裂抗拉强度与抗折强度分别较F0提高26.1%和44.4%,试件破坏时RTSF从基体中拔出具有较好的桥接作用;弯曲韧度指数(I_(5)、I_(10)、I_(20))随RTSF体积掺量的增大而增大,在相同掺量(1.0%)下ISF的增韧效果略优于RTSF。研究表明RTSF可明显改善混凝土基本力学性能,并在一定掺量范围内可替代ISF。

蒸压加气混凝土基本力学性能试验研究

进行了加气混凝土试块的立方体抗压强度、轴心抗压强度以及劈裂抗拉强度试验。结果表明,加载方向平行于发气方向的抗压强度约为垂直于发气方向强度的70%~81%。端部效应使得加气混凝土棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的转换系数取0.884。尺寸效应影响加气混凝土立方体抗压强度,非标准试块与标准试块的抗压强度比值fcu150/fcu100取0.953。加气混凝土的劈裂抗拉强度与其抗压强度具有很好的相关性,换算系数为10.5%。

创新设计的FRP-混凝土组合梁基本力学性能(英文)

近年来纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer,FRP)材料被广泛地用于桥梁结构以解决日益严重的钢材锈蚀问题.为了充分发挥各种材料的优势和降低造价,FRP-混凝土组合结构被认为是一种最有效的组合形式.首先阐述了FRP材料与混凝土结合形成一种轻质、耐腐蚀且价格相对便宜的组合梁的创新设计思路,并提出了由该类型组合梁形成板式桥的新型桥面结构形式;其次,给出了FRP-混凝土组合梁的简化失效分析方法以及延性、简化刚度和变形的计算公式;最后,基于刚度、强度和延性设计要求,给出了FRP-混凝土组合梁的初步设计步骤.

裂纹起始扩展阻力J_i与基本力学性能的关系

韧性裂纹开始扩展的J积分值对于韧性断裂的工程构件是一个重要的材料性能指标。统计了三个钢种两种焊缝 2 0 0多个J积分值。发现当裂纹生长量Δa <0 .6mm时 ,Δa与J积分值存在线性关系 ,可以用J =J0 +K(Δa)表示 ,式中K =di dΔa(Δa =a0 +da) ,a0 是J—Δa曲线与钝化线的交点。当da =0时的J值以Ji 表示 ,它表示了韧性裂纹开始扩展时的J积分值。实验证明 ,只有Ji 与静拉伸发生颈缩时的颈缩比功有良好的线性相关性 ,从而由Ji 换算得KⅠC也应与颈缩比功线性相关 (相关系数 >99% ) ,而与静力韧度无关。而韧性裂纹开始扩展以后 ,各个扩展量下的JR 值与静力韧度、颈缩比功无任何相关性。从J积分的条件、裂纹尖端的特征、断裂的微观机理对试验结果进行了分析。从工程应用角度出发 ,说明Ji 与屈服强度与强度极限之比 (称屈强比 )无关 ,低屈强比不是保证缺陷 (或微裂纹 )抵抗其扩展的有效方法 ,有效的方法是提高强度的同时 ,不降低均匀塑性变形能力Ψb,这可以通过提高冶金质量如细化晶粒来实现。

改性轻骨料混凝土基本力学性能试验研究

轻骨料混凝土以其轻质、高性能,利于环境保护的特点在工程中有着广泛的应用前景,符合现代可持续发展的要求。为改善轻骨料混凝土的脆性问题,提高其变形性能,采用10%~30%浓度的聚合物乳液浸泡轻骨料的方式,配制出不同聚合乳液掺量(10%、15%、20%、25%、30%)的改性轻骨料混凝土,并对其进行了立方体强度抗压试验、弹性模量试验、劈裂抗拉强度试验、轴心抗压强度试验。相对于轻骨料混凝土,聚合乳液掺量为10%~30%的改性轻骨料混凝土的立方体抗压强度下降了3.75%~16.38%,弹性模量下降了9.34%~15.21%,轴心抗压强度下降了5.16%~27.68%,但聚合乳液掺量为10%~30%的改性轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度提高了1.31%~24.89%;根据试验破坏特征可得,改性轻骨料混凝土的变形能力、脆性问题较轻骨料混凝土有所改善。

回收轮胎钢纤维再生骨料混凝土基本力学性能试验研究

混凝土的基本力学性能与破坏形态是反映试件在不同受力状态下承载能力与韧性的重要指标。为了研究回收轮胎钢纤维(RTSF)再生骨料混凝土的基本力学性能,试验设计了8组不同种类的混凝土试件。通过坍落度、含气量、立方体抗压、劈裂抗拉与抗折试验,系统的探究了RTSF体积掺量(0.25%、0.5%、0.75%和1.0%)和再生骨料取代率(质量分数分别为50%、75%和100%)对混凝土基本力学性能以及破坏形态的影响。研究表明:随着再生骨料取代率的升高,混凝土拌合物坍落度减小、含气量增大,各项力学性能均产生不同程度的降低;RTSF能够有效提高再生骨料混凝土的基本力学性能,且试件的破坏形态随RTSF掺量的增加呈现出明显的延性破坏特征。综合各项指标,当再生骨料取代率为50%时,RTSF体积掺量为0.5%的RTSF再生骨料混凝土力学性能最佳。其试件立方体抗压强度(28 d)较普通混凝土仅降低1.0%,而劈裂抗拉强度与抗折强度较普通混凝土分别提高9.6%和12.5%。此外其弯曲韧度指数I_(5)、I_(10)和I_(20)分别为普通混凝土的2.7倍、3.8倍和4.8倍。