基于紧密堆积理论的混凝土弹性模量与徐变控制

为降低连续刚构桥跨中下挠幅度,针对弹性模量与徐变2种影响因素,提出一种基于骨料紧密堆积理论的配合比优化控制方法,并对比原配合比研究了优化控制方法对不同龄期与环境下的弹性模量与徐变的影响;结合SEM(scanning electron microscope)与MIP(mercury intrusion porosimetry)试验,从混凝土微观层面分析优化机理,以CEB-FIP(1990)模型为基础,提出考虑弹性模量成熟度的修正模型.结果表明:优化控制方法对早龄期混凝土弹性模量具有明显的控制效果,但界面过渡区面积的增加限制了后期弹性模量的发展;相同条件下,优化后混凝土徐变系数较原配合比降低了12%~23%;环境对混凝土徐变影响与优化控制方法相比占主导作用,不同环境下混凝土徐变变化幅度在45%~60%;混凝土徐变随加载龄期延长而减小,且优化后混凝土在较小加载龄期时,徐变仍比较大加载龄期的原配合比混凝土徐变降低3%~13%;优化后混凝土早龄期内部孔隙与微裂缝数量减少,改善了混凝土内部结构;修正后的CEB-FIP(1990)模型对徐变预测精度更高.

干寒大温差下早龄期混凝土收缩特性及防裂技术

为探究干寒大温差下早龄期混凝土收缩变形规律,降低开裂风险,采用3种养护方法对混凝土进行早龄期养护,以抗压强度、劈裂抗拉强度、自由收缩率及最大约束应力为表征手段,设置了基本力学性能试验、自由收缩试验与约束收缩试验,并采用综合型多指标的灰色关联法分析了不同养护方式下混凝土的抗裂性能.同时,设计了纳米涂层保温性能试验,探究其对混凝土的保温隔热性能.试验结果表明:在-20.0~15.0℃的循环温度中,采用纳米涂层使得圆柱体混凝土试件内部平均温差降低2.95℃;相比于标准养护,3种养护方式下混凝土抗压及劈裂抗拉强度均有显著降低,干寒大温差不利于混凝土的强度发展;自由收缩率随温度变化明显,呈现出温度降低,自由收缩率增大,反之,温度升高自由收缩率减小,并在-20.0℃与15.0℃时出现极值;最大约束应力受到养护方式影响,自然养护下最大约束应力发展最快,终值最大,薄膜养护次之,涂层养护最大约束应力发展最慢,终值最小;涂层养护下灰色关联度高达0.914 9,明显高于自然养护与薄膜养护,表现出优异的抗裂性能.

三种纳米材料对水泥砂浆性能的影响

通过抗压强度、抗渗强度和吸水率试验,分别研究了纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米氧化镁对水泥砂浆性能的影响规律。试验结果表明:掺入纳米材料能够提高水泥砂浆早期的抗压强度,但对其后期抗压强度的影响不明显;掺入纳米材料能够提高水泥砂浆的抗渗强度,但纳米氧化镁对水泥砂浆抗渗性能的影响不明显;掺入纳米材料有利于降低水泥砂浆的吸水率;在相同掺量的条件下,纳米二氧化硅对水泥砂浆性能的作用效果最佳。该研究成果可为纳米材料在混凝土中的应用提供依据。

渗透结晶型混凝土的抗冻性能研究

为提高寒冷地区混凝土结构的抗冻性能,研究了掺加渗透结晶型防水剂以改善混凝土微观结构。通过与普通混凝土对比,进行抗压强度试验,揭示渗透结晶型混凝土的力学性能。通过冻融循环试验,并结合SEM微观测试分析,研究内掺渗透结晶防水剂混凝土抗冻性能并揭示其作用机理。结果表明:掺加渗透结晶型防水剂中的活性物质可以反应生成不溶性针状晶体,有利于孔隙的细化,提高混凝土的致密程度,从而提高混凝土的力学性能以及抗冻性能。

纳米复合水泥基渗透结晶型防水材料试验研究

首先在砂浆中掺入水泥基渗透结晶型防水材料(Cementitious Capillary Crystalline Waterproofing Materials,CCCW),然后单掺纳米SiO_(2)、纳米CaCO_(3)和纳米MgO三种材料,分析纳米材料对CCCW砂浆抗压强度、抗渗压力、吸水量的影响规律,并通过扫描电镜观察CCCW砂浆内部结构,揭示纳米材料的影响机理。结果表明:单掺三种纳米材料均能提高CCCW砂浆的抗压强度,但对早期强度的影响不如后期强度;单掺三种纳米材料均可提高CCCW砂浆的抗渗压力,纳米SiO_(2)对CCCW砂浆的力学性能和抗渗透性能的提升效果优于纳米CaCO_(3)和纳米MgO;三种纳米材料对CCCW砂浆吸水量的影响规律与抗渗压力基本相同;纳米材料粒径小,且具有一定活性,水化产物能填充砂浆内部孔隙和裂缝,使结构更加紧密稳固。综合考虑三种纳米材料对CCCW砂浆力学性能、抗渗性能和吸水性能的影响,建议单掺时纳米SiO_(2)掺量取3%,纳米CaCO_(3)和纳米MgO的掺量取2%.

混杂纤维UHPC力学性能试验研究

研究了水胶比、砂胶比、钢纤维掺量、合成粗纤维掺量以及混掺钢纤维和合成粗纤维对超高性能混凝土(UHPC)力学性能的影响。结果表明:水胶比越小、砂胶比越大,UHPC的抗折、抗压强度越高;单掺钢纤维时,UHPC的抗折、抗压强度随钢纤维掺量的增加总体呈增大趋势,钢纤维的最佳掺量为2.0%;单掺合成粗纤维时,UHPC的抗折、抗压强度随合成粗纤维掺量的增加总体呈先增大后减小的趋势,合成粗纤维的最佳掺量为2.0%;混掺钢纤维和合成粗纤维且钢纤维掺量≤2.0%时,合成粗纤维掺量宜≤1.0%。

拉拔荷载下膨胀锚栓连接件研究

随着基础建设钢混组合结构发展,各种锚栓连接件得到广泛应用。为深化对锚栓连接件的认识,介绍不同锚栓种类及其特点,并着重分析膨胀锚栓连接件在拉拔荷载下的破坏模式、受力机理及极限抗拉承载力预测模型,为今后膨胀锚栓连接件的设计、研究及应用提供参考。分析结果表明:因膨胀锚栓在施工中具有方便性和可调整性,后锚固锚栓相比现浇锚栓在实际工程中应用较多;膨胀锚栓和混凝土间通过摩擦力及机械咬合力起锚固作用,且由膨胀力引起的摩擦力起主要作用;膨胀锚栓连接件在拉拔荷载下呈现椎体、拔出、穿出、钢材破坏4种典型破坏模式;钢材、穿出破坏的延性显著大于椎体、拔出破坏;锚栓有效埋深是影响锚栓连接件破坏模式和极限抗拉承载力的主要因素,且随着埋深的增大极限抗拉承载力呈上升趋势。

干燥大温差环境下砂浆抗冻临界强度试验研究

为研究不同养护方式对砂浆试件抗冻临界强度的影响规律,在室内模拟温度-20~15℃、相对湿度50%的干燥大温差环境,并制备不同预养护时间的砂浆试件,测试其在受冻7 d后移入标准环境中养护至28 d的抗压强度,分析干燥大温差环境不同养护方式对砂浆预养护时间及抗冻临界强度的影响规律。研究结果表明:相较于恒低温环境,相同预养护龄期下,干燥大温差环境下砂浆28 d抗压强度更大;5种不同养护方式下,纳米保温隔热涂层养护效果最好,28 d抗压强度最高,所需预养护时间最短,其次为薄膜养护、双掺膨胀剂与内养护剂、自然养护、单掺膨胀剂;膨胀剂对砂浆早期强度发展有负面影响,而掺加内养护剂后,其抗压强度随预养护时间增加而显著增大,最终超过自然养护。

低湿环境对连续刚构桥收缩徐变影响分析

为研究低湿环境下连续刚构桥收缩徐变效应,以(73+130+73)m连续刚构桥工程实例为背景,利用有限元软件MIDAS/Civil进行桥梁模拟,探究低湿环境中自重与持荷2种状态下收缩徐变对不同成桥年限的刚构桥弯矩、应力和挠度的影响,并根据模拟结果提出关于改善连续刚构桥收缩徐变效应措施。结果表明,低湿环境下刚构桥弯矩变化更加剧烈,且最大正、负弯矩均出现在成桥年限为50年的低湿条件下;相比于高湿度,低湿度会使跨中收缩徐变产生的上、下缘拉应力增加;2种湿度条件下,跨中挠度的发展速度均随着时间的延长而逐渐降低,最大跨中挠度均出现在低湿环境下,且持荷状态下的效应更明显。

看似无“圆”却有“圆”——辅助圆巧解直线型问题

近几年的中考题中出现了一种纯直线型几何题,但是利用直线型知识解答此类问题过于繁琐,甚至无法找到解题的思路和途径.遇这类问题我们要另辟蹊径,仔细分析题意,挖掘与圆的巧妙联系辅助于圆,便可化繁为简,化难为易,从而＂圆＂满地解决问题.

水泥基渗透结晶型防水材料作用机理及性能评价

水泥基渗透结晶型防水材料作为一种新型防水材料,具有自修复、提高混凝土强度、耐久性等优点,使其在混凝土防水工程中得到广泛运用。为深化对水泥基渗透结晶型防水材料的认识,介绍了水泥基渗透结晶型防水材料的活性物质种类、防水机理、渗透原理和性能评测方式,为水泥基渗透结晶型防水材料研究提供了参考。

混凝土圆环约束收缩性能试验研究

以不同配合比和养护方式作为参数,开展了混凝土圆环约束收缩性能试验。混凝土约束收缩引起的钢环应变受到养护方式的影响,相比涂刷养护剂或干燥养护,塑料薄膜包裹养护的方式更优,能有效降低混凝土的约束收缩;无论采取哪种养护方式,配合比优化组混凝土的钢环应变和收缩应力低于同龄期的基准组,说明优化混凝土的配合比能有效减少混凝土约束收缩。

混凝土中气泡运行规律及其防治措施

随着混凝土在大型复杂工程中的广泛应用,对混凝土的质量提出了更高的要求。针对混凝土气泡这一问题,查阅了相关文献资料,对气泡的形成、运行规律、结构变化及排出机理进行分析。总结得出:混凝土内部气泡在中轴线周围摇摆上升,其运行速度与自身体积和混凝土粘度有关;在模板变形及变径处开孔,控制振捣时间,采用级配良好的低碱水泥及优质掺合剂制备混凝土,更有利于混凝土内部气泡的排出,对日后研究混凝土中气泡的相关内容有一定的参考价值。