快硬砂浆与混凝土早期力学和收缩性能

随着我国城市交通建设的迅速发展,交通工程的快速通行、桥梁和港口等工程的维修加固都对快硬超早强混凝土有较大需求。本文针对快硬超早强混凝土性能进行了试验研究。试验结果表明,采用快硬水泥做胶结材料,通过配合比调整和掺加增强组分,可获得流动性良好,但同时具有早期强度高、后期强度稳定的超早强砂浆和混凝土。基于实验结果,所配置的超早强混凝土2小时、4小时、24小时、7天和28天的抗压强度分别为44.32MPa、55.73MPa、72.95MPa、86.05MPa、99.10MPa。超早强混凝土的收缩呈早期发展快、后期发展缓慢的特点,干燥环境下收缩增加较小。

水胶比和粗骨料体积分数对混凝土内部相对湿度及扩散系数的影响

为研究水胶比（质量比）和粗骨料体积分数对早龄期混凝土内部相对湿度和等效水分扩散系数的影响，测量了水胶比为0．62，0．43，0．30（分别标记为C3，C5和C8）的混凝土早龄期28d内部相对湿度的发展，进而求解了其水分扩散系数．结果表明：随着水胶比的增大，早龄期混凝土内部相对湿度饱和期的持续时间延长，自干燥引起的内部相对湿度下降减小，水分扩散引起的内部相对湿度下降增大，混凝土水分扩散系数也增大；自干燥单独作用下，C3，C5和C8混凝土密封试件28d内部相对湿度平均值分别为95．4％，93．3％和79．6％，而当自干燥和环境干燥共同作用时，其干燥试件对应值分别为70．0％，73．2％和73．0％；C3系列普通混凝土的水分扩散系数最大值Dmax约为C8系列高强混凝土的10倍．另外，早龄期混凝土中水分扩散过程主要由砂浆相控制，水分很可能绕开粗骨料进行扩散；单调增加石灰石粗骨料的体积分数（2．1％～50．0％）对同水胶比混凝土的旱龄期内部相对湿度发展和水分扩散系数的影响可以忽略．

基于裂纹长度测定求解混凝土拉伸软化关系

采用外贴应变片方法测定弯曲荷载下裂纹长度的发展,得到荷载及相应弯曲裂纹长度关系(P-a);然后应用粘性裂纹模型,通过比较理论计算的梁的承载力与试验获得的相应裂纹长度时的承载力得到混凝土材料拉应力-裂纹宽度(s-w)关系,并进而得到材料的开裂强度、抗拉强度、断裂能和脆性特征长度等断裂力学参数。基于上述方法,求解3个强度等级的快硬混凝土抗拉软化关系。结果表明,随着混凝土强度的升高裂纹粘聚应力逐渐增大,混凝土材料的开裂强度、抗拉强度、断裂能均逐渐增大;同时,特征长度逐渐减小,说明强度越高混凝土材料越脆。所得到的s-w关系,可用于分析相关混凝土结构的断裂。

基于水泥水化度的混凝土早期力学性能发展预测

实验测量了3个强度等级混凝土(28d抗压强度分别为30MPa,50MPa和80MPa左右)在不同养护条件下典型龄期的P-CMOD曲线,借助断裂力学方法,获得了相应的混凝土开裂强度、抗拉强度和抗弯强度及其随龄期的发展规律,分析了养护条件对混凝土力学性能发展的影响。考虑混凝土内部湿度对水泥水化度的影响,对干燥环境下水泥水化度进行了修正,建立了基于水泥水化度的混凝土开裂强度,抗拉强度和抗弯强度的预测模型。

喷水法成型纤维网增强水泥基板材抗弯性能

该文采用喷水硬化工艺制造了玻璃纤维编织网增强水泥基板材,试验研究了配网率和纤维编织网定位方式对其抗弯性能的影响。结果表明:玻璃纤维编织网可显著改善喷水成型水泥基板材的抗弯性能。随着配网率的增加,纤维网增强水泥基板材的抗弯强度和极限挠度明显提高。配网率为1.0%时,磁铁定位双层纤维网增强水泥基板材抗弯强度达10.64MPa,是无增强纤维网板材的3倍;极限挠度达6.74mm,是无增强纤维网板材的8倍。该工艺可解决需要快速搭建又无预拌条件工程的施工问题。