低碳超高强混凝土与钢管组合柱的轴压性能探析

以试件的直径、长径比、径厚比等为参数进行了超高强混凝土与钢管组合中长柱的轴压试验,分析参数对其受压性能的影响。结果表明:在试验参数范围内,轴向压缩应变达到2.108%~8.735%,残余承载力达到极限承载力的62%以上;长径比较大的试件都是因为侧移过大而破坏,其荷载-纵向应变曲线分为三个阶段,即弹性变形阶段、弹塑性变形阶段、承载力下降段,含钢率较大时,混凝土的脆性受到抑制,承载力下降段的曲线平缓,含钢率较小时,弹塑性范围较窄,经过尖点后承载力骤降;长径比不大的试件呈剪切型破坏,其荷载-纵向应变曲线还有承载力回升阶段。

低碳超高强石渣混凝土的力学性能试验研究

低碳超高强石渣混凝土是利用地方原材料自主研发的强度高达131.1MPa、水泥消耗量低至350 kgm-3的新型环境友好型混凝土.本文进行了23组立方体试件和10组棱柱体试件的抗压试验、21组劈拉试验、11组抗折试验,初步研究了超高强石渣混凝土的力学性能,包括劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗压强度、变形模量等.试验结果表明,超高强石渣混凝土具有与超高强混凝土迥然不同的力学特性：受压变形过程中,泊桑比几乎保持不变,其值高于超高强混凝土的数值,达到0.256;拉压比在1/11.7-1/17.8之间;折压比为1/8.9-1/15.1;变形模量在12586-16905MPa之间,小于超高强混凝土、高强混凝土的数值,经分析后认为石渣比表面积比河砂大是导致变形模量偏低的原因.

低碳超高强石渣混凝土的配制技术研究

应用"硅酸盐水泥+活性矿物掺合料+高效减水剂"的技术路线、磁化水混凝土技术和常规的制备工艺,利用本地来源广泛的石子、石渣等原材料进行了低碳超高强石渣混凝土(GSHSCUS)试验,系统研究掺合料、养护制度、养护龄期等对超高强石渣混凝土强度的影响,探讨其规律性.试验结果表明,采用普通工艺、廉价的本地材料及低至350 kg·m^(-3)的水泥消耗量完全可以制备抗压强度达到128.8 MPa的低碳超高强混凝土.在试验参数范围内,绝湿养护、冷水养护对混凝土强度的影响并不十分明显;影响超高强石渣混凝土强度的因素依次为水胶比、硅粉掺量、水泥用量、偏高岭土掺量和粉煤灰掺量;超高强石渣混凝土的单位质量水泥贡献的质强比约为普通混凝土的4.17倍,约为高强混凝土(HSC)的2.49倍,活性粉末混凝土(RPC)的2.02倍.因此,以低用量水泥配制的超高强石渣混凝土是低碳绿色混凝土,是低碳经济时代混凝土发展的方向.

研究低碳超高强石渣混凝土的配制技术

制备高强混凝土的技术在国际上得到了广泛应用,它主要结合了磁化水混凝土技术和复掺技术。本文主要介绍了低碳超高强石渣混凝土配制技术的试验方案,从而对配制技术的结果进行研究。

高温后钢管超高强石渣混凝土短柱的轴压性能

低碳超高强石渣混凝土是作者利用本地原材料以低至350 kg.m-3的水泥消耗量自主研发的新型环境友好型混凝土.本文以试件的直径、径厚比、混凝土强度等级、混凝土类型和温度为试验参数进行了12根试件的轴心受压试验,考察了高温后钢管超高强石渣混凝土短柱在轴心受压时的破坏形态,研究高温后钢管超高强石渣混凝土短柱的力学性能和剩余承载力.试验结果表明:在试验参数范围内,高温后试件的荷载-平均应变关系曲线与常温下的曲线相似,都可以分为弹性阶段、弹塑性阶段、承载力下降段和承载力回升段等4个阶段;但高温后的曲线的弹性变形阶段明显缩短,弹性极限荷载与极限荷载的比值减小,刚度明显蜕化;峰值应变增大,而最大压缩应变明显减小;高温后钢管超高强石渣混凝土的剩余承载力系数比钢管聚丙烯纤维超高强石渣混凝土的大,而高温后这两者的剩余承载力系数均比钢管混凝土的高,并分析了其机理.

钢管聚丙烯纤维超高强石渣混凝土短柱的静力特性

以试件的直径、径厚比和混凝土强度等级为试验参数进行了19根试件的轴心抗压试验,考察了钢管聚丙烯纤维超高强石渣混凝土短柱轴心受压时的破坏形态,揭示了影响其力学性能的因素和规律.试验结果表明:钢管内填充低碳聚丙烯纤维超高强石渣混凝土可以解决由于自收缩偏大引起的钢管混凝土脱空问题;在试验参数范围内,影响试件静力特性的主要因素是套箍指标和核心混凝土强度;荷载-平均应变关系曲线可以分为4个阶段,即弹性阶段、弹塑性阶段、承载力下降阶段和承载力回升阶段;所有试件都呈剪切型的破坏特征,残余承载力达到极限荷载的80%以上,都有较好的延性性能,极限应变达到8.67%～24.9%;最后,推荐了经回归分析得到的钢管聚丙烯纤维超高强石渣混凝土短柱轴心受压极限承载力的计算公式,计算结果与试验数据比较吻合.