冻融循环后混凝土冲击劈拉强度预测模型

为预测混凝土材料冻融循环后冲击劈拉强度,本文对混凝土标准冻融试件和混凝土劈拉试件进行0、25、50、75、100次的冻融循环试验,通过动弹仪对混凝土标准冻融试件进行动弹性模量测试,采用电液伺服万能试验机和分离式霍普金森压杆系统分别在0.5和0.5×10^(6)、1.0×10^(6)、2.0×10^(6)kN/s的力加载速率下对劈拉试件进行劈拉试验,分析了冻融损伤以及力加载速率对混凝土冲击劈拉强度的影响。结果表明:随着冻融次数的增加,标准冻融试件的表观状况、质量、相对动弹性模量均不断劣化;当冻融次数一定时,随着力加载速率的提高,混凝土试件的冲击劈拉强度不断提升。在上述试验基础上,建立了冻融循环后混凝土冲击劈拉强度预测模型,该模型可为冻融循环后混凝土冲击劈拉强度的预测提供理论依据。

基于XGBoost算法的胶凝砂砾石劈拉强度预测分析

将水泥质量浓度、砂率、水胶比和粉煤灰质量浓度设为输入变量,28 d劈拉强度设为输出变量,用极端梯度提升树(XGBoost)算法对胶凝砂砾石(CSG)的劈拉强度进行预测,并与随机森林(RF)算法的预测结果进行对比,以决策系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和平均百分比误差(MAPE)作为评估标准对2种算法进行对比分析.结果表明:XGBoost算法的R2为0.968 1,具有高度的预测准确性;相比表现良好的RF算法,XGBoost算法测试集的RMSE和MAE均降低了0.003, MAPE降低了0.32%,表明XGBoost算法能够对CSG劈拉强度进行更为精准的预测.

纳米级偏高岭土对再生骨料混凝土抗折和劈拉强度影响的试验研究

为探究纳米偏高岭土对再生混凝土力学性能的影响,试验采用纳米偏高岭土(NMK)掺量(3%、5%、7%)及再生骨料取代率(30%、50%、100%)为变量制备纳米再生混凝土并进行劈拉、抗折强度试验.结合光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔径分析仪研究破坏面和界面过渡区(ITZ)微观形貌以及孔径分布特征,揭示NMK对再生混凝土劈拉、抗折强度的影响关系.试验结果表明,NMK的掺入对不同取代率的再生混凝土劈拉、抗折强度均有改善作用.比表面积及孔径分析研究表明,NMK填充再生混凝土内部部分大孔、中孔孔隙,降低总孔体积和比表面积,细化再生混凝土的孔隙结构、提高结构密实度.在显微镜下的微观结构分析显示,随着NMK掺量的增加,水化反应产生的C—S—H凝胶在逐渐增加,内部结构中孔隙和裂缝减少,再生混凝土内部微观结构整体更加密实.

混凝土高温后进行粘结劈拉强度试验研究

为了研究混凝土结构建筑物在高温(火灾)损伤后进行混凝土粘结修补的粘结性能,对经历高温混凝土与新混凝土的粘结试件进行了劈拉强度试验.温度从常温到900℃分为9个温度段,采用空气中自然冷却和喷水冷却两种降温方式,考虑了新混凝土强度和界面剂的影响,系统地研究了各种参数对新老混凝土粘结性能的影响规律,指出高温后粘结机理主要是由老混凝土的损伤程度所决定的.

钢纤维高强混凝土劈拉强度尺寸效应试验研究

通过63个100mm×100mm×100mm和63个150mm×150mm×150mm高强混凝土和钢纤维高强混凝土试件的劈拉试验,探讨了钢纤维高强混凝土劈拉破坏受力变形的全过程,分析了钢纤维类型、钢纤维体积分数等因素对钢纤维高强混凝土劈拉强度尺寸换算系数的影响,建议了钢纤维高强混凝土劈拉强度尺寸换算系数值.

不同温-时影响下混凝土劈拉强度的试验研究

基于国内外高温、恒温时间对混凝土力学性能影响的研究较少,且实际受火后混凝土损伤检测技术缺乏的状况,为探讨高温-恒温时间-混凝土强度的相互关系,开展了混凝土高温-恒温时间-混凝土强度的研究。通过对混凝土试块的高温试验及对不同温度,不同恒温时间下混凝土劈拉强度试验,以得到温度、恒温时间、劈拉强度的耦合关系,建立高温后混凝土劈拉强度的计算公式。根据试验结果拟合了温度-恒温时间共同影响下混凝土劈拉强度的三维曲面。

混凝土施工缝接缝面劈拉强度试验研究

采用不同的施工缝接缝面处理方法,对带有施工缝的混凝土立方体试块的粘结劈裂抗拉强度进行了试验研究。试验结果表明,各种接缝面材料中,粉煤灰改性砂浆的劈裂抗拉强度最大,效果最好。其次是水泥膨浆和接缝混凝土,接缝面不铺筑任何接缝面材料的试块,劈裂抗拉强度最小。同时,用Photoshop图形处理软件,运用有关像素亮度值的统计信息,对劈裂面的密实度和平整度进行了评价。并给出了劈裂抗拉强度和折算轴拉强度与像素亮度标准偏差之间的关系式,为劈拉断裂面的评价提出了新思路。最后,从微观和宏观上,分析了接缝材料对粘结劈拉强度的影响。

钢纤维对混凝土劈拉强度的影响研究

分析了混凝土基体强度、钢纤维形状和长径比对钢纤维混凝土劈拉强度的影响,结果表明,混凝土基体强度越高,钢纤维对劈拉强度增强效果越明显,高强钢纤维混凝土应采用高强度等级钢纤维;改进端部形状的钢纤维较改变截面和轴线形状的钢纤维的增强效果明显;在长径比40~80的范围内,钢纤维混凝土劈拉强度比随钢纤维长径比的增大而增大,但当掺量较高、长径比较大时强度比有所降低.

胶凝砂砾石材料抗压与劈拉强度关系试验

普通混凝土的劈拉强度大约是抗压强度的1/9~1/18,但胶凝砂砾石材料不同于混凝土材料,其材料特性介于混凝土与土料之间,材料强度取决于诸多因素。为分析胶凝砂砾石材料抗压强度与劈拉强度的关系,通过对100组相同配合比的立方体抗压和劈拉试件进行的抗压和劈拉试验研究,得到各试件的强度。结果表明,胶凝砂砾石材料立方体抗压强度和劈拉强度存在较好的线性关系,劈拉强度为抗压强度的7%~12%。

再生混凝土劈拉强度的影响因素及预测模型

试验利用5~20 mm的再生粗骨料替代天然骨料,设计42组不同再生骨料取代率（0、30%、50%、70%、100%）、粉煤灰掺量（0、20%、30%、40%）和水胶比（0.40、0.35、0.30）的再生混凝土和普通混凝土的试验方案,探讨取代率、水胶比、养护龄期和粉煤灰掺量对再生混凝土劈拉强度的影响规律。基于42组抗压强度和劈拉强度的关系,提出劈拉强度的预测模型。结果表明：再生混凝土的劈拉强度随着再生骨料取代率的增加呈先增加后减小的趋势,以取代率为50%时,其劈拉强度最大。养护龄期的延长或水胶比的降低都能提高再生混凝土的劈拉强度,但是当粉煤灰掺入后,再生混凝土劈拉强度的奇异点在粉煤灰掺量为30%时达到最大。基于42组再生混凝土的抗压强度和劈拉强度的关系,提出了劈拉强度的预测模型,结果发现,其适用性较好,可以采用该公式进行预测。

基体强度等级和钢纤维外形对混凝土劈拉强度的影响

通过对3个基体强度等级、6种纤维外形、4种纤维掺量的钢纤维混凝土的劈拉性能进行系统研究,发现混凝土的劈拉强度均随基体强度等级增加而增大;哑铃、盾铃、端勾形钢纤维的增强效果较好,而平直形钢纤维的增强效果较小。同时建立起钢纤维混凝土劈拉性能的数学计算模型并确定了模型参数。

钢纤维混凝土/老混凝土黏结劈拉强度的影响因素

通过135个钢纤维混凝土与老混凝土100 mm×100 mm×100 mm立方体黏结试块的劈拉试验,研究了老混凝土表面粗糙度、界面黏结剂和新混凝土中钢纤维体积分数对钢纤维混凝土/老混凝土黏结强度的影响,探讨了钢纤维混凝土与老混凝土的黏结机理.采用极差分析和方差分析的方法,分析了老混凝土表面粗糙度、界面黏结剂和新混凝土中钢纤维体积分数对钢纤维混凝土/老混凝土黏结强度影响的显著性.结果表明,老混凝土表面粗糙度、界面黏结剂和新混凝土中钢纤维体积分数对钢纤维混凝土/老混凝土黏结强度都有显著影响,其中以表面粗糙度对劈拉强度的影响最为显著.提出了钢纤维混凝土与老混凝土黏结劈拉强度的计算公式.

三级配混凝土劈拉强度二维细观数值模拟

为从细观结构上研究混凝土劈裂抗拉强度,通过自编程序建立混凝土细观模型,采用混凝土损伤塑性模型描述细观各相材料的损伤演化。利用有限元技术数值模拟三级配混凝土试件的细观损伤断裂和劈裂抗拉强度,探讨了不同骨料分布、骨料形状、垫条宽度及界面厚度对劈裂抗拉强度的影响。结果表明:不同骨料分布和骨料形状对劈拉极限强度略有影响,但数值模拟结果均在试验统计范围内,且与文献资料中给定的试验结果相符。按照现行试验规程选取垫条宽度时,可以有效地缓解加载部位应力集中现象,使劈拉强度接近真实混凝土强度。骨料粘结界面厚度越小,混凝土劈拉极限强度越高。

聚合砂浆与混凝土粘结劈拉强度的试验研究

进行了砂浆和不同强度混凝土的粘结劈拉试验,试验结果表明,聚合砂浆与混凝土之间的劈拉破坏为粘结面破坏,粘结劈拉强度随混凝土强度的增大而增大。

冷却方式对高温作用后C40HPC抗压及劈拉强度的影响

对C40高性能混凝土(简称HPC)不同高温作用后,采用自然冷却和喷淋冷却两种方式冷却至常温,研究其抗压强度和劈裂抗拉强度的变化。试验结果表明,两种冷却方式均使C40高性能混凝土抗压强度及劈拉强度总体呈下降趋势,但自然冷却后,混凝土抗压强度在300℃出现反弹,劈拉强度一致下降;喷淋冷却后,抗压强度和劈裂抗拉强度均一致下降。初步探讨了高温后混凝土性能劣化的机理。

高温后新老混凝土粘结的劈拉强度试验研究

通过对新老混凝土粘结试件在高温后进行劈拉试验 ,分析高温后粘结强度的变化及与粗糙度的关系 ,并同常温下的粘结强度进行分析比较 ,阐明了高温后粘结强度下降的机理。

钢纤维再生混凝土劈拉强度试验研究

通过钢纤维再生混凝土立方体试件的劈拉强度试验,研究了钢纤维体积分数(0.0%～2.0%)、3种钢纤维类型(MF,SF,BF)、再生粗骨料处理方式以及试件尺寸变化对再生混凝土劈拉性能的影响.结果表明:钢纤维的加入显著提高了再生混凝土的劈拉强度,当纤维体积分数超过1.5%后,钢纤维再生混凝土的劈拉强度接近甚至超过天然钢纤维混凝土;钢纤维类型对再生骨料钢纤维混凝土影响显著,钢纤维对再生混凝土和天然混凝土的增强效果比较接近,其中BF钢纤维增强效果最好;尺寸效应对钢纤维再生混凝土的影响比天然钢纤维混凝土显著;再生骨料处理方法对钢纤维再生混凝土的劈拉强度也有一定的影响;现行钢纤维混凝土劈拉强度计算公式仍适用于钢纤维再生混凝土.

新老混凝土粘结劈拉强度试验研究

通过试验,分析了不同粘结面粗糙度、不同界面剂对新老混凝土粘结劈拉强度的影响规律,为混凝土结构修补和加固工程提供理论依据。

纤维高强粉煤灰混凝土劈拉强度试验研究

针对掺加纤维可改善高强混凝土的受拉性能特点,进行纤维粉煤灰高强混凝土的立方体劈拉试验研究。试验参数主要有纤维类型、纤维形状、纤维含量。试验结果表明:随纤维掺量的增大,纤维高强混凝土劈拉强度总体上呈增大趋势;扁头型和弓型钢纤维对混凝土劈拉强度的增强作用最明显,而合成纤维对混凝土劈拉强度的增加作用很小;掺入钢纤维对高强混凝土劈拉强度与抗压强度的比值明显提高。

高应变率下水泥砂浆劈拉强度试验研究

采用直径为74 mm的分离式霍普金森压杆(SHPB)设备对水泥砂浆在高应变率下的抗拉力学特性进行试验研究,受载试件采用平台巴西圆盘试样。通过控制不同气压,获得了50/s^342/s应变率范围内的水泥砂浆动态抗拉力学性能。为了凸显平台巴西圆盘试样的合理性,试验结果还与传统的巴西圆盘试样进行了对比。试验结果表明,水泥砂浆的劈拉强度,峰值应变及弹性模量随应变率的提高而提高,试验得出的动态强度增长因子(DIF)值随应变率的变化趋势与欧洲-国际混凝土协会(CEB)提出的模型比较吻合。破坏模式与应变率有一定关系,剪切破坏区的大小随着应变率的提高而提高。作为间接测量准脆性材料抗拉力学性能的方法,平台巴西圆盘试样优于巴西圆盘试样。