膨胀剂对混凝土早期基本徐变的影响

研究了自制CaO和MgO膨胀剂的掺加对C60自密实混凝土力学、变形性能及基本徐变的影响,并将徐变测试结果与fib 2010模型计算结果进行了对比.结果表明:6%CaO膨胀剂、6%(CaO+MgO)膨胀剂和10%(CaO+MgO)膨胀剂的掺加对C60自密实混凝土的抗压强度和弹性模量影响较小,但会显著降低混凝土自收缩,并增大其基本徐变变形;混凝土的徐变度和徐变系数基本随着膨胀剂总掺量或CaO膨胀组分掺量的提高而增大;当CaO膨胀剂掺量较低时,混凝土徐变度实测结果与fib 2010模型计算结果吻合度较好,CaO膨胀剂掺量较高时,混凝土徐变发展趋势明显高于模型计算结果,复合掺加MgO膨胀剂后,随着持荷时间的延长,混凝土徐变进一步增加.对于CaO膨胀剂掺量较高以及复合掺加MgO膨胀剂的混凝土,有必要研究膨胀对徐变随时间发展系数的影响,进而对模型进行修正.

低模量合成纤维对混凝土基本徐变的影响

为了研究低模量合成纤维对混凝土基本徐变的影响,进行了3种不同掺量低模量合成纤维混凝土徐变试验,并将试验结果与相关预测模型计算结果进行了对比。结果表明,低模量合成纤维的掺入对混凝土抗压强度和弹性模量影响较小,但会增大混凝土的基本徐变。相对于未掺纤维的混凝土试样,0.8 kg/m 3、1.2 kg/m 3和1.6 kg/m 3掺量的混凝土试样的徐变度分别增加了7.9%、10.1%和10.0%,徐变系数分别增加了15.3%、17.2%和1.9%,单位应力下的总压缩应变分别增加了1.1%、2.3%和8.9%。混凝土徐变度实测结果与ACI-209R模型的吻合度最高,与CEB-FIP模型的吻合度次之,但两者均无法直接用于低模量纤维混凝土基本徐变的预测,公式相关参数需要依靠短期测试进行回归,GL-2000模型的误差较大,不适用于低模量合成纤维混凝土徐变的预测。

基于水化度及其结构组成的自密实混凝土基本徐变计算模型

该文根据自密实混凝土水化曲线形式,采用指数函数体现混凝土老化作用的"固结度",推导了自密实混凝土粘弹性相徐变度积分表达式的闭合形式解;同时根据自密实混凝土结构组成的复合性,提出整体自密实混凝土的基本徐变表达式,在试验基础上验证了计算模型的适用性。

石粉掺量对机制砂混凝土基本拉伸徐变的影响

混凝土结构时常发生早期开裂现象,降低混凝土结构的耐久性,拉伸徐变可松弛部分拉应力,降低结构开裂风险。为研究不同石粉掺量(0%、6%、12%、18%和24%)对机制砂混凝土基本拉伸徐变的影响,测试其7 d和28 d的弹性模量、1 d~28 d的自收缩和圆环约束下的弹性应变,得到其基本拉伸徐变。研究结果表明:随着石粉掺量的增加,机制砂混凝土的基本拉伸徐变先减小后增大。当石粉掺量小于18%,石粉掺量的增加,混凝土的界面结构改善,硬化水泥浆体的变形能转移到粗骨料,其基本拉伸徐变减小;石粉掺量大于18%,过多的石粉掺量使混凝土界面结构变得薄弱,硬化水泥浆体的变形较难转移到粗骨料,其基本拉伸徐变增大。因此,掺量为18%时,其基本拉伸徐变最小。

再生骨料对混凝土早龄期基本拉伸徐变的影响

通过再生混凝土早龄期基本拉伸徐变试验,研究品质不同的再生粗骨料、取代率不同的再生粗、细骨料和再生细骨料水洗预处理法对混凝土早龄期基本拉伸徐变的影响。试验结果表明:随着再生粗骨料、细骨料的取代率的增加,再生混凝土早龄期基本拉伸徐变随之增大;再生混凝土的早龄期基本拉伸徐变随再生混凝土中实际天然骨料体积含量的增大而减小;再生细骨料水洗预处理法降低了再生混凝土的早龄期基本拉伸徐变,降低幅度为4.1%~7.9%。引入混凝土中实际天然骨料体积含量和再生细骨料取代率等参数,对现有的混凝土基本拉伸徐变预测模型M-Burgers进行修正,得到适用于再生混凝土早龄期拉伸徐变预测的模型。

早龄期高强混凝土拉伸徐变特性

通过早龄期混凝土拉伸基本徐变的实验,研究了不同水灰比、加载龄期、加载初始应力强度比(应力水平)等参数条件下的早龄期高强混凝土拉伸徐变特性。结果表明:龄期0.5,0.75d和1d加载的混凝土表现出较大的徐变变形,并且徐变速度在持续加载一段时间后随龄期的推迟而急速下降;龄期0.5,0.75d加载的混凝土徐变表现出较大的非线性,同一加载龄期下,加载初始应力强度比越大,比徐变越大,加载初期的徐变速度越快;但加载龄期在1,3,7d的混凝土徐变仍表现出较明显的线性特征。同一加载龄期、同一加载应力强度比的条件下,水灰比越大,比徐变越大,而且加载龄期越早,比徐变的差异越明显。

自密实混凝土徐变性能试验研究

对28个开放和28个经密封处理的自密实混凝土和普通混凝土试件进行加载徐变试验及同条件对比收缩试验,比较分析自密实混凝土基本徐变和干燥徐变构成特点,并与普通混凝土进行对比。试验结果表明,自密实混凝土干燥徐变所占比例较大;随着水胶比的减小,自密实混凝土徐变度减小;自密实混凝土总徐变度较普通混凝土早期增长较快,且随着龄期增长逐渐减小低于普通混凝土。根据试验结果,建议采用双曲线幂函数形式计算徐变时变曲线,以供自密实混凝土实际工程应用参考。

再生粗骨料混凝土压缩徐变特性的研究

通过对再生粗骨料取代率为0%、50%、100%的混凝土试件进行徐变试验,研究再生粗骨料混凝土的徐变特性。结果表明:再生粗骨料混凝土的基本徐变和总徐变都随再生粗骨料取代率增大而增大,并且再生粗骨料取代率对再生粗骨料混凝土总徐变的影响大于对基本徐变的影响。基于试验结果,分析了徐变过程中的再生粗骨料、新砂浆、旧砂浆的相互作用机理,引入了新砂浆、旧砂浆与再生粗骨料混凝土徐变的关系计算模型,即修正的Neville徐变模型。利用该模型,计算了旧砂浆在再生粗骨料混凝土基本徐变和总徐变过程中的徐变量。基于ANSYS软件,建立了再生粗骨料混凝土的二维随机凸集料模型,以验证修正的Neville徐变计算模型的可靠性,并采用该有限元模型,分析再生粗骨料随机分布对再生粗骨料混凝土徐变的影响。最后,基于提出的修正Neville模型,建立了能够计算旧砂浆徐变、反映旧砂浆含量和性能的再生粗骨料混凝土徐变预测模型。