水泥砂浆塑性抗拉强度与收缩开裂的关系

研究了水泥砂浆塑性抗拉强度的实验测试方法及部分基体参数(水泥品种、水泥强度等级、外加剂种类、混合材品种及掺量)、纤维参数(纤维掺量、纤维直径、纤维长度)和实验条件(塑性失水条件、失水时间)对水泥砂浆塑性抗拉强度的影响规律,并分析了其与砂浆塑性收缩开裂总权重值的关系.结果表明:水泥砂浆的塑性收缩开裂性能主要与砂浆的塑性抗拉强度和砂浆中的毛细管收缩应力有关,且取决于该2因素的相对大小.另外,对砂浆塑性收缩开裂机理进行了探讨.

水泥基材料的塑性抗拉强度

为了研究水泥基材料塑性抗拉强度的增长规律,选取水泥浆体和粉煤灰浆体,对塑性阶段的毛细管负压、塑性收缩、饱和度及抗拉强度进行了试验研究,并基于固-液-气三相有效作用力对塑性抗拉强度和毛细管负压间关系进行了分析.结果表明:当毛细管负压小于70 kPa时,水泥基材料体系处于近似饱和的毛细管状;试验所选的2种浆体塑性抗拉强度增长规律基本一致,即在毛细管负压达到20 kPa左右前,塑性抗拉强度随毛细管负压的增加而显著增加,其后则趋于稳定;基于理想堆积体系中液相有效作用力计算出的抗拉强度明显大于试验测试结果.在考虑体系存在缺陷的基础上,推荐了塑性抗拉强度的增长规律方程.

纤维对砂浆塑性抗拉强度影响研究

本文研究聚丙烯纤维和钢纤维对砂浆塑性抗拉强度影响规律。试验结果表明,在塑性阶段,纤维可提高砂浆的抗拉强度;在初步硬化后,纤维反而降低砂浆的抗拉强度;在硬化一定程度后,纤维对砂浆抗拉强度的促进作用再次表现出来。产生这种现象主要是砂浆基体抗拉强度的发展和纤维与基体界面粘结性能改善相对作用的结果。

聚丙烯纤维提高水泥砂浆抗塑性开裂的机理

研究了聚丙烯纤维掺量、长度和截面形状对砂浆早期塑性收缩抗裂性能、塑性抗拉强度和表面水分蒸发率的影响,结果表明:随着纤维掺量和长度的增加,抗塑性收缩开裂的效果随之提高;纤维长度对塑性收缩抗裂的影响较其掺量要复杂得多;截面形状为多边形的聚丙烯纤维对提高砂浆塑性收缩抗裂效果要好于圆形的.纤维掺量、长度及比表面积的增加有利于提高砂浆(水灰质量比0.36,灰砂质量比1∶2)的塑性抗拉强度,而对砂浆水分蒸发率的影响不是非常显著.聚丙烯纤维对塑性收缩抗裂的效果主要取决于其对塑性抗拉强度的提高.结合理论和试验分析,归纳出了聚丙烯纤维提高砂浆抗塑性开裂性能的效应图.

水泥砂浆塑性收缩开裂的三元本构方程研究

分别测试了不同灰砂比或聚乙烯醇(PVA)纤维掺量、环境温度和湿度下水泥砂浆的塑性抗拉强度和塑性毛细管收缩应力,并对实验结果进行了三元线性回归分析.结果表明:灰砂比和聚乙烯醇纤维掺量对塑性抗拉强度以及塑性毛细管收缩应力的线性影响基本显著,而环境温度和湿度的影响则不显著.建立了抗裂指数关于灰砂比、环境温度和湿度的三元本构方程及抗裂指数关于聚乙烯醇纤维掺量、环境温度和湿度的三元本构方程.经检验,上述两方程的计算结果与实验结果均相吻合.

水泥基材料塑性收缩抗裂判据研究

采用自行设计的塑性抗拉强度、塑性收缩开裂应力测定装置测试了水泥砂浆、混凝土塑性抗拉强度和塑性收缩开裂应力.出现塑性收缩开裂时,试件表面实际的塑性收缩开裂应力应大于或至少等于其塑性抗拉强度,据此提出了以试件的毛细管收缩开裂应力临界作用深度来计算其他试件的名义开裂应力,再以此计算它们的塑性收缩开裂抗裂指数,从而得出水泥基材料塑性收缩开裂抗裂判据的思路.实验发现:当抗裂指数≤1.360时,水泥砂浆、混凝土出现塑性收缩开裂;当抗裂指数>1.360时,水泥砂浆、混凝土不出现塑性收缩开裂.

保水率和含气量对水泥砂浆抗塑性开裂性能影响的研究

通过研究在三种不同环境条件下的砂浆保水率、含气量与塑性抗拉强度和水分蒸发速率的关系,探讨砂浆保水率和含气量对砂浆塑性收缩开裂的影响。试验结果表明,保水率是决定砂浆阻裂性能好坏的主要因素,其原因主要是高保水率砂浆表面水分蒸发速率较小。

水泥砂浆塑性收缩开裂本构方程初探

采用自行设计的塑性抗拉强度及塑性毛细管收缩应力测试装置分别测试了不同灰砂比和不同聚乙烯醇纤维掺量时砂浆的塑性抗拉强度及塑性毛细管收缩应力,对实验结果进行了线性回归分析。结果表明,当抗裂指数K大于1.62时,试件不开裂,当K值小于1.38时,试件开裂,当K值介于1.38和1.62之间时,试件有一定概率开裂。灰砂比和纤维掺量对塑性抗拉强度以及塑性毛细管收缩应力的线性影响是显著的,抗裂指数关于灰砂比及纤维掺量的本构方程分别为K_(c/s)=(-0.00207R_(c/s)+0.0383)/(0.00879R_(c/s)+0.0227)和K_f=(0.00379V_f+0.0359)/(-0.00373V_f+0.0345)。经实验检验,这2个方程的计算结果与实验结果相吻合。

路面水泥混凝土塑性收缩开裂判据研究

文章采用自行设计的塑性抗拉强度、塑性收缩应力测定装置测试了水泥砂浆、混凝土塑性抗拉强度和塑性收缩应力。以水泥混凝土出现塑性收缩开裂时试件表面毛细管收缩应力应大于或等于其塑性抗拉强度为前提,提出了毛细管收缩应力临界作用深度和塑性收缩开裂抗裂指数的概念,建立了试件塑性开裂与塑性收缩开裂抗裂指数的关系,形成了一套水泥基材料塑性收缩开裂抗裂判据,并采用砂浆、混凝土平板法塑性开裂实验对建立的判据进行了验证。