抗裂材料对洞渣砂输水隧洞混凝土强度、变形和抗裂性能的影响

研究了KLJ-1型抗裂剂和轻烧氧化镁两种抗裂材料对洞渣砂输水隧洞混凝土强度、变形和抗裂性能的影响。使用水化量热仪和XRD分析了抗裂材料的作用机理,结合压汞仪(MIP)和扫描电镜(SEM)分析了抗裂剂对混凝土孔隙结构和微观形貌的影响。结果表明:洞渣砂混凝土的强度满足C25的设计要求,且两种抗裂材料提高了洞渣砂混凝土的强度。抗裂材料降低了混凝土的干燥收缩,标准养护下掺KLJ-1型抗裂剂混凝土无明显膨胀。抗裂材料提高了洞渣砂混凝土的抗裂性能,其中KLJ-1型抗裂剂减少了裂缝数量和面积,轻烧氧化镁降低了裂缝宽度和面积。KLJ-1型抗裂剂使水泥水化的C-S-H凝胶分布均匀,轻烧氧化镁水化使体积发生膨胀,两者都改善了混凝土孔结构,使混凝土更加密实。

先简支后桥面板连续体系桥面板抗裂性能研究

先简支后桥面板连续体系是一种新型钢混组合结构,在该体系的中支点处设置一定长度的钢梁-混凝土桥面板分离段,可以改善桥面板负弯矩区的受力状态。目前对于该体系桥面板负弯矩区这一薄弱环节的试验研究尚属空白。本研究首先根据实际一座先简支后桥面板连续的钢混组合梁桥,设计制作了两跨1/4比例的缩尺模型,并通过安装、拆除带套筒剪力钉对中支点处的分离段长度进行调节。然后通过在两跨桥面上模拟单轮重轴荷载进行逐点加载试验,研究了分离段长度对桥面板受力状态和抗裂性能的影响。最后对原桥的抗裂性能进行了分析。结果表明,中支点处设置分离段的先简支后桥面板连续体系可显著改善结构的抗裂性能。本研究有助于推广先简支后桥面板连续体系在钢混组合结构中的应用、推动桥梁结构预制装配技术的发展。

热缩型纤维调控大体积混凝土抗裂性能研究

研究了高模量热缩型纤维与具有高微细连通孔的内养护集料协同作用对大体积混凝土力学性能、抗裂性能、收缩性能的影响,并进行了微观机理分析。结果表明:复掺热缩型纤维和内养护集料对大体积混凝土力学性能影响较小,但能明显提高大体积混凝土的抗裂性能并降低收缩变形,最大裂缝宽度和单位面积的总开裂面积较基准组分别降低了85.7%、94.9%,干燥收缩值降低了47.6%。SEM分析表明,热缩型纤维及内养护集料与胶凝浆体紧密结合、界面致密,从而提高了大体积混凝土的抗裂性能。

不同尺寸玄武岩纤维混掺沥青混合料抗裂性能研究

针对常规沥青路面材料开裂问题,提出通过不同长度的玄武岩纤维混掺来改善沥青混合料的抗裂性能.选取-10℃、-20℃、-30℃低温开裂温度及15℃、25℃疲劳开裂温度,通过低温小梁弯曲试验和SCB半圆弯拉试验测试抗裂效果,SEM扫描电镜分析断裂面微观形貌,研究7种不同长度玄武岩纤维混掺方案下沥青混合料的抗裂性能.结果表明:纤维混掺有利于延缓开裂速度,增强低温抗裂性.在半圆弯拉试验中观察到裂缝首先出现在峰值荷载的80%处,并在卸载阶段迅速扩大.混掺比例为3∶2时表现出最佳综合抗裂效果,较无纤维沥青混合料及单掺纤维沥青混合料的抗裂效果提升显著.

混杂纤维对混凝土抗裂性能的影响研究

为探究混杂纤维对混凝土抗裂性能影响,利用超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维弹模大、韧性好的优势来阻碍混凝土内部裂缝的扩展和宏观裂缝的形成,利用钢纤维抗拉、抗弯、抗剪性能好的优势来提高混凝土抗裂性能。测试了2种纤维掺量以及单掺、复掺方式下混凝土的干燥收缩率及早期抗裂性能。结果表明:UHMWPE纤维与钢纤维复掺时,混凝土干燥收缩性能最优的纤维掺量为0.2%,且钢纤维占比为75%时,28 d开裂收缩率较基准组降低了60.7%,总体降低率低于单掺纤维混凝土;复掺和单掺纤维对混凝土抗裂性能均有明显提升,复掺时效果最优,几乎没有裂缝产生。

骨料对超高层建筑巨型柱大体积混凝土抗裂性能影响研究

骨料在超高层建筑框架结构巨型柱大体积混凝土的抗裂性中起着重要的作用,骨料的粒径大小会影响混凝土的抗裂性能。粒径较大的骨料可以增加混凝土的内聚力和抗裂能力,减少混凝土的收缩和开裂倾向。粒径较小的骨料则可以填充混凝土中的空隙,提高混凝土的致密性和抗裂性能,此外,骨料的形状、强度和含水率等因素都会对超高层建筑框架结构巨型柱大体积混凝土的抗裂性能产生影响。在实际应用中,需要根据具体的工程要求和材料特性选择合适的骨料,并合理控制其配合比和含水率,以提高混凝土的抗裂性能。

碳纳米管/聚丙烯腈纤维增强混凝土的抗裂性能

结合PTS-E0系统、WA-1000B试验机,测试碳纳米管/聚丙烯腈复合纤维增强混凝土的抗裂性能和力学性能,建立混凝土综合抗裂模型,结果显示:掺入复合纤维后,混凝土的抗压强度和劈裂强度均得到有效提升,且表面裂缝问题得到有效缓解;随复合纤维掺量的增大,混凝土的抗裂性能和力学性能均不断提升,但在工程实践应用时需要结合实际要求确定复合纤维的用量。

短期老化沥青混合料的低温抗裂性能

为了研究短期老化沥青混合料的低温抗裂性能,分析两种不同的沥青混合料老化温度(135℃短期老化4 h、155℃短期老化4 h)以及玄武岩纤维、聚酯纤维、木质素纤维和不同环境温度(0℃、-5℃、-10℃、-20℃)对沥青混合料低温抗裂性能的影响。相对于未老化的沥青混合料,经过短期老化的沥青混合料断裂能均有所下降;掺入聚酯纤维未经过老化的沥青混合料在0℃下的断裂能最高;随着试验温度的降低,半圆弯曲试验(SCB)试件的断裂能整体呈下降趋势。纤维掺料在提高沥青混合料的低温抗裂性能有帮助。

基于CMOD法的沥青混合料抗裂性能评价方法仿真

为了降低评价结果与实测结果之间的误差,提出基于CMOD法的沥青混合料抗裂性能评价方法。确定沥青混合料配比参数,构建试件有限元计算模型,得到试件的CMOD曲线,将其与有限模型相结合,得到CMOD值;将相应的参数导入虚拟数字试验软件中,确定材料微观结构与力学性能之间的联系;根据沥青性能要求,设定实验环境参数以及抗裂性能评估指标,实现沥青混合料抗裂性能评价。构建仿真环节,实验结果证实,所提方法所得评价结果与实测结果基本一致,具有较高的可信度。

滨海地区SMA-13沥青混合料低温抗裂性能

选用聚酯纤维作为外掺剂,干法制备聚酯纤维掺量为0%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%、0.5%的SMA-13半圆试件,分别开展0、2、4、6、8次硫酸钠-干湿循环下半圆弯曲(SCB)试验,并以清水-干湿循环作为平行对照组。随着干湿循环次数的增加,盐-干湿循环试件组和平行对照组试件的低温性能均降低;盐-干湿循环对试件的影响>清水-干湿循环对试件的影响,且清水-干湿循环后试件的低温性能劣化幅值较小;聚酯纤维掺量为0.4%的试件宏观评价指标断裂韧性KIC在各溶液干湿循环条件下均有较好表现,且实测数据均高于其他掺量纤维。结合SEM扫描电镜试验可知,掺量为0.4%的聚酯纤维能形成较好的纤维网状搭接结构,有利于试件整体性的提升和荷载的均匀传递。

隧道复合式路面层间抗裂性能研究

反射裂缝是隧道复合式路面结构的一大突出问题,严重影响路面使用性能。本文采用加纤改性沥青作为层间抗裂材料,成型了基层预设接缝的复合试件,基于室内弯曲试验和轮碾试验研究其层间抗裂性能,并通过有限元数值分析探究加纤改性沥青对复合式路面沥青面层应力分布情况的影响。结果表明:加纤改性沥青具有良好的层间抗裂性能,能够增强复合试件的抗弯曲能力,减缓反射裂缝的发展,延长复合试件疲劳寿命;有限元分析结果表明加纤改性沥青能够有效吸收沥青面层底部因基层接缝导致的集中应力,大大降低沥青面层底部的最大拉应力和最大剪应力。研究成果可为加纤改性沥青层间抗裂材料在隧道复合式路面中的应用与推广提供理论依据和技术支撑。

硅酸盐水泥熟料研磨方式对水泥性能和混凝土抗裂性能的影响

首先介绍了球磨机和冲击粉磨机的工作原理,对两种研磨方式下水泥熟料的粒径和微观形貌进行观测,然后往两种水泥熟料中加入二水石膏制成水泥,测试水泥的标准稠度用水量、抗折强度、抗压强度、折压比和干燥收缩率;最后通过圆环约束收缩试验测试采用两种水泥制备的混凝土抗裂性能。结果表明:与球磨相比,冲击粉磨的水泥熟料粒度分布范围窄,0~10μm细粉含量少,但两种水泥熟料微观形貌差异不大;与采用球磨方式相比,采用冲击粉磨方式制备的水泥虽然早期强度较低,但后期强度较高,标准稠度用水量较少,折压比较高,干燥收缩率较小;与采用球磨方式相比,采用冲击粉磨方式制备水泥时混凝土抗裂性能更好。建议采用冲击粉磨方式生产铁路高抗裂混凝土用硅酸盐水泥。

钢纤维聚丙烯复材加固的建筑梁柱节点抗裂性能研究

为提升建筑结构整体抗断裂性能,建筑建设时将纤维增强水泥基复合材料应用在建筑梁柱节点的关键受力位置。采用纤维增强水泥基复合材料(FRC)加固建筑梁柱节点,模拟实际工况下的受力情况,记录断裂形貌与断裂后的微观结构变化,定量评估不同纤维掺量下的抗裂性能。试验结果表明,0.8%钢纤维掺和1.2%聚丙烯纤维增强水泥基复合材料,加固建筑梁柱节点后,裂缝数量最少,且裂缝面积最小,抗裂性能最佳,其余钢纤维与聚丙烯纤维配比的试件也能一定程度提升梁柱节点抗裂性能。

水电站用PVA纤维水工混凝土的抗裂性能与泵送性

为探究水电站用水工混凝土掺加聚乙烯醇(PVA)纤维后的使用性能改良效果,结合某地水电站4座调压井施工为例,分析掺入不同掺量PVA纤维水工混凝土抗裂性能的差异,分析PVA纤维最佳配合比并判断各龄期下水工混凝土的抗折强度、劈裂抗拉强度差异,结果显示,掺加质量分数为0.9%的PVA纤维,水工混凝土使用性能达到最佳。并进一步分析了PVA纤维水工混凝土的配合比,提出改良PVA纤维水工混凝土泵送性的建议。

地铁车站大体积混凝土温控抗裂防渗性能研究

以苏州某超长地铁车站大体积混凝土工程为依托,研究了温控型钙镁复合膨胀剂对大体积混凝土抗裂防渗性能的影响,分析了大体积混凝土结构不同部位内部温度及应变随时间的变化规律。结果表明:掺入膨胀剂后,大体积混凝土不同部位的抗裂防渗能力大小为基础底板>基础顶板>负一层外墙>负二层外墙;基础顶板温度修正后的应变值大小为上表面>下表面>中心;膨胀剂具有调控水泥水化放热速率和微膨胀补偿收缩的双重作用,可有效提高超长地铁车站大体积混凝土的抗裂防渗性能。

公路沥青混合料低温抗裂性能及施工工艺研究

主要探究提高公路沥青混合料低温抗裂性能与施工工艺的有效方法。实地观察、实验室试验和数值模拟分析了沥青混合料在低温环境下的性能变化规律,并研究了不同施工工艺对其性能的影响。结果显示,合理控制施工温度、优化压实工艺和采用适量添加剂可以有效提高沥青混合料的低温抗裂性能,降低路面裂缝的发生率。基于此,在公路建设中,应重视低温环境下沥青混合料的性能并采取相应的施工工艺措施,以提高路面的质量和使用寿命。

玄武岩纤维沥青混合料抗裂性能研究

玄武岩纤维强度高、材料特性稳定,能够有效减少沥青路面裂缝的产生。鉴于此,依托某国道预防性养护工程,采用小梁弯曲试验和半圆弯拉试验(SCB),分别以试件抗弯拉强度、最大弯拉应变、弯曲劲度模量和断裂能、断裂能指数、柔性指数为试验指标,从是否掺加纤维和混合料成型方式两个层面分别对玄武岩纤维沥青混合料的抗裂性能进行研究。结果表明:掺加玄武岩纤维后,沥青混合料的抗裂性能有了显著提升。

基于碳纳米管的景观水系底部混凝土抗裂控制性能

为进一步提高景观水系底部混凝土抗裂控制性能,提出利用不同掺量的碳纳米管及高吸收性聚合物改善混凝土抗裂,使用温度应力试验机,在单轴约束度的绝热条件下对掺有碳纳米管混凝土的抗裂性能进行研究。试验结果表明,当掺入高吸收性聚合物时,景观水系底部混凝土的抗裂性能明显提高。当混凝土IGS00、IGS20、IGS35和IGS50的碳纳米管含量从0增加到20%、35%和50%时,基于景观水系底部混凝土抗裂性能分别下降25.0%、94.4%和181.6%。当混凝土IGS00、IGS20、IGS35和IGS50的碳纳米管含量从0增加到20%、35%和50%时,约束应力速率分别增加3.8%、8.3%和15.9%,进一步表明IGS50的约束应力较高,可有效抑制混凝土开裂。

高速公路水稳基层抗裂性能提升需求及方法研究

为提升高速公路水稳基层的抗裂性能,延长高速公路路面的服役寿命,选择玻璃纤维、聚酯纤维和聚丙烯腈纤维3种纤维,通过试验分析不同纤维品种和掺量对水泥稳定碎石混合料性能的影响。结果表明:横向裂缝病害是运营高速公路病害的主要类型,在破损类病害中占比高达77.18%,且95%的横向裂缝断面水稳基层都有裂缝,水稳基层抗裂性能提升需求显著;聚丙烯腈纤维是最优的改善水稳碎石抗裂性能的纤维品种,掺加0.07%聚丙烯腈纤维后,水稳基层无侧限抗压强度提升14.3%,7d干缩系数降低73%左右,平均温缩系数降低52%,水稳基层抗裂性能显著提升。

玻璃纤维对掺RAP沥青混合料抗裂性能的影响

为了改善高RAP掺量沥青混合料的抗裂性能,采用玻璃纤维对其进行改性,借助半圆弯曲断裂试验,在-15℃和0℃下,分别研究了不同玻璃纤维掺量对含有不同百分比RAP沥青混合料的开裂影响。结果表明:玻璃纤维有助于混合料抗裂性能的提升,随着纤维掺量的增大,混合料的断裂能先增大后减小,当纤维掺量为0.1%时,断裂能增大到顶峰;在-15℃时,随着RAP掺量的增加,混合料破坏时的断裂能随之增大,而在0℃时,随着RAP材料用量的增加,混合物的断裂能逐渐降低。