建筑混凝土力学的模块化施工与设计

自21世纪以来,我国经济迅速腾飞,各行各业蓬勃发展。其中,建筑工程行业水平得以显著提升,建筑混凝土力学的模块化施工便是一大体现。模块化施工作为一种近期出现的新型施工技术,集成现代建筑施工技术的创新点,具有施工方式独特、适应性广泛、便于操作控制等优势。传统施工方法一般是钢筋混凝土现浇,属于“粗放式”施工。施工过程中,钢材、水泥等资源浪费严重,且不可避免地会产生飞灰、扬尘等可吸入颗粒物,而这是城市的重要污染源。

机制砂细粉含量对混凝土力学性能影响研究

设置5种不同机制砂细粉含量,在相同配合比条件下,研究混凝土强度及弹性模量受机制砂细粉含量影响规律。研究表明,机制砂细粉含量对机制砂混凝土强度和弹性模量均存在显著影响,且弹性模量对细粉含量的响应更为显著。随着机制砂细粉含量的增加,混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均呈先升后降的变化趋势,混凝土弹性模量则随细粉含量的增加呈持续降低趋势。细粉含量为5%时,抗压强度增幅4.91%,劈裂抗拉强度增幅7.91%,均达到最大值。细粉含量为20%时,混凝土弹性模量降幅高达14.7%。基于细粉含量对混凝土物理力学特性影响规律,机制砂细粉含量为5%时混凝土强度增益效果较佳。

结构实体中植筋工艺对混凝土力学性能的影响研究

随着现代建筑技术的不断发展,结构实体中的植筋工艺在建筑领域的应用日益广泛。植筋,即将钢筋植入混凝土结构中,以增强其整体性和承载能力。然而,植筋工艺对混凝土力学性能的影响一直是工程实践中关注的焦点。混凝土作为主要的建筑材料,其力学性能的优劣直接关系到结构的安全性和稳定性。因此,深入研究植筋工艺对混凝土力学性能的影响,对于提高建筑结构的整体性能具有重要意义。

凝灰岩石粉的微观结构及其对混凝土力学性能的影响分析

凝灰岩石粉具有一定的火山灰活性,而区别于石英岩石粉、花岗岩石粉等硅酸盐岩石粉,凝灰岩石粉的火山灰活性略低于同样包含隐晶质玻璃体的硅灰。文章通过高温灼烧、风机淬冷的方法提高了凝灰岩石粉中隐晶质玻璃体的含量,从而提高了凝灰岩石粉的火山岩活性和凝灰岩石粉混凝土的抗压强度。隐晶质玻璃体通过与水泥石中Ca(OH)2等水化产物反应生成C-S-H,改善了改性凝灰岩石粉与水泥石熟料间的微观界面结构,降低了混凝土的孔隙率,从而提高了改性凝灰岩石粉混凝土的强度。

基于三维微-细观尺度模型的混凝土力学性能研究

依据水泥种类、水灰比、配合比和骨料级配等信息,在微观尺度上引入CEMHYD3D水化模型重构了水泥浆模型、在细观尺度上发展硬核/软壳模型构建了混凝土模型;研究基于Rankine准则和损伤模型的适用于混凝土微-细观模型的数值均匀化方法,从而提出混凝土力学性能递进分析和预测方法。算例分析表明,提出的方法能够较好地分析和预测混凝土的宏观力学性能;通过老化病害过程微观尺度的模拟,可实现混凝土老化病害机理分析。

玄武岩纤维纳米SiO_(2)增强混凝土力学性能试验研究

以玄武岩纤维体积掺量和纳米SiO_(2)取代率为考虑因素,通过立方体抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度试验,研究了玄武岩纤维与纳米SiO_(2)增强混凝土的力学性能。研究发现:玄武岩纤维的掺入改变了纳米SiO_(2)混凝土的破坏形式;复合掺入玄武岩纤维与纳米SiO_(2)时,混凝土基体的立方体抗压强度、劈拉强度与抗折强度均有一定的提高。纤维体积掺量为0.10%的玄武岩纤维与取代率为1.0%的纳米SiO_(2)共同掺入时,玄武岩纤维纳米SiO_(2)混凝土的立方体抗压强度与抗折强度增强效果最优;当玄武岩纤维体积掺量为0.15%、纳米SiO_(2)取代率为1.5%时,玄武岩纤维纳米SiO_(2)混凝土的劈拉强度增强效果最优,较素混凝土提高了22.97%,基于试验数据建立了玄武岩纤维掺量纳米SiO_(2)增强混凝土的立方体抗压强度预测模型。

高温下不同等级衬砌混凝土力学性能试验研究

对四个等级的衬砌混凝土,C30,C40,C50,C60试块分别在300℃,500℃,700℃,900℃下进行了强度、峰值应变及弹性模量等力学性能试验研究,总结了高温下不同等级混凝土这些力学指标的变化规律。试验结果表明,高温下混凝土的抗压强度总体上随着温度升高而降低,混凝土的等级越高,高温下强度衰减得越快;混凝土等级及所处温度对混凝土的峰值应变有明显影响,混凝土的峰值应变随着温度的升高而逐渐增大,700℃以下,等级越高峰值应变增长幅度越大;弹性模量总体上随着温度升高而降低。

直径55mm芯样折断力与普通混凝土力学性能指标关系试验研究

文章探讨了直径55mm芯样抗折法推定混凝土强度的技术原理,通过制作144组432 个混凝土芯样试件,并与对应数量的标准试件进行对比.测得不同龄期?不同强度下芯样的折断力,与标准试件下的抗压强度?抗折强度及劈拉强度.同时,分别以标准试块的抗压强度?劈裂抗拉强度和抗折强度为因变量,采用最小二乘法对试验数据进行拟合,分别给出芯样折断力与混凝土抗压强度?劈裂抗拉强度?抗折强度关系曲线,得到了拟合方程,研究结果可供工程结构混凝土强度检测与理论研究参考.

钢渣集料的形貌及对混凝土力学性能的增强效应

为了研究钢渣集料对混凝土界面结构和力学性能的改善作用,本研究利用钢渣集料制备混凝土,分析钢渣集料体积分数对C20、C50和C80混凝土界面结构和力学性能的增强效应。结果表明:粗颗粒钢渣集料的孔隙率较大、孔径大,少量颗粒呈蜂窝状;细颗粒钢渣集料的孔隙率相对较小、孔径小,但仍可替代天然砂、石料配制混凝土。混凝土中钢渣集料的周围较密实,界面区域粗糙度大,甚至出现不同深度的凹凸面,能起到"锚固"的作用,尤其以孔径大或贯穿时较为显著、钢渣集料能提高高低水灰比下混凝土的抗压强度和抗冲磨强度,随着钢渣集料体积分数的提高,混凝土的抗压强度和抗耐磨强度与钢渣集料的体积分数呈线性增长关系。强度越低,其强度增强效应度越大,体积分数为30%时,钢渣砂、石对C20、C50、C80混凝土的增强效应度分别为29.7%和25.1%、23.0%和12.9%、15.0%和9.9%。掺钢渣砂的C20、C50、C80混凝土的增强效应度约为钢渣石的1.18倍、1.78倍、1.52倍;C80抗冲磨强度的增强效应度约为C50的88.6%、94.8%。

一类混凝土力学参数的迭代多尺度有限元预测方法

根据多级配骨料混凝土特点,给出了一种迭代多尺度有限元方法预测其等效力学参数。本文首先介绍了多级配骨料混凝土的材料特点并给出了计算混凝土多尺度模型,然后基于多尺度方法介绍了计算混凝土力学参数的计算程序,最后针对小湾大坝中混凝土给出了算例说明了此种方法在预测混凝土等效力学参数的有效性。

蒸汽养护对混凝土力学性能影响的试验研究

预制混凝土生产中,利用蒸汽养护工艺来提高混凝土的早期强度实现混凝土预制品的尽早脱膜,但蒸养工艺对混凝土力学性能有一定程度损害,所以蒸汽养护工艺中各阶段的时间和恒温温度很重要。

废旧橡胶喷射混凝土力学性能研究

为改善巷道喷射混凝土的变形性,研究了不同粒径(26、40、60目)、不同掺量(5%、10%、15%、20%)废旧橡胶颗粒对喷射混凝土力学性能的影响,结果表明:橡胶颗粒的掺入能够提高喷射混凝土的断裂挠度、折压比,改善了喷射混凝土的变形能力;试验研究中粒径为40目,掺量为10%时,喷射混凝土的韧性指标最佳;橡胶颗粒的掺入使喷射混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均有所降低,抗折强度略有增长。

再生细骨料对混凝土力学及抗冻性能的影响

近年来,城市住宅和城市建设速度相比过去有了很大的提升,使得以往很多旧建筑物被拆除,带来的就是大量的建筑垃圾出现。此前,建筑垃圾大部分将被用于道路铺平中的填充材料,甚至会被直接丢掉,导致大部分材料没有被充分利用,而丢弃的也造成了更多的资源浪费,再生混凝土的出现就使得这些问题被有效解决。再生混凝土就是对废弃的混凝土进行粉碎工作,取代原混凝土骨料而获得。在此基础上,本研究对再生细骨料的相关问题进行详细探究,以期为有关方面的研究提供参考借鉴。

粉煤灰取代率对高岩温条件喷射混凝土力学性能的影响

文章通过室内试验的方式,探讨了粉煤灰取代率对高岩温环境下喷射混凝土力学性能的影响。结果 显示,利用粉煤灰取代一定比例的细骨料,可以有效增加高岩温环境下喷射混凝土力学性能,且围岩岩温越高效果越好。根据试验结果,建议利用粉煤灰取代30%的细骨料。

再生混凝土力学性能研究

再生骨料的使用不仅可以解决废弃混凝土处理问题,也可以降低因资源过度开采所导致的环境破坏。与普通骨料相比,再生骨料吸水率高,压碎指标大;再生混凝土的力学性能劣于普通混凝土。本文对近年来再生骨料及再生混凝土的力学性能相关研究进展进行了综述：再生骨料来源混凝土强度高,骨料表面附着的砂浆质量越好、含量越小,则再生骨料性能越好。适量的矿物掺合料、合理的再生骨料掺量和合理水灰比都可提高再生混凝土力学性能。

基于细观结构的混凝土力学性能相关性的试验研究

为探究混凝土力学性能与混凝土细观力学各组成部分的力学性能之间的关系,通过设计不同强度的混凝土配合比,测试配套的混凝土、湿筛砂浆和粗骨料-砂浆界面试件的强度值。结果表明:从相关性系数来看,进行混凝土细观力学计算时,砂浆基体的强度应该以抗压强度为计算依据。在质量配合比相同的条件下,混凝土抗压强度随制备混凝土时所用的粗骨料的强度的增加而增大。混凝土抗压强度随界面试件的黏结抗拉强度的增加而增大,当界面黏结抗拉强度由2.36 MPa增大至4.84 MPa时,混凝土抗压强度由32.5 MPa增大至77.7 MPa。在混凝土各组分中,砂浆抗压强度对混凝土抗压强度的影响最大,界面过渡区次之,粗骨料强度最小。若砂浆对混凝土强度的影响为1,则界面过渡区为0.288,粗骨料强度为0.148。

粗骨料粒径和级配对混凝土力学性能的影响研究

探讨了粗骨料粒径和级配对混凝土力学性能的影响。首先,分析粗骨料的基本物理性能,包括密度、吸水率、强度、颗粒形状、粒径分布和耐久性。其次,针对再生混凝土的配合比设计进行了研究。结果表明,粗骨料粒径对混凝土坍落度和强度产生影响,较大的粒径会降低混凝土的坍落度但提高强度,而较小的粒径则相反。最后,讨论了粗骨料级配对混凝土力学性能影响。

掺磷渣粉与粉煤灰的混凝土性能对比研究

以川南地区磷渣粉为研究对象,分别使用L85磷渣粉与F类Ⅱ级粉煤灰拌制混凝土,从工作性、力学性能等方面探讨了两种掺合料对C20、C30及C40普通水泥混凝土性能的影响。结果表明:各标号下磷渣粉与粉煤灰拌制的混凝土均具有良好的工作性,且掺加磷渣粉对拌和物流动性的积极作用更佳;与粉煤灰基混凝土相比较,C20、C30磷渣粉基混凝土的1 d、28 d强度更高,3 d、7 d强度略低,利用价值高。

沸石粉部分替代粉煤灰对混凝土性能的影响研究

为了探究沸石粉替代粉煤灰作辅助胶凝材料制备混凝土的可行性,以沸石粉部分替代粉煤灰来研究不同替代率下掺沸石粉混凝土的工作性能和力学性能,并在适宜替代率基础上,探究不同水胶比对其力学性能的影响。结果表明:随着沸石粉替代率的上升,混凝土的坍落度逐渐下降;沸石粉替代率≤40%时,会导致混凝土早期力学性能受损,但标准养护28 d后,强度可满足使用要求;当沸石粉替代率达60%时,混凝土的28 d力学性能显著下降;沸石粉替代粉煤灰可提高混凝土的早期韧性,但在标准龄期时,替代率>60%会导致拉压比小幅下降;沸石粉取代粉煤灰混凝土的力学性能随着水胶比的增加不断下降,影响程度随龄期增长逐渐减弱。

灰岩人工砂石粉对混凝土微观结构及力学性能影响

采用X射线衍射、扫描电镜和混凝土实验方法,研究了灰岩人工砂中石粉含量对混凝土水化产物种类、含量及混凝土力学性能的影响。结果表明:灰岩人工砂中的碳酸钙与水泥水化产物发生水化反应,形成水化碳铝酸钙,其含量随石粉含量及龄期的增长而增加;水化碳铝酸钙在集料-浆体界面的形成影响了界面上定向氢氧化钙晶体的形成与生长,从微观上改善了混凝土的结构,强化了薄弱的界面区,宏观上提高了混凝土的力学性能。