5~31.5 mm和5~40 mm粗骨料粒径对水工混凝土性能影响研究

依托引江济淮工程,研究了5~31.5 mm和5~40 mm两种粗骨料粒径对混凝土工作性能、力学性能和变形性能的影响。结果显示:采用5~31.5 mm粗骨料粒径的混凝土用水量比采用5~40 mm粗骨料粒径制备的混凝土高3~4 kg/m^(3),但混凝土拌合物性能整体上无明显差异;与5~40 mm骨料制备混凝土相比,采用5~31.5 mm骨料制备C25和C30混凝土90 d龄期的抗压强度分别提高了1.8 MPa和1.1 MPa,劈拉强度分别提高了0.17 MPa和0.28 MPa,极限拉伸值分别提高了6×10^(-6)和5×10^(-6),混凝土的弹性模量差异较小;与5~40 mm骨料制备混凝土相比,采用5~31.5 mm骨料制备C25和C30混凝土90 d龄期的干缩分别增大22×10^(-6)和15×10^(-6),360 d龄期的自生体积变形增大3×10^(-6)和4×10^(-6)。结果表明:采用5~31.5 mm粗骨料粒径的混凝土用水量和胶材用量略有增大,致使混凝土的力学性能和变形性能增大,能够满足粗骨料粒径为5~40 mm的水工混凝土力学性能要求,有效解决了水利工程建设中粗骨料获取来源不足的现实问题,但应关注变形性能增大可能导致混凝土开裂的问题。

粗骨料粒径对珊瑚混凝土力学性能的影响

为了探究粗骨料粒径对珊瑚混凝土的静态力学性性能,采用RMT-150实验机结合材料力学相关知识,对连续级配粗骨料粒径为5~16mm(J0)及单一级配粗骨料粒径为5~10mm(J1)、10~16mm(J2)、16~20mm(J3)和20~25mm(J4)进行静态抗压抗拉试验,并且对比分析实验结果,探究不同粗骨料粒径珊瑚混凝土的力学性能。研究结果表明:粗骨料粒径为5~10mm的时候珊瑚混凝土的抗压抗拉强度达到最佳,随着骨料粒径的增大,珊瑚混凝土的抗压抗拉强度呈现先增加后减小的趋势。适当的粗骨料粒径能够提升粗骨料混凝土的静态抗压抗拉强度。

基于声发射和数字图像相关技术的不同粗骨料粒径混凝土损伤特性

为研究不同粗骨料粒径混凝土的损伤特性,采用声发射和数字图像相关技术对4.75~9.50 mm、9.50~16.00 mm、16.00~19.00 mm、19.00~26.50 mm、26.50~31.50 mm和连续粒径6组混凝土试块进行单轴压缩试验。从微观尺度和宏观尺度实时采集混凝土试块破坏全过程的损伤信息。基于AE能量计数建立了不同粗骨料粒径混凝土试块的损伤评价模型。结果表明:基于AE能量计数和b值的演化规律,6组混凝土试块的损伤过程可以划分为3个损伤阶段:初始阶段、裂缝稳定发展阶段和裂缝快速扩展阶段。DIC技术捕捉到的位移云图可以从宏观尺度上解释AE参数的微观尺度信息,为单轴压缩作用下损伤阶段的划分提供有力的依据。不同粗骨料粒径混凝土试块内部结构存在差异性,会影响混凝土最终裂缝快速扩展的速率。建立的损伤评价模型可以很好地表征不同粗骨料粒径混凝土的损伤阶段,实现定量分析和评价。

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。

粗骨料粒径和硅灰对混凝土断裂性能影响的试验研究

应用双参数模型确定混凝土在不同粗骨料粒径和不同硅灰掺量时的临界应力强度因子(K_(1c)^(?))和临界裂缝尖端张开位移(CTOD_c),同时利用特征长度l^(ch)研究粗骨料粒径和硅灰掺量对混凝土脆性的影响。文章也给出了相应的弹性模量、抗压强度以及抗拉强度。试验龄期为28天。试验结果表明,对于高强混凝土最大粗骨料粒径增大,弹性模量和抗压强度减小,而抗拉强度和临界应力强度因子以及材料的脆性增大;对于中等强度混凝土(MSC),硅灰掺量为10％(硅灰/[硅灰+水泥])的混凝土(MSC-SF)的弹性模量、抗压强度、抗拉强度、临界应力强度因子和脆性都大于不掺硅灰的MSC。

粗骨料粒径和水胶比对大坝混凝土断裂参数的影响

采用三峡大坝混凝土的施工配合比,制作了5组20个尺寸相同的混凝土试件,进行三点弯曲梁断裂试验,研究粗骨料粒径和水胶比对混凝土断裂参数的影响.实验结果表明:随粗骨料粒径的增大,混凝土失稳韧度增大,混凝土抵抗失稳破坏的能力增强,起裂韧度、断裂能和特征长度均呈现出先增大后减小的趋势.水胶比的增大,混凝土起裂韧度、失稳韧度和断裂能均减小,混凝土抵抗开裂、失稳破坏及裂缝扩展的能力均降低,特征长度增大,即增大水胶比能使混凝土延性得到改善.

再生粗骨料粒径对再生混凝土早期开裂影响研究

采用平板约束试验方法,对5～15 mm、15 ～25 mm、25 ～ 31.5 mm三种级别再生粗骨料粒径的再生混凝土（RC）和粉煤灰再生混凝土（FRC）分别进行早期抗裂性能（龄期：0～24 h）试验研究.研究结果表明：在三种粗骨料粒径级别范围内,25～31.5 mm级别再生混凝土试件的早期开裂损伤最小;而对粉煤灰掺入量为15％的粉煤灰再生混凝土来说,粒径级别为15～25 mm的早期开裂损伤最小,表明粉煤灰掺入量与粗骨料粒径之间存在一个优化掺入量,在这个优化掺入量情况下,粉煤灰再生混凝土的早期抗开裂性能能够达到比较理想的效果.

两河口水电站二级配扩大粗骨料粒径(二级半)混凝土性能试验

两河口水电站砂板岩骨料在粒形选择受限的情况下,计划通过适当增大最大骨料粒径,进一步积极改善级配,开展了二级配混凝土扩大粗骨料粒径一系列相关性能试验研究,并得出有效试验结果.研究将原来二级配混凝土最大粒径扩展至40~60 mm范围,通过降低骨料空隙率,减小用水量和胶凝材料用量,从而在施工性能相当的条件下,降低了水化热温升、混凝土开裂风险,降低了工程造价,同时提高了混凝土综合性能.

粗骨料粒径对混凝土动态压缩行为的影响研究

粗骨料作为混凝土材料组成最主要的部分,对混凝土力学性能和破坏模式有着很重要的影响。为了研究粗骨料平均粒径对混凝土动态力学性能的影响规律,针对不同平均粗骨料平均粒径(6、12、24 mm)的混凝土和砂浆材料进行了一系列SHPB试验,得到了不同应变率下各试件的应力-应变曲线,并对每种材料的动态增长因子(dynamic increase factor,DIF)与应变率的对数进行了线性拟合。结果表明:砂浆和混凝土材料的抗压强度具有明显的应变率效应,其动态抗压强度随着应变率的增加而逐渐增大,应力-应变曲线呈现相似的变化趋势;在相同的动态应变率条件下,平均粗骨料粒径为12 mm的混凝土的动态抗压强度最大,这与准静态条件下砂浆抗压强度最大截然不同;不同粗骨料粒径混凝土材料的应变率强化系数均大于砂浆材料,且随着粗骨料无量纲尺寸的增大,混凝土材料的应变率强化因子呈现先增大后减小的趋势。

再生粗骨料取代率及粒径对混凝土抗压性能影响试验研究

为研究单轴受压情况下再生粗骨料粒径范围、取代率对再生混凝土抗压性能的影响规律,分别以粒径范围5~10、10~20和20~31.5 mm,以及取代率分别为0%、10%、30%和50%为参量设计制作再生混凝土棱柱体试件,并对其开展单轴抗压性能试验研究。结果表明:在取代率相同时,粒径范围为5~10 mm时再生混凝土的抗压强度及峰值应变均比粒径范围为10~20、20~31.5 mm时的大;在粒径范围相同情况下,随取代率增大,再生混凝土抗压强度呈现出逐渐减小的变化趋势,而峰值应变则呈现出逐渐增大的变化趋势。根据试验数据,得出了再生混凝土抗压强度和峰值应变的函数关系式。

蛇纹石粗骨料对生物屏蔽混凝土的影响

为研究蛇纹石粗骨料对生物屏蔽混凝土的影响,选用粒径为5~16 mm、5~20 mm、5~25 mm和5~31.5 mm的连续级配蛇纹石粗骨料配制4组生物屏蔽混凝土,开展了不同温度(25℃、200℃、300℃、400℃、500℃)下混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度试验以及γ射线屏蔽性能、结晶水高温稳定性研究,并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜进行微观机理分析。结果表明,当粗骨料粒径为5~31.5 mm时,蛇纹石混凝土的性能改善效果较好,其28 d抗压强度、劈裂抗拉强度和μ值较最小粒径组分别提高了26.36%、20.3%和7.1%;高温环境下,蛇纹石混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均随粗骨料粒径的增大而提高;随着温度的升高,抗压强度呈现先升高后降低的趋势,并始终高于28 d抗压强度值,而劈裂抗拉强度总体上呈现下降趋势;5~25 mm和5~31.5 mm粒径混凝土内部结晶水的高温稳定性较另外两组更好,中子屏蔽性能更强;微观试验表明,粗骨料粒径的增大促进了水泥熟料的消耗,水化反应更彻底,内部孔隙被填充,结构变得致密,耐高温防辐射性能提高。

考虑骨料粒径影响的BFRP筋混凝土梁剪切破坏及尺寸效应

粗骨料是混凝土材料的组成之一,其粒径变化会影响混凝土梁中骨料咬合作用对抗剪承载力的贡献。为了系统地考虑最大粗骨料粒径对玄武岩纤维增强聚合物(Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP)筋无腹筋混凝土梁剪切破坏的影响,采用细观尺度数值模拟方法,建立BFRP筋无腹筋混凝土梁数值模型,模拟分析构件尺寸和粗骨料粒径对BFRP筋混凝土梁剪切破坏模式和抗剪强度的影响规律。结果表明:BFRP筋无腹筋混凝土梁的抗剪强度存在尺寸效应,同时,随着最大粗骨料粒径的增大,BFRP筋混凝土梁的抗剪承载力提高,梁的剪切尺寸效应被削弱。根据最大粗骨料粒径的影响机制与规律,结合断裂力学尺寸效应律,建立了BFRP筋混凝土梁抗剪强度尺寸效应理论公式,并与模拟结果和试验数据进行对比,验证了公式的准确性和合理性。

不同粒径再生粗骨料混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究

研究了粗骨料粒径对再生混凝土力学性能的影响,为再生混凝土工程中合理选取再生粗骨料粒径及取代率提供参考和依据。以再生粗骨料粒径和取代率为变量,用5~20 mm、20~30 mm及5~30 mm粒径范围内的再生粗骨料制作了不同取代率的二级配再生混凝土试件,利用混凝土单轴抗压的试验方法,分析了不同再生粗骨料粒径以及不同取代率再生混凝土的力学性能。实验结果表明:再生混凝土的弹性模量随取代率的增大而减小;相同取代率下,再生粗骨料粒径为5~30 mm的二级配再生混凝土的抗压强度比粒径为5~20 mm或20~30 mm的二级配再生混凝土的抗压强度高;粒径为20~30 mm的再生粗骨料对二级配再生混凝土力学性能的影响最大。再生粗骨料全级配取代,且取代率为30%时二级配再生混凝土的抗压强度最大。

粗骨料最大粒径对再生混凝土强度影响

试验选用粗骨料粒径分别为5~16 mm、5~20 mm、5~25 mm、5~31.5 mm和5~40mm的再生混凝土试块为研究对象,对其进行混凝土抗压试验,测定不同龄期的再生混凝土的抗压强度,并对其结果进行分析。试验结果表明,随着粗骨料粒径的增大,混凝土强度先增大后减小,在粒径为5~20mm时,其强度最高;粗骨料粒径对再生混凝土的早期强度的变化规律影响不大,并且再生混凝土的早期强度比普通混凝土强度略有下降。

70mm小芯样检测多量单一粒径粗骨料混凝土强度的研究

本文介绍了对单一粒径粗骨料过多施工错误的混凝土采用直径７０ｍｍ小芯样抗压及横劈法进行抗压强度检测的试验研究。文中采用数理统计的方法对两种检测方法的测强方程、回归曲线及两种方法之间的关系进行了定量的分析和讨论。

粗骨料对混凝土回弹测强曲线的影响

通过回弹法研究粗骨料粒径和种类对混凝土抗压强度、回弹值随龄期变化规律的影响,建立了混凝土抗压强度与回弹值的定量关系。研究结果表明:混凝土表层硬度和强度随着粗骨料粒径的增加而增大;玄武岩混凝土的回弹值较石灰岩混凝土、卵石混凝土大;基于粗骨料不同粒径和种类建立的回弹测强曲线满足《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23—2011)。

骨料粒径对混凝土力学性能影响研究

为研究粗骨料平均粒径对混凝土力学性能的影响,利用MTS试验机进行了M40、M80和M110砂浆及对应不同粗骨料粒径混凝土的准静态压缩与劈裂试验,获得了各试件的准静态压缩应力-应变曲线和劈裂应力-时间曲线,分析了粗骨料粒径对不同等级混凝土的影响程度,并借助双因素方差分析方法研究了砂浆抗压强度和骨料粒径对混凝土抗压强度的影响程度.结果表明:随着粗骨料粒径的增加,混凝土的抗压强度、杨氏模量和抗拉强度具有相似的变化趋势,即呈现出先增大后减小的趋势,粗骨料粒径对混凝土抗压强度的影响随着砂浆强度的增加而变大,对杨氏模量的影响却随着砂浆强度增大而减小;砂浆抗压强度对混凝土压缩强度的影响程度要大于骨料粒径.

粗骨料与混凝土工作性能关系研究

基于混凝土各组分分布的简化模型,通过理论推导和试验,研究了粗骨料粒径、骨浆比与新拌混凝土流变性能之间的关系。提出用坍落速度反映新拌混凝土塑性粘度的试验方法。研究结果为:拌合物塑性粘度随骨浆比值增大而增大,随骨料粒径增大而减小。提出了目前商品混凝土在泵送条件允许的情况下其粗骨料应用的改良方向。

大坝混凝土断裂性能及影响因素分析

利用三点弯曲梁试验,分析水灰比及粗骨料粒径对大坝混凝土断裂性能的影响。结果表明,大坝混凝土的荷载-挠度曲线分为快速增加段、快速下降段以及缓慢下降段;大坝混凝土采用的水灰比和骨料粒径分别为0.4和30mm,脆性最低。研究成果可为大坝混凝土级配优化设计提供参考。

混凝土单轴压缩破碎分形研究

针对混凝土单轴压缩破碎后的分形特征进行了研究。依据Turcotte研究成果,对混凝土破碎分形维数进行了定量计算。分析了粗骨料粒径、试样形状对混凝土破碎分形维数的影响,探讨了抗压强度、峰值应变、单位体积吸收能、脆性指标与破碎分形维数的关系。结果表明:混凝土单轴压缩破坏后的碎块分布具有分形特征;单轴压缩破碎分形维数随粗骨料粒径的增大呈下降趋势,随混凝土抗压强度的提高呈增大趋势,随峰值应变的提高、单位体积吸收能的增加、脆性指标的减小而增大;圆柱体试样的破碎分形维数与同粒径的棱柱体试样相比呈降低趋势。