Correlation between tension softening relation and crack extension resistance in concrete

Changes of the material fracture toughness with crack propagation can be described by a crack extension resistance curve,one of the fundamental fracture criteria in crack mechanics.Recently,experimental observation of the fracture behavior in concrete was used to develop a new fracture criterion,the crack extension GR resistance curve,to analyze crack propagation during the entire concrete fracture process.The variation of the crack extension resistance is mainly associated with the energy consumption in the fracture process zone ahead of the stress-free crack tip.The crack extension resistance is then a function of the softening curve,which is a basic mechanical property in the fracture process zone.The relationship between the softening curve and the crack extension GR resistance curve is then analyzed based on results of three-point bending beams tests.The results indicate that the characteristic points of the crack extension resistance GR curve is closely related to the characteristic point on used tension softening curve.

轻型组合桥梁负弯矩区接缝抗弯性能试验

对适用于轻型组合桥梁负弯矩区的T形横向接缝抗弯性能进行试验研究,对负弯矩加载接缝的全过程进行理论分析,对接缝设计参数进行讨论.研究结果表明,随着荷载的增大,试件的主裂缝出现在连续浇筑的UHPC接缝界面和加载点下方的面板表面,试件中部未发现明显裂纹,UHPC接缝界面的可视初裂强度可以满足实桥设计荷载.对试验梁进行分析,提出接缝最大裂缝宽度、考虑UHPC拉伸刚度效应的设计弯矩和挠度计算公式,获得每阶段承载力的计算式,预测结果与试验结果吻合良好.通过参数讨论和计算可知,跨度L=20~50 m的轻型组合桥梁T形接缝上部加长长度可以设置为0.1L.

橡胶粉掺量、粒径对砂浆性能影响规律研究

通过在砂浆中掺入不同量、不同粒径的橡胶粉,分析了橡胶粉掺量、粒径对砂浆强度、弹性模量、极限拉伸值影响规律。在数据分析基础上,综合评价了橡胶粉掺量、粒径对砂浆抗裂性影响规律。试验结果表明:随着橡胶粉掺入量的增加强度、弹性模量逐渐降低,而极限拉伸值却随着橡胶粉掺入量的增加而增加;在相同配合比时,掺粗橡胶粉砂浆的弹性模量、抗压强度大于掺细橡胶粉砂浆,但轴拉强度、极限拉伸值却低于掺细橡胶粉砂浆;橡胶粉掺入量增加,砂浆抗裂性能提高,掺细橡胶粉砂浆的抗裂性优于掺粗橡胶粉砂浆。

粉煤灰橡胶粉改善混凝土抗裂性能研究

本文针对混凝土工程中面板混凝土裂缝问题,在混凝土中掺入废橡胶粉、粉煤灰及外加剂等,进行优化组合,调整混凝土的内部结构,经过宏观和微观试验得出结论:混凝土的极限拉伸值、抗拉强度和抗裂韧性得到了提高,混凝土的脆性和弹性模量降低,裂缝明显减少。

离心成型钢筋钢纤维混凝土电杆设计方法研究

采用离心成型技术制作钢筋钢纤维混凝土电杆,对提高电杆在荷载作用下的横截面抗裂能力和环境作用下纵截面的抗裂能力具有明显效果,对截面开裂后裂缝宽度发展具有显著抑制作用,并提高电杆的承载变形能力及增强破坏时的延性特征,具有良好的工程推广应用前景.在离心成型钢筋钢纤维混凝土锥形杆和等径杆受力性能试验成果基础上,通过理论推导分析提出了钢筋钢纤维混凝土电杆正截面承载力和抗裂度、裂缝宽度、变形设计计算方法,计算结果与试验结果符合良好,可用于此类电杆的工程设计.

先张法预应力混凝土管桩抗裂弯矩和极限弯矩计算式的探讨

按现行《混凝土结构设计规范》(GB 5 0 0 10 - 2 0 0 2 ) ,结合收集到的 95根管桩实测抗裂和极限弯矩的资料 ,经研究分析后对先张法预应力混凝土管桩抗裂弯矩和极限弯矩计算式提出修改建议 ,使计算结果能较好地符合我国管桩生产厂的实际情况 ,满足管桩生产发展的要求。

构造措施对混凝土小型空心砌块墙体开裂的影响

通过对采用2种构造措施和未采取构造措施的混凝土小型空心砌块单片墙体进行的对比试验 ,了解到具有不同构造措施的墙体初始裂缝的开展部位、裂缝形态、发展规律和墙体破坏形态 ,确定了不同构造措施墙体的抗裂荷载和极限荷载 ,明确了芯柱和构造柱在提高混凝土小型空心砌块墙体的抗裂荷载和极限荷载方面的作用 。

锈蚀钢筋混凝土梁粘贴钢板加固试验研究

制作了7根配筋率为0.81%的钢筋混凝土适筋梁,模拟既有钢筋混凝土结构在受荷后的实际状况,对其中的6根梁经预裂加载后采用电化学方法进行快速锈蚀,锈蚀试验按钢筋锈蚀率3%、6%和9%分为3组。采用粘贴钢板法对每组中的1根锈蚀钢筋混凝土梁进行了加固处理。通过加载对比试验研究表明:粘贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的正截面应变符合平截面假定,且正常使用性能得到明显改善、承载力达到了预期增强效果。粘贴钢板有效地减小了锈蚀钢筋混凝土梁的裂缝宽度和延伸高度,挠度变化呈现弹塑性变形特征,延性破坏特征明显。加固梁基本上发生钢筋钢板屈服后的受压区混凝土压碎破坏,其承载力受钢筋锈蚀率的影响较小。采用U型钢板箍辅以螺栓锚固梁底的粘贴钢板,是保证粘贴钢板与锈蚀钢筋混凝土梁协同工作的必要措施。

合成纤维对无砟轨道道床板混凝土早期抗裂性能影响

为提高高速铁路无砟轨道道床板混凝土抗裂性能,采用塑性阶段砂浆抗拉强度、早期混凝土极限拉伸应变、约束条件下混凝土平板抗裂性能试验,研究了聚丙烯(PP)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维及其两种纤维的混杂纤维对道床板混凝土抗裂性能的影响.结果表明,掺加合成纤维可以显著提高砂浆的塑性抗拉强度以及早期混凝土极限拉伸应变,混杂纤维提高的幅度最大;纤维可延长混凝土初裂时间,减少混凝土开裂面积,掺加PVA纤维以及混杂纤维的混凝土未出现开裂,抗裂等级达到Ⅰ级.掺加合成纤维是提高无砟轨道道床板混凝土抗裂性能的有效途径.

钢筋钢纤维混凝土偏心受拉构件受力变形性能的试验研究

本文进行了２２根钢纤维掺量不同的钢筋混凝土偏心受拉构件的加载全过程试验，着重研究了钢纤维对构件抗裂度、裂缝宽度和承载力的影响规律，并得出了基于钢筋混凝土结构计算理论并考虑钢纤维各项参数影响的计算方法．

高韧性树脂钢丝网混凝土侧面加固RC偏压柱试验研究

为探究超强高韧性树脂钢丝网混凝土(HTRCS)加固技术对拱桥拱肋的加固效果,设计制作6根钢筋混凝土柱试件进行偏心受压试验,研究加固前、后钢筋混凝土柱在偏心压力作用下的裂缝发展、破坏形式、开裂荷载和承载力、荷载~侧向挠度曲线等,并分析加固层作用机理。结果表明:HTRCS加固不会改变钢筋混凝土偏心受压柱的破坏形态,但能有效地改善大偏心受压柱的裂缝发展形态;HTRCS加固能显著提高偏心受压柱的极限承载力和大偏心受压柱的抗裂性能,对于远轴侧加固的大偏心受压柱和近轴侧加固的小偏心受压柱,HTRCS加固效果最优;HTRCS加固能够提高偏心受压柱的刚度。

乳化沥青对掺橡胶粉砂浆性能影响研究

通过在掺橡胶粉砂浆中掺入不同量的乳化沥青,分析了乳化沥青对掺橡胶粉砂浆强度、弹性模量、极限拉伸值影响规律;在数据分析基础上,综合评价了乳化沥青掺量对掺橡胶粉砂浆抗裂性影响规律。试验结果表明:随着乳化沥青掺量的增加,砂浆强度、极限拉伸值、抗裂性先增加后降低,而弹性模量却随着橡胶粉掺入量的增加而降低。从强度、弹性模量、极限拉伸值、抗裂性综合评价看,乳化沥青的最优掺量在30%左右。

先张PC梁快速施工引发的超量预应力损失研究

先张预应力混凝土(PC)梁通过长线法张拉、蒸汽养护、早龄期放张实现快速施工,但在此期间超量预应力损失相伴而生,显著影响梁体的抗裂性能。为研究超量预应力损失的额度和效应,以某线路先张PC简支梁桥为背景,对1组(3榀)快速施工的先张梁进行预应力监测,并建立有限元模型分析超量预应力损失下梁体抗裂性能的退化。结果表明:长线法张拉导致摩阻预应力损失沿纵向累积,摩阻预应力损失超量46~115 MPa;相比自然养护,蒸汽养护使钢绞线温差预应力损失平均超量50 MPa;早龄期放张时混凝土弹性模量不足,导致弹性压缩预应力损失超量40 MPa;快速施工过程中,预应力损失累计超量153 MPa,致使梁体的抗裂性能下降11%。建议通过改换滚轮式转向器、调整蒸汽养护制度、延后放张等方法优化施工工艺,从而在实现快速施工的同时,保证结构的安全性、适用性、耐久性。

减缩型聚羧酸减水剂抗裂性能及作用机理研究

减缩型减水剂对提高现代混凝土体积稳定性具有至关重要的作用。采用平板法评价减缩型聚羧酸减水剂(PCA-R)的抗裂性能。通过测试掺该类减水剂的模拟水泥石孔溶液的表面张力,分析水泥石的孔结构及水泥水化产物微观形貌。试验结果表明,该PCA-R具有良好的减缩抗裂效果,能用于减缩抗裂性能要求严格的工程。

等径离心成型钢纤维混凝土预应力电杆受力性能试验研究

通过试验研究了等径离心成型钢纤维混凝土预应力电杆的受力性能,主要包括抗裂度、裂缝的分布形态与裂缝宽度、跨中挠度和极限承载力等.试验证明:由于预应力和钢纤维的双重增强作用,电杆的抗裂度提高,在标准检验荷载作用下电杆截面混凝土处于抗裂的弹性工作状态;当荷载达到标准检验荷载的130%—160%后,截面混凝土出现初始裂缝,卸载后初始裂缝闭合,变形回复.在截面开裂荷载至承载力检验荷载范围内,裂缝延伸和裂缝宽度发展较慢,裂缝呈短细非贯通性分布形态,抗变形能力有所提高,截面极限承载破坏呈现出一定的延性性质.研究成果为此类电杆在河南省漯河—淮阳220kV线路工程建设中应用提供了科研依据.

碾压混凝土的极限拉伸变形研究

为了防止混凝土发生裂缝,设计者对坝工等大体积混凝土提出抗裂要求,并以极限拉伸值作为混凝土抗裂能力的指标。通过对国内数十个工程的碾压混凝土资料的统计与分析,研究了碾压混凝土的极限拉伸变形性能。结果表明：碾压混凝土的极限拉伸变形与混凝土中胶凝材料浆所占比例成线性关系。我国碾压混凝土的粉煤灰掺量为50%-60%,后期其极限拉伸值接近常态混凝土的拉伸应变能力,大多处于60×10^-6-100×10^-6之间,这对于提高混凝土的抗裂性能极为有利。

硅灰和石灰石粉对碾压混凝土抗裂性能的影响

为研究硅灰和石灰石粉对碾压混凝土材料抗裂性能的影响及作用机理,采用劈裂抗拉强度、拉压比、弹强比等指标,并结合扫描电镜、热重分析、压汞测试等技术,在石灰石粉-粉煤灰系碾压混凝土中加入硅灰,进行试验分析。结果表明,掺合料总量为40%时,加入5%的硅灰,能够增加微观结构密实度,优化孔结构,有效提高材料的整体抗裂性能。

混凝士的极限拉伸值研究综述

为了防治混凝土发生裂缝,许多坝工等大体积混凝土在设计中提出抗裂要求,以极限拉伸值作为混凝土抗裂能力的指标。本文讨论了影响混凝土极限拉伸值的测试方法、影响因素及提高措施。可以选用掺掺合料、外加剂、纤维和石粉的方法来提高混凝土的极限拉伸值,从而提高混凝土抗裂性能,为工程实践提供参考。

混凝土极限拉伸值问题思考

通过比较标准试件与原级配试件极限拉伸值试验结果 ,比较标准试验结果与缓慢拉伸试验结果以及原型观测结果 ,比较极限拉伸变形与干缩变形以及试验误差分析 ,指出将极限拉伸值作为抗裂的设计指标与温控的矛盾 ,特别是对高掺粉煤灰大体积混凝土 ,片面强调混凝土极限拉伸值 。

缓凝高效减水剂对碾压混凝土性能影响分析

为适应碾压混凝土筑坝浇筑环境高、浇筑强度大、不间断施工等要求,缓凝高效减水剂已成为碾压混凝土工程施工中必不可少的一组分。本文就缓凝高效减水剂对RCC的工作度(VC值)、含气量、凝结时间、强度性能、弹性模量及极限拉伸性能、耐久性能、热学性能、自生体积变形、抗裂性能的影响进行研究分析,指出了缓凝高效减水剂在碾压混凝土中应用的优势及存在的问题,并就与引气剂复合使用的效果进行了讨论。研究工作为碾压混凝土工程优选缓凝高效减水剂品种及配合比优化设计提供重要参考依据。