再生混凝土单轴压缩破坏过程细观离散元研究

老砂浆的存在是再生混凝土与普通混凝土的本质区别,也是影响再生混凝土力学性能的主要因素。基于离散元软件,建立了再生混凝土单轴压缩模型,模拟了再生混凝土单轴压缩下的力学响应与裂纹延伸机制,通过与现有的试验数据对比,验证了数值模型的可靠性。研究表明:当老砂浆强度低时,随着厚度的增加,单轴抗压强度、弹模降低,峰值应变增加;当老砂浆强度较高时,老砂浆厚度对再生混凝土抗压性能影响较小;从细观上看,单轴压缩荷载作用下裂纹首先在界面过渡区产生,逐渐向新老砂浆扩展,直至贯通破坏,其破坏主要由拉伸裂纹主导。

考虑砌筑砂浆劣化的老旧砌体结构抗震性能分析

北京地区现存大量建造于1980年前后的在役老旧砌体房屋,因服役时间较长,普遍存在建筑材料劣化的现象。选取砌筑砂浆作为研究对象,通过分析冻融循环劣化过程和现场砌筑砂浆实测结果,建立北京地区实际服役环境下砂浆抗压强度劣化时变模型。通过建立典型老旧砌体结构房屋有限元模型,采用层间位移角作为评价指标,对不同建造年代的砌体房屋抗震性能进行分析研究。结果表明,随着服役时间增加,该六层砌体结构整体位移响应增大,且主要发生在服役20年之后。在7度设防地震作用时,服役超过40年的砌体房屋损伤接近严重破坏状态,难以满足抗震设防要求。在峰值加速度为200gal的地震作用时,未劣化砌体结构没有达到倒塌状态,而服役50年的劣化砌体结构进入倒塌状态指标界限内,抵抗倒塌的能力下降十分显著,显示出对多年服役劣化砌体结构进行鉴定加固的急迫性。

纳米SiO2和粉煤灰复掺对再生混凝土性能的影响

使用质量取代法研究粉煤灰和纳米SiO2单掺及复掺对再生混凝土(RAC)工作性能、抗压强度(7,28,90 d)、抗折强度(28 d)和劈裂抗拉强度(28 d)的影响。浇筑试样时,基于现有的搅拌方式,提出了新的两阶段搅拌法,先将再生粗骨料和纳米SiO2、附加水进行搅拌,使得部分纳米SiO2颗粒能够被再生粗骨料吸收,用于填补老砂浆孔隙和微裂缝。结果表明:随着纳米SiO2掺量增加,再生混凝土的坍落度逐渐减小,复掺粉煤灰能够减少纳米SiO2引起的坍落度损失;粉煤灰掺量不变的情况下,再生混凝土抗压、抗折和劈裂抗拉强度随着纳米SiO2掺量的增加而增加;复掺纳米SiO2和粉煤灰不但能够补偿再生混凝土由粉煤灰引起的早期强度降低,而且90 d龄期抗压强度明显高于2种材料单掺的再生混凝土;纳米SiO2掺量(质量分数)为1%时,再生混凝土在90 d龄期的抗压强度相对再生混凝土提高了3.0 MPa;复掺纳米SiO2和粉煤灰对再生混凝土的抗折强度、劈裂抗拉强度也有显著提升,S2F30的抗折强度相对于F30增加了24.17%,且劈裂抗拉强度高于2种材料单掺的再生混凝土,相对于F30提高了12.68%。

再生混凝土徐变试验及老砂浆影响机理研究

通过改变再生粗骨料取代率(0%、50%、100%),对再生混凝土的徐变性能进行试验研究,并在此基础上,针对再生混凝土徐变高、离散性大的特点,采用分相研究的方法对再生混凝土徐变过程中天然骨料、老砂浆和新砂浆的相互作用机制进行研究,从而揭示了再生混凝土的徐变机理,建立了反映老砂浆影响机理的再生混凝土徐变预测模型.结果表明:再生混凝土的徐变度随着再生粗骨料取代率的增加而增加;老砂浆的徐变及其含量对再生混凝土的徐变具有较大影响,降低再生混凝土中老砂浆的徐变和含量是实现再生混凝土低徐变的有效途径;模型预测值与试验值的对比表明,所建立的预测模型可以较好地预测再生混凝土的徐变.

老砂浆对再生混凝土力学性能影响模拟试验

再生混凝土和普通混凝土的内在区别主要在于老砂浆的存在与否,为了能够准确把握再生混凝土的力学性能和影响因素,从老砂浆入手,研究其强度、含量和分布特点。将原始混凝土剔除骨料制备成砂浆试块,并研究其力学性能,将原始混凝土破碎制成再生粗集料并制备成再生混凝土,研究其力学性能和破坏形态,并根据切割断面研究再生集料中老砂浆含量和分布,分析老砂浆对再生混凝土力学性能的影响。

再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀的多相数值研究

为定量分析再生骨料混凝土各组成相对其抗氯离子侵蚀性能的影响,研究建立可实现任意体积分数再生粗骨料随机分布的再生混凝土五相细微观数值模型,包括新砂浆、新界面过渡区、旧砂浆、旧界面过渡区和核心区原始天然骨料。根据各相氯离子扩散性能和几何性质的不同,探究再生粗骨料体积分数、旧砂浆附着率及新、旧界面过渡区厚度等关键几何参数对再生混凝土抗氯离子侵蚀性能及离子时空分布的影响。结果表明:作为再生骨料混凝土的重要组成部分,附着旧砂浆和核心区天然骨料的性质与含量对其抗氯离子侵蚀性能起着相互博弈的效应,导致再生骨料混凝土有效氯离子扩散系数随着骨料体积分数的增大而产生明显波动,尤其是当旧砂浆附着率较小时,此现象尤为明显;当骨料体积分数一定时,再生骨料混凝土氯离子扩散性能随着旧砂浆附着率的增大而增强,且增幅随着骨料体积分数的增大而增大;再生骨料混凝土抗氯离子侵蚀性能与新、旧界面过渡区的厚度呈负相关关系。

沈阳地区砂浆强度新旧试验方法换算系数的比对总结

2009年6月1日,JGJ/T70—2009《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(以下简称新标准)正式实施,原JGJ/T70—90《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(以下简称旧标准)同时废止。在立方体抗压强度试验的规定中新标准与旧标准相比较有了较大的变化,为了使验收结果达到一致并偏于安全,新标准选择了系数K=1.35。为了验证系数K在本地区的安全性,沈阳地区进行了砂浆新旧试验方法的比对试验,对新标准的换算系数进行了回归统计得出K=1.28,并提出了相关思考。

钢筋网水泥砂浆加固旧砖墙的试验研究

经过长时间使用后,砖砌体易发生由于砖风化、砂浆粉化、墙体裂缝和底层受潮等导致的砖砌体承载力下降、安全性降低,需采取合理的维修加固措施。已有研究表明,钢筋网水泥砂浆是一种砖墙抗震加固的有效方法。通过8片旧墙体的对比试验,研究钢筋网水泥砂浆加固旧砖墙受压承载力和水平承载力的效果,研究参数包括水泥砂浆层数、掏缝置换等。研究结果表明,采用双侧钢筋网水泥砂浆加固后旧砖墙的受压承载力提高121%～134%,而仅采用单侧钢筋网水泥砂浆加固旧砖墙的受压承载力没有明显改善。采用双侧钢筋网水泥砂浆加固后旧砖墙的水平承载力大幅提高,提高幅度达250%～612%,同时加固旧墙体的耗能能力明显提高。对原灰缝进行30mm深掏缝置换可对砖墙的加固效果略有提高。

再生粗集料砂浆附着率测试方法对比试验研究

研究采用旧桥拆除的梁板和防撞混凝土护栏2种强度等级的混凝土分别进行破碎得到2种再生粗集料,用酸溶液浸泡法、加热法、洛杉矶磨耗法以及改进的洛杉矶磨耗法分别测试这2种再生粗集料的砂浆附着率,结果表明,酸溶液浸泡法受原混凝土强度等级影响较大,强度等级高的混凝土破碎得到的再生粗集料砂浆附着率较大;加热法、洛杉矶磨耗法可以反映出砂浆与集料附着的紧密程度,加热法得到的砂浆附着率最低,洛杉矶磨耗法测得的砂浆附着率最高,而采用去掉钢球且增加磨耗转数的改进洛杉矶磨耗法可以在基本不影响原生集料形貌的基础上最大程度剥离掉砂浆,测得的砂浆附着率更准确。

再生粗骨料混凝土基本徐变试验及再生粗骨料混凝土徐变的二维随机凸骨料计算模型研究

以再生粗骨料取代率为参数,进行了再生混凝土基本徐变试验。试验结果表明,再生混凝土基本徐变度随再生粗骨料取代率的增加而增加。在试验研究的基础上,采用ANSYS软件建立了再生混凝土二维随机凸骨料徐变计算模型,并对再生粗骨料混凝土的徐变进行了计算,计算结果表明,该模型可以较好的计算再生混凝土的徐变。在此基础上,采用再生混凝土二维随机凸骨料徐变计算模型研究了再生粗骨料和老砂浆的随机分布,再生粗骨料的级配,天然骨料和老砂浆的含量、力学性能和徐变性能等因素对再生混凝土徐变的影响。研究结果表明,再生混凝土中老砂浆的含量、老砂浆的徐变和再生粗骨料的级配对再生混凝土徐变具有较大影响,老砂浆的弹性模量对再生混凝土的徐变具有不利影响,再生粗骨料和老砂浆的随机分布、天然粗骨料弹性模量对再生混凝土徐变影响较小。

再生粗骨料旧砂浆附着率对混凝土硫酸盐侵蚀性能影响

采用不同再生骨料替代率及砂浆附着率的再生骨料制备C30混凝土,研究再生骨料旧砂浆附着率对混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀性能影响,并利用显微硬度计量化表征再生混凝土老骨料-新砂浆、老骨料-老砂浆及老砂浆-新砂浆界面过渡区显微硬度和界面过渡区宽度。结果表明,随着再生骨料旧砂浆附着率增加,混凝土抗压强度和抗硫酸盐侵蚀能力均呈下降趋势;再生混凝土中老砂浆-新砂浆界面过渡区抗硫酸盐侵蚀性能最优,老骨料-老砂浆界面次之,老骨料-新砂浆界面最差。

基于离散元再生混凝土单轴拉伸细观数值研究

再生混凝土以其固废再利用的优势得到了广泛的关注,但不明确的破坏机理限制其工程应用。基于离散元理论,建立再生混凝土单轴拉伸细观离散元模型,模拟了再生混凝土单轴拉伸作用下裂纹发展及宏观力学响应,揭示了再生混凝土细观层面破坏机制。通过与现有的第三方试验对比,验证了所提出模型的可靠性。研究表明:初始裂纹的形成与扩展取决于新、老砂浆层的强度。当新砂浆强度大于老砂浆时,初始裂纹始于老界面;反之,初始裂纹主要始于新界面。进一步,老砂浆力学性能总体与再生混凝土抗拉强度、弹性模量正相关。但当老砂浆强度高于新砂浆强度后,随着老砂浆强度增长,再生混凝土强度基本不变。此外,清除附着的老砂浆可以有效的提升再生混凝土的力学性能;再生混凝土中再生骨料应来源于混凝土等级较高的构件。研究揭示了荷载作用下再生混凝土破坏机制,为再生混凝土的优化及在工程上运用提供了理论支撑。

微波加热法增强再生粗骨料性能的试验研究

为了获取更优的再生粗骨料老旧砂浆的去除方法,试验研究了微波加热功率、加热-水冷循环次数及冷却方式等不同处理技术去除再生粗骨料表面老旧砂浆的效果和对再生粗骨料性能的影响,并对再生粗骨料表面老旧砂浆的去除方法进行优化,探究在此基础上制备的再生混凝土的力学性能。结果表明:微波加热功率、加热-水冷循环次数及冷却方式是影响再生粗骨料表面老旧砂浆去除效果的主要因素;基于能量利用最大化及经济性考虑,选取中等微波功率(960 W)下微波加热-水冷循环10次为最优方案,经过该方案处理过的再生粗骨料老旧砂浆去除率较未处理的再生粗骨料提高了17.7%;用该骨料制备的再生混凝土,在取代率为25%时,混凝土强度有一定的提高。

改性环氧水泥浆试验设计及其黏结性能

针对混凝土黏结补强研究现状,研制一种新型改性环氧水泥浆,对其黏结补强性能进行试验分析。试验设计主要考察固化剂含量、水泥用量及粗糙度对黏结效果的影响。结果表明,该新型改性环氧水泥浆克服了普通环氧浆体在潮湿环境下不能很好固化的弱点,与湿浇新混凝土有较强黏结力,用作黏结界面剂能有效提高新老混凝土黏结性能。

旧混凝土板粒石化再生骨料吸水特性研究

为了揭示旧混凝土板粒石化再生骨料吸水率的特性,根据粒径和砂浆裹附量对粒石化再生粗骨料进行分类,首先从粒石化再生骨料颗粒角度探讨粒石化再生骨料颗粒的吸水规律和影响因素,通过SEM(扫描电子显微镜)电镜扫描试验分析其原因,然后根据粒石化再生分类骨料与粒石化再生粗骨料的数量关系,通过数学演绎推导的方法进一步探讨粒石化再生粗骨料的吸水规律和影响因素。研究结果表明:砂浆裹附量和级配对粒石化再生骨料吸水率产生重要影响,裹附砂浆造成了再生骨料复杂多孔的表面结构,从而使得再生骨料具有独特的吸水特性。同时由于不同破碎工艺对旧水泥混凝土的破碎和砂浆处理程度不同,证明了破碎工艺的重要性。

纳米SiO_(2)对再生混凝土新旧砂浆界面过渡区的影响

大量复杂且薄弱的界面过渡区(ITZ)是导致再生混凝土力学性能较差的主要原因,故需对其进行强化处理。纳米SiO_(2)(NS)具有活性高、比表面积大和粒径小等优点,能够起到填充薄弱ITZ的作用,以及具有提高再生混凝土性能的潜在能力。本研究采用NS(等质量取代水泥)作为掺合料制备再生混凝土,基于流动度、力学性能和微观结构的测试,阐明NS掺量对水泥胶砂流动度和力学性能的影响,分析NS对再生混凝土新旧砂浆ITZ的改善作用。进一步地,通过显微电镜(SEM)、能谱(EDS)等微观测试,研究NS对再生混凝土的新旧砂浆ITZ微观形貌和水化产物的影响,分析新旧砂浆的水化产物与ITZ宽度。结果表明:NS掺量的增加会降低水泥胶砂的流动度,其强度呈现先增大后减小的趋势,且当NS掺量为3%(质量分数,下同)时,其28 d抗折强度和抗压强度分别增加了13.17%和25.55%;NS会促进再生混凝土的新旧砂浆ITZ水化产物中C-S-H凝胶的生成,优化水化产物的均匀分布,减小ITZ宽度,从而提高ITZ的微观结构密实程度;新砂浆内部水化反应产生的C-S-H含量较高,水化程度较高,界面较密实,而旧砂浆内部水化反应产生的C-S-H含量较低,存在大量降低界面强度和微观结构密实程度的水化产物。

再生粗骨料旧砂浆附着率对混凝土抗氯离子渗透性影响

调整再生粗骨料旧砂浆附着率(20%、40%、60%和80%)和替代率(0%和50%),配制C30混凝土。研究再生骨料旧砂浆附着率对混凝土氯盐侵蚀影响,利用显微硬度计量化表征再生混凝土多重界面过渡区显微硬度和界面宽度。

老旧砖混结构房屋检测鉴定中若干问题的讨论

文章以城市老旧砖混房屋为对象,对其安全性鉴定工作中涉及的检测方法、抽样方法、设备使用、火灾和内涝等特定环境下的检测、结构体系分析、计算标准的选择和使用等方面进行了分析讨论,阐述了对检测鉴定结果的影响,同时提出了一些处理的方法和建议。

许营桥加固维修技术探讨

结合聊城市省道710线许营桥(K28+835)的加固维修工程,详细介绍了粘贴碳纤维布技术在旧桥加固中的应用以及利用丙乳修补混凝土表面缺陷的施工经验。

老码头结构改性修复砂浆的耐久性

为解决老码头结构破损的问题,提出改性砂浆修复老码头结构的方法。对改性修复砂浆与常规修复砂浆进行一系列性能对比试验。结果表明:改性修复砂浆无论在基本性能方面,还是在复杂环境下的耐久性方面均优于常规修复砂浆,在老码头结构修复中更具有优势。