结构参数变化下梯度结构混凝土的抗压性能

为了分析梯度结构混凝土的保护层厚度、界面取向性及施工工艺对其抗压强度、破坏形式的影响规律,进行了多组梯度结构混凝土试件的抗压强度试验。试验结果表明:梯度结构混凝土抗压强度随保护层厚度的增加而增大;与串联形式的梯度结构试件相比,并联形式的抗压强度较小,且失效始发于界面处;在界面处插捣可提高抗压强度,并改变其破坏形式,然而插捣过多及插捣时间延滞时,提高幅度会降低。最后基于试验数据拟合,建立了保护层厚度与抗压性能之间的表达式,并从机理上解释界面处适当插捣增强层间结合的有效性。

不同面层体积分数下梯度结构混凝土的表面氯离子浓度

通过室内氯离子侵蚀加速试验及氯离子分布测试,结合Fick第二定理拟合出梯度结构混凝土(GSC)的表面氯离子浓度,以研究面层体积分数、加速试验龄期对GSC表面氯离子浓度的影响.结果表明:GSC的表面氯离子浓度随面层体积分数的增加而下降,并逐渐趋于平缓;GSC表面氯离子浓度随暴露时间的延长而增加,最后趋于稳定;与面层体积分数φs=0的GSC试件相比,φs>0的试件具有更大的表征表面氯离子浓度累积速率的拟合系数r,但φs>0后,各GSC试件的r值相差不大.在现有模型的基础上,分别提出了GSC表面氯离子浓度与面层体积分数、加速试验龄期间的关系.

基于DIC技术的预制混凝土剪力墙反力架静载实验应变研究

数字图像相关(DIC)技术已在建筑领域得到推广应用,其中光照情况是影响DIC技术分析结果的因素之一。对于较大型的建筑结构而言,光强度分布普遍存在不均匀现象。如果不考虑光强对测量与计算结果的影响,将可能导致DIC技术测量结果存在较大误差。为了考虑不均匀光强的影响,基于光强鲁棒性的DIC测量方法将光强在位移计算窗口内视为线性变化,以此推导光强的计算公式、光强的分布情况,进而修正传统DIC技术的分析结果。通过数值模拟方法,利用散斑生成算法模拟一组具有光照影响的散斑图,将基于光强鲁棒性的DIC技术与传统DIC技术进行位移和应变计算对比。对比结果显示前者解决了传统DIC技术存在的数据波动、应变云图色彩分布不均、数据分布离散度高的问题,基于光强鲁棒性的DIC技术的可靠性得到验证。将基于光强鲁棒性的DIC技术应用于预制混凝土剪力墙反力架静载实验,分析得到了预制混凝土剪力墙试件的应变云图和裂纹扩展路径,相比数值模拟方法所得的结果,基于光强鲁棒性的DIC技术分析结果为直接测量所得,分析结果更为合理可信,进一步验证了基于光强鲁棒性的DIC技术的可靠性。

面层厚度对梯度结构混凝土扩散性能的影响

为了研究面层厚度对梯度结构混凝土(gradient structural concrete,GSC)扩散性能的影响,制备了4种不同厚度的GSC试件;通过海洋环境模拟试验及氯离子分布测试,拟合出GSC的氯离子浓度扩散系数,以研究面层厚度、曝露时间对扩散系数的影响;基于相似性原理,借鉴复合材料中二元串联结构热扩散系数模型,建立了考虑面层厚度变化的GSC的氯离子扩散系数时变模型.结果表明:GSC体系的氯离子扩散系数随面层厚度的增加而下降,并且逐渐趋于平缓;GSC体系氯离子扩散系数则随曝露时间的延长而减小,最后也趋于稳定.

海洋浪溅环境下功能梯度混凝土的防护性能分析

为了研究功能梯度混凝土(FGC)的耐久性防护效能,成型3种不同面层厚度的FGC复合体系和2种单层体系试件,并采用加速试验进行抗氯离子侵蚀性及抗钢筋锈蚀的对比分析。研究结果表明:FGC复合体系表层处的Cl含量明显低于OPC单层体系,并与MIF单层体系的相差不大。FGC复合体系可降低Cl侵入深度及侵入量,且其抗氯离子侵蚀性能力随面层厚度增大而增大,当面层厚度大于10 mm时,其抗侵蚀性与MIF单层体系相差不大。FGC复合体系抗钢筋锈蚀性好于OPC体系;研究还发现除FGC-20外,FGC复合体系的抗钢筋锈蚀性随面层厚度增大而增大。其原因是FGC-20中钢筋正好布置于两层结合处,两层材料的电化学\渗透性存在差异,导致内部钢筋锈蚀程度严重于其他厚度的FGC复合体系。可见合适的FGC复合体系可以经济而有效的提高混凝土结构的耐久性。

环境温度下蔗糖类缓凝剂对浆体性能的影响

针对环境温度对缓凝剂作用的影响,采用自动高效水化热测定仪及无电极电阻率测试仪,在线测试不同温度下,新拌水泥净浆的凝结时间、水化历程及电阻率变化.通过原子吸收及XRD进行机理分析,获得蔗糖类缓凝剂在环境温度下的适应性及其作用机制,为解决实际工程问题提供理论基础.试验结果表明,蔗糖凝结时间的临界值随着环境温度的升高而降低,但在一定掺量下,蔗糖在高温下缓凝效果比低温下强;对于一定掺量的蔗糖,高温更能延缓水化放热峰的出现及浆体结构的形成.

体积分数对梯度结构混凝土扩散系数影响研究

通过室内氯离子侵蚀加速试验及氯离子分布测试,结合Fick第2定理拟合出梯度结构混凝土(GSC)的氯离子浓度扩散系数,以研究面层体积分数、加速试验龄期对扩散系数的影响;采用压汞技术测试面层材料与结构层材料的孔结构参数,分析氯离子扩散系数与孔结构之间的关系。结果表明:GSC体系的氯离子扩散系数随面层体积分数的增加而下降,并逐渐趋于平缓;GSC体系氯离子扩散系数则随加速试验龄期的延长而减小,最后也趋于稳定;与面层体积分数V=0试件相比,其它GSC试件具有更大的时间衰减系数值,说明其抵抗氯离子侵蚀的能力更好。最后根据相似性理论,建立了考虑面层体积分数变化的GSC氯离子扩散系数时变模型,分析显示,与结构层材料相比,面层材料具有较低的孔隙率及最可几孔径,使得孔的曲折性越大、连通性越低,因而面层材料具有更低的扩散系数。

不同温度下小分子聚醚类对水泥浆体结构的影响

文章提出了在环境温度下,小分子聚醚类对水泥水化历程的影响规律及其作用机理。文中采用自行研制的自动高效水化热测定仪及无电极电阻率测试仪,在线测试新拌水泥净浆的水化的热学效应及电阻率变化,并采用排液法进行化学收缩测试。得出结论是,在常温下小分子聚醚类可以降低水泥水化热,延缓结构形成和硬化,从而降低化学收缩,但在高温环境下缓凝作用弱化,降低化学收缩能力下降,因而小分子聚醚类不适宜高温环境下的应用,需重新调整其组分。