塑性混凝土单向受压应力-应变关系的试验研究

通过棱柱体试件的单向受压试验,研究了水胶比和龄期对塑性混凝土单向受压的应力-应变曲线的影响。研究结果表明,单向受压下塑性混凝土的峰值应力随水胶比增加而减小,随龄期的增加而增大,其峰值应变基本在3000με以上,平均值为3528με;塑性混凝土应力应变曲线上升段斜率、下降段曲率及陡峭程度均随水胶比的减小或龄期的增加而增大;塑性混凝土单向受压中吸收的能量随峰值应力的增加而线性增加。通过对试验结果的分析,建立了塑性混凝土弹性模量、吸收能量、应力-应变曲线参数a1和a2与峰值应力间的关系式及峰值应力、a2与水胶比和龄期间的关系式。在此基础上,提出了考虑水胶比和龄期影响的单向受压下塑性混凝土应力-应变关系数学表达式。

再生骨料混凝土配合比设计参数研究

通过再生骨料混凝土配合比试验,研究再生粗骨料材料性质对再生骨料混凝土配合比设计中水灰比、单方用水量和砂率等参数的影响;通过对试验结果的统计分析,建立了考虑再生骨料取代率影响的水胶比计算公式,考虑再生骨料吸水率和取代率影响的再生混凝土单方用水量计算公式,以及考虑再生骨料空隙率、取代率和表观密度影响的再生混凝土砂率计算公式。结果表明:再生骨料取代率、空隙率和吸水率对再生骨料混凝土配合比设计参数的影响较大;所得公式形式简单,反映了再生粗骨料的特点,提高了再生骨料混凝土配合比设计的精度,为再生混凝土配合比设计提供依据和参考。

高温作用后矿渣微粉纤维混凝土的微观结构

通过对扫描电镜照片的对比分析,探讨了矿渣微粉纤维混凝土经受不同高温作用后,水泥浆体、骨料与水泥浆体界面过渡区内的水化硅酸钙C-S-H凝胶、钙矾石AFt和氢氧化钙Ca(OH)2等水泥水化物形貌、状态、数量及孔隙与裂缝的变化情况.结果表明,经历不同程度的高温后,水泥浆体及界面过渡区的结构疏松程度增加,水化产物不密实,C-S-H凝胶网状结构破碎直至消失,AFt和Ca(OH)2逐步分解含量减少,骨料与水泥浆之间的粘结变得松散,裂缝逐渐扩展.混凝土中的聚丙烯纤维在160℃左右熔融逸出,形成众多相互交织的孔隙通道,缓解了其内部的蒸汽压力,有效阻止了混凝土的爆裂.

钢纤维再生混凝土抗压强度试验研究

以钢纤维体积率、钢纤维类型、再生粗骨料处理方式以及试件尺寸作为参数,通过与钢纤维天然混凝土对比,探讨钢纤维对再生混凝土抗压性能的影响.试验结果表明:钢纤维再生混凝土抗压强度略低于钢纤维天然混凝土,钢纤维的加入可以在一定程度上提高再生混凝土的抗压强度,钢纤维再生混凝土立方体抗压强度的尺寸效应系数与钢纤维天然混凝土差别不明显.根据对试验数据的统计分析,铣削型钢纤维(MF)对天然混凝土抗压强度的影响系数为0.25,对预湿水再生混凝土抗压强度的影响系数为0.35,钢纤维对再生混凝土的增强效果优于天然混凝土.

塑性混凝土强度和尺寸效应的试验研究

通过对12个配合比、3个龄期共405个塑性混凝土试块的强度试验,研究了塑性混凝土相关强度之间的关系,塑性混凝土抗压强度和劈拉强度的尺寸效应,以及塑性混凝土抗压强度与龄期之间的关系。试验结果表明:塑性混凝土抗压强度、劈拉强度、抗折强度之间具有良好的统计关系;相比边长为150 mm的立方体试块,边长为100 mm的塑性混凝土立方体试块的抗压强度和劈拉强度的尺寸效应系数分别为0.937 5和0.861 6;龄期对塑性混凝土的抗压强度有较大的影响。在此基础上,建立了相关强度指标之间的换算关系式以及轴心抗压强度与龄期的对数关系式。

钢纤维自密实混凝土抗压性能试验研究

通过立方体试块的抗压试验,研究了钢纤维体积率、钢纤维类型、浇筑方式、粉煤灰置换率对自密实混凝土抗压强度的影响.结果表明,钢纤维提高了自密实混凝土的抗压强度;在钢纤维体积率的一定范围内,振捣改善了钢纤维对自密实混凝土抗压强度的增强效果;自密实混凝土的抗压强度随着粉煤灰置换率的增加而降低,随着龄期的增长而逐渐提高.在试验研究的基础上,给出了粉煤灰置换率为20%,30%的自密实混凝土立方抗压强度随龄期变化的计算公式.

聚丙烯纤维混凝土高温损伤研究

通过对高温后聚丙烯纤维混凝土的表观损伤、内部损伤以及微观形貌进行分析,深入研究聚丙烯纤维混凝土的高温损伤特征。结果表明:经历最高温度越高,混凝土表观损伤越严重;聚丙烯纤维可以有效改善混凝土的高温性能,抑制混凝土裂缝的产生和发展;经历相同的温度时,聚丙烯纤维掺量越高,混凝土内部裂缝越少且贯通性越低;经历高温作用后,水泥水化产物出现分层及裂纹,混凝土内部孔隙增多、微裂缝增大且逐渐贯通。随着温度的升高,混凝土开裂进一步加剧,裂缝变宽且贯通性增强,孔隙直径增大。

玻璃纤维增强聚合物筋压缩和剪切性能试验研究

本文制备了不同直径、不同肋间距以及不同表面形式的玻璃纤维增强聚合物(GFRP)筋。在此基础上,通过玻璃纤维增强聚合物筋的压缩性能和剪切性能试验,研究GFRP筋的破坏形态和机理,分析GFRP筋直径、肋间距、表面形式以及长细比对其抗压强度和剪切强度的影响。试验结果表明,直径的变化对GFRP筋的抗压强度和剪切强度均有一定影响,肋间距和长细比的影响则不明显。

聚丙烯纤维混凝土冻融损伤试验研究

通过快速冻融循环试验,研究聚丙烯纤维混凝土冻融损伤性能.结果表明:冻融循环对聚丙烯纤维混凝土有较大影响,随冻融循环次数的增加,聚丙烯纤维混凝土损伤不断累积,相对动弹模、劈拉强度不断下降;掺加一定量的聚丙烯纤维,能有效提高混凝土的抗冻性能;在一定范围内,随聚丙烯纤维掺量的增加,强度损伤逐渐减小.冻融循环75次时,聚丙烯纤维混凝土的强度损伤变量最大达到77.7%,掺量为1.5kg/m3的聚丙烯纤维对混凝土强度增益比达240.5%.在试验基础上,分析了聚丙烯纤维混凝土冻融损伤机理,建立了冻融循环作用下聚丙烯纤维混凝土强度损伤模型.

钢纤维混凝土与老混凝土劈拉粘结强度的研究

通过105个100 mm×100 mm×100 mm钢纤维混凝土(新混凝土)与老混凝土粘结立方体试块劈拉试验,探讨老混凝土表面处理方法、界面粘结剂类型及钢纤维体积分数对新/老混凝土劈拉粘结强度的影响.结果表明,老混凝土表面粗糙度、界面粘结剂类型对新/老混凝土劈拉粘结强度有较大影响.在一定钢纤维体积分数范围内,随钢纤维体积分数的增加,新/老混凝土劈拉粘结强度明显提高.最后,提出了新/老混凝土劈拉粘结强度的计算公式.

钢纤维再生混凝土配合比正交试验研究

使用正交方法针对钢纤维再生混凝土进行配合比设计.主要分析水胶比、再生骨料取代率、钢纤维体积率对其塌落度、立方体抗压强度、劈拉强度的影响.再生骨料取代率对塌落度的影响最为显著,建议在再生混凝土单方用水量计算中引入再生骨料取代率与再生骨料吸水率两个变量.水胶比对抗压强度的影响最为显著,抗压强度随着水胶比的增加而降低.钢纤维体积率对于劈拉强度影响最为显著.再生骨料取代率对抗压强度、劈拉强度的影响并不显著,从经济性和环保角度考虑,全再生骨料钢纤维混凝土前景广阔.

粗骨料粒径对卵石混凝土抗压强度影响的试验研究

通过54个150mm×150mm×150mm、18个200mm×200mm×200mm和72个150mm×150mm×300mm卵石混凝土试件的抗压强度试验,探讨了粗骨料粒径、水灰比和龄期对混凝土抗压强度的影响。试验结果表明:随着粗骨料最大粒径的增大,抗压强度随之降低;水灰比越小,混凝土抗压强度的粗骨料粒径效应越明显;龄期增加,混凝土抗压强度的骨料粒径效应无显著变化。

钢筋混凝土牛腿结构拉压杆模型及配筋设计

美国混凝土结构规范(ACI 318-08)将拉压杆模型设计方法作为规范性附录,用于指导混凝土结构D区的设计。首先介绍拉压杆模型构成,分析按中国规范(GB 50010-2010)的设计参数(荷载、混凝土强度、钢筋强度)设计时,压杆、拉杆及节点区内力的计算,提供了设计步骤。按照中国规范参数,对牛腿结构进行拉压杆模型设计,对比分析了按建议方法进行设计时与按ACI 318-08规范设计时安全度的差别。算例分析表明,按建议的拉压杆方法进行牛腿结构设计,力学概念清晰,计算简便,与中国规范规定设计方法的安全度水平相当,可用于钢筋混凝土牛腿结构的设计。

碳化钢纤维混凝土弯折性能的试验研究

通过对43组129个100 mm×100 mm×100 mm的混凝土立方体试件进行试验研究,以钢纤维体积率、混凝土强度等级和碳化龄期为变量,研究了不同体积率、不同强度等级的钢纤维混凝土在不同碳化龄期下弯折性能的变化规律,探讨了钢纤维对混凝土抗折强度的影响机理.试验结果表明,混凝土基体强度等级较高时,随着碳化龄期和钢纤维体积率的提高,碳化后混凝土弯折性能改善比较显著,对基体强度等级为C30、体积率分别为1.0%和2.0%的钢纤维混凝土碳化3 d7、d1、4 d、28 d后,相对抗折强度分别为0.98,1.11,0.91,1.21和0.92,1.24,1.23,1.39.

钢纤维混凝土的收缩性能试验研究

通过混凝土自由收缩试验,探讨了钢纤维体积率等因素对混凝土收缩值的影响。结果表明:加入一定量的钢纤维能减少混凝土收缩值;在一定范围内,随钢纤维含量的增加,收缩减小效果逐渐明显;钢纤维混凝收缩应变符合双曲线函数形式。根据试验数据,建立了考虑钢纤维掺量影响的钢纤维混凝土收缩应变的统一计算模式。

钢纤维纳米SiO_2混凝土强度的试验研究

通过钢纤维纳米SiO2混凝土立方体试件的强度试验,研究了钢纤维体积分数以及纳米SiO2掺量对钢纤维纳米SiO2混凝土抗压强度和劈拉强度的影响.结果表明：钢纤维的掺入改变了纳米混凝土的破坏形式;随着钢纤维体积分数在0.0%-1.5%范围内的增大,钢纤维纳米SiO2混凝土的抗压强度和劈拉强度都相应地提高,其中对劈拉强度的提高最为显著;纳米SiO2掺量在0.0%-2.0%范围内的增加,钢纤维纳米SiO2混凝土抗压强度都有一定程度的增长,劈拉强度在掺量为0.5%时达到最大.

振冲碎石桩处治粉砂性湿软地基研究

为了提高粉砂性湿软地基的承载能力,采用振冲碎石桩进行处治.基于Drucker-Prager模型,应用数值分析软件对实际工程中加固后的不同填高路基及不同桩径、不同桩间距的碎石桩复合地基进行数值模拟.结果表明,随着碎石桩桩径的增大、桩间距的减小,振冲碎石桩能减少路基沉降量,最大减小量分别为31.4 mm和23.4 mm,但坡脚的水平位移增大;随着路基填高和桩间距的增大,碎石桩复合地基坡脚的水平位移减小.综合分析认为,当桩径为0.5 m且桩间距为1.5 m时,较为经济合理.

消石灰改善OGFC水稳定性的试验研究

较好的水稳定性是OGFC(Open-Graded Friction Course,开级配抗滑磨耗层)混合料组成设计的技术关键。通过浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价消石灰取代矿粉后对OGFC混合料水稳定性的改善效果。结果表明:消石灰取代矿粉后对OGFC混合料的水稳定性有显著的改善作用;消石灰的适宜掺量为矿料总质量的2.8%。

塑性混凝土研究意义及研究状况分析

塑性混凝土是一种理想的防渗墙材料,以其优越的力学、变形和渗透性能可以克服普通混凝土防渗墙材料性能的不足。然而,国内外的研究表明对塑性混凝土的研究在配合比、试验方法、基本理论和高性能化方面还存在诸多问题,所以开展对高性能塑性混凝土材料及其防渗墙的性能研究,建立高性能塑性混凝土的基本理论,具有重大现实意义和工程应用价值。

钢纤维局部增强高强混凝土框架边节点抗震性能试验研究

通过3个钢纤维局部增强框架边节点的低周反复加载试验,探讨了柱端轴压比对钢纤维高强混凝土框架边节点抗震性能的影响。结果表明:随着柱端轴压比的增加,其对节点核心区混凝土的约束作用逐渐增大,减缓了抗剪承载力和刚度的退化,限制了节点核心区剪切变形,提高了节点核心区的抗剪承载力、延性和耗能能力。