石灰岩骨料混凝土弹性模量与强度相关性研究

试验研究了不同强度等级的石灰岩骨料混凝土的抗压强度、弹性模量随龄期发展规律,并与砂岩骨料混凝土进行了比较.通过数值模拟,建立了石灰岩骨料混凝土的抗压强度、弹性模量与龄期之间的相互关系模型.结果表明：不同强度等级的石灰岩骨料混凝土弹性模量发展比抗压强度快,且比砂岩骨料混凝土高;不同强度等级、不同岩性骨料混凝土的弹性模量与抗压强度平方根均呈线性关系,随强度等级的增大,石灰岩骨料混凝土弹性模量增长减缓,砂岩骨料混凝土则与之相反.     

粗骨料压碎指标对混凝土力学性能的影响

为了研究不同粗骨料压碎指标对混凝土力学性能的影响,文章采用三种压碎指标不同的粗骨料针对C30、C40、C50等级的混凝土进行了相关试验。结果表明:C30等级的混凝土,粗骨料的压碎指标主要取决于骨料与水泥石的界面强度;C40等级的混凝土,抗压强度主要取决于粗骨料与水泥石的界面强度和粗骨料的压碎指标;C50等级的混凝土,粗骨料压碎指标是制约混凝土强度的主要因素。     

再生骨料特性对再生混凝土强度和碳化性能的影响

为了评价再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生混凝土性能的影响,以再生骨料表面不同的砂浆强度及附着率为变量,配制了不同强度等级的再生骨料混凝土,通过对比性强度试验和碳化试验评价了再生混凝土内部存在的2个界面过渡区与混凝土性能的关系.结果表明:以高强度原生混凝土为再生骨料配制相对较低强度等级的再生骨料混凝土时,其强度与普通混凝土几乎相同,再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生骨料混凝土强度影响不大,但碳化深度有所增大;以相对较低强度原生混凝土为再生骨料配制同强度等级以上的再生骨料混凝土时,其强度与普通混凝土相差较大,再生骨料表面砂浆的强度及附着率对再生混凝土强度影响较大,碳化深度也相应增大.     

高强轻骨料混凝土的基本性能研究

为了解高强轻骨料混凝土的基本性能,设置了3个强度等级的高强轻骨料混凝土与普通混凝土的对比试验。试验结果表明:随着混凝土龄期的增加,高强轻骨料混凝土的立方体抗压强度增长速度快于普通混凝土;同一混凝土强度等级下,高强轻骨料混凝土的比强度远远大于普通混凝土的比强度;高强轻骨料混凝土受压破坏时表现出明显的脆性破坏特征,而骨料强度对于高强轻骨料混凝土的强度具有决定性的影响。     

高强轻骨料混凝土梁受剪性能分析

高强轻骨料混凝土具有强度高、自重轻、抗冻抗渗性能好等诸多优点,具有良好的应用前景,但其弹性模量低,脆性破坏显著。收集了大量轻骨料混凝土梁受剪性能试验结果,通过LC40强度等级将其分为普通强度轻骨料混凝土梁和高强轻骨料混凝土梁,结合各国规范建议方法和典型统计模型对其承载能力进行计算,并与试验结果进行对比分析。研究表明:轻骨料混凝土梁的受剪承载力低于同等级的普通混凝土梁,且随着混凝土强度的提高,轻骨料混凝土梁的受剪承载能力提高幅度减小,建议依据强度差异选取不同的混凝土强度折减系数用于规范设计。     

天然和人工骨料水工混凝土的配制及性能研究

分别选择天然砂砾石、花岗岩人工骨料开展了C30、C20水工混凝土配合比设计及性能试验，研究了骨料品种对相同强度等级混凝土拌和物性能、力学性能、绝热温升、耐久性能等方面的影响。结果表明：采用天然骨料或人工骨料，以绝对体积法设计、制备的C20W6F300、C30W6F350混凝土的强度、抗渗等级、抗冻等级均能满足设计指标要求；当强度等级相同时，两种骨料制备的混凝土拌和物性能相近，人工骨料混凝土的力学性能、抗裂性、抗冻性均优于天然骨料混凝土，但天然骨料混凝土的渗水高度小于人工骨料混凝土，C20人工骨料混凝土的绝热温升值略高于天然骨料混凝土，但两者的平均温升值相近。     

纤维轻骨料混凝土力学性能的研究

在轻骨料混凝土中掺入不同量的聚丙烯纤维,对混凝土的抗压强度,轴心抗压强度,弹性模量,抗折强度及弯曲韧性进行研究,比较了聚丙烯纤维轻骨料混凝土的力学性能与强度等级的关系,结果表明:掺入聚丙烯纤维可以有效的改善混凝土的抗折强度和弯曲韧性,而抗压强度与强度等级有关。     

集料与混凝土力学性能关系研究

分别采用不同粗骨料，不同粗骨料体积含量的不同最大集料粒径粗骨料配置不同强度等级的混凝土，并测试了其抗压、劈裂抗拉和弯曲抗拉强度。分析与讨论了粗骨料对不同强度等级混凝土性能影响，并从理论上进行了阐述。     

钢纤维自密实全轻混凝土梁受弯性能的试验研究

与普通钢筋混凝土梁相同,基体混凝土的强度等级、纵筋配筋率、钢筋的强度等级影响着自密实全轻骨料混凝土梁受弯性能。钢纤维使自密实轻骨料混凝土梁受弯能力得到了明显的提升。     

高强轻骨料混凝土梁承载力的研究

在6根高强轻骨料混凝土梁、2根高强普通混凝土梁正截面受弯承载力试验的基础上,提出了轻骨料混凝土强度等级提高后的正截面受弯承载力的计算方法;在对110根轻骨料混凝土梁斜截面受剪承载力试验数据分析的基础上,提出了轻骨料混凝土强度等级提高后的斜截面受剪承载力计算公式,为《轻骨料混凝土结构技术规程》的编制提供依据。     

碎砖骨料再生混凝土的抗冻性能试验研究

试验采用碎砖替代30%的粗骨料石子,制备碎砖骨料再生混凝土,通过与天然混凝土在冻融环境下的对比试验,研究碎砖骨料再生混凝土的抗冻性。试验结果表明:按C40强度等级设计30%取代率的碎砖骨料再生混凝土的立方体抗压强度基本接近设计强度;30%取代率的碎砖骨料再生混凝土的抗冻等级也可以达到D300。为碎砖骨料再生混凝土在工程中的应用提供了参考数据。     

碎砖骨料再生混疑土的抗冻性能试验研究

试验采用碎砖替代30％的粗骨料石子,制备碎砖骨料再生混凝土,通过与天然混凝土在冻融环境下的对比试验,研究碎砖骨料再生混凝土的抗冻性.试验结果表明:按C40强度等级设计30％取代率的碎砖骨料再生混凝土的立方体抗压强度基本接近设计强度;30％取代率的碎砖骨料再生混凝土的抗冻等级也可以达到D300.为碎砖骨料再生混凝土在工程中的应用提供了参考数据.     

骨料-砂浆界面过渡区力学特性试验

骨料-砂浆形成的界面过渡区对混凝土力学性能有显著影响,界面过渡区力学参数是开展混凝土细观数值模拟的基本力学参数。以大理石板的光滑面和粗糙面分别代表卵石和人工碎石骨料表面,应用岩体节理粗糙度系数测试原理和方法对其表面的粗糙度进行表征。分别对3种强度等级混凝土、2种最大骨料粒径的6种混凝土骨料-砂浆界面过渡区开展劈裂抗拉、变角剪切和三点弯曲断裂试验。试验结果表明,界面过渡区的劈裂抗拉强度、抗剪强度、断裂韧度较原配合比的混凝土低,约为原混凝土强度的50%。随着混凝土强度等级提高,界面抗拉强度、黏聚强度和断裂韧度增大,摩擦角有减小的趋势。增大骨料表面粗糙度、减小最大骨料粒径可以提高界面抗拉强度和断裂韧度。在相同强度等级和界面粗糙度情况,界面黏聚强度则随骨料粒径增大而增大,其规律与抗拉强度和断裂韧度相反。     

再生细骨料及微粉对再生混凝土空心砌块力学性能的影响

在利用废弃混凝土制备再生骨料粗骨料的过程中,伴生大量的再生细骨料及微粉。本文介绍再生细骨料及微粉替代天然骨料量为30%~100%的再生混凝土空心砌块的制备,并分析不同细骨料及微粉掺量对混凝土空心砌块抗压强度的影响。结果表明,当再生细骨料及微粉替代天然骨料量为30%时,对再生混凝土空心砌块的强度影响不大,而随着替代量提高到50%以上后,再生混凝土空心砌块的强度降低明显;再生细骨料及微粉对高强度等级的影响大于低强度等级的再生混凝土砌块。     

再生骨料混凝土渗透性试验研究

对粗骨料取代率为100％的再生混凝土氯离子渗透性进行了试验研究,分析了不同强度等级下再生混凝土的氯离子渗透性,并与相同强度等级的普通混凝土进行了对比研究。结果表明：随着强度的提高,再生混凝土的抗氯离子渗透性相应提高;在相同强度等级下,再生混凝土与普通混凝土的氯离子渗透性相差不大。     

再生混凝土极限黏结强度及钢筋锚固长度取值研究

通过再生混凝土拉拔试验,分析再生骨料取代率、钢筋类型、再生混凝土强度等级对极限黏结强度的影响,回归得出包含再生骨料取代率因子的极限黏结强度表达式,分析表明:计算值与试验结果吻合较好。对比分析不同研究单位对再生混凝土极限黏结强度的影响结果,认为不宜将再生骨料取代率作为探讨再生骨料对黏结性能影响的唯一因素,尚需考虑再生骨料材性差异以及天然骨料与再生骨料间的骨料耦合效应,并定义了极限黏结强度增大系数。分析表明:钢筋类型对极限黏结强度的影响最大,钢筋直径的影响次之,混凝土强度等级的影响较小,普通混凝土的极限黏结强度普遍稍大于再生骨料取代率为100%时的极限黏结强度。最后,初步给出钢筋锚固长度的建议取值方法。     

龄期和替代率对复合粗骨料再生混凝土强度的影响

随着养护龄期的增长,再生混凝土的强度基本呈线性关系递增;再生粘土砖混凝土替代率为40%~80%时,强度折减一级;当粗骨料全部被粘土砖取代时,再生粘土砖混凝土强度等级仅为C30;再生废弃混凝土骨料的混凝土替代率为20%时强度最高,废弃混凝土占粗骨料的80%时,强度最低;再生粘土砖、废弃混凝土骨料的混凝土替代率和强度基本符合线性递减关系。最优骨料类型为20%替代率的再生废弃混凝土。     

BFRP筋与再生骨料混凝土粘结性能试验研究

为探究玄武岩纤维筋(BFRP筋)与再生骨料混凝土的粘结性能,对其进行中心拔出试验。基于试验结果,探究了其破坏形态以及粘结机理,研究再生混凝土强度等级、筋材直径和再生骨料替代率对BFRP筋和再生骨料混凝土粘结性能影响。结果表明,BFRP筋与再生骨料混凝土粘结有拔出破坏和劈裂破坏两种破坏形态;BFRP筋与再生骨料混凝土粘结滑移曲线可分为微滑移段、滑移段、下降段和残余应力段;提高再生混凝土的强度等级可以延缓混凝土内部裂缝的产生与演化,进一步提高BFRP筋表面肋与混凝土之间的机械咬合作用,增大BFRP筋与再生混凝土的粘结强度;因剪力滞后效应,BFRP筋与再生骨料混凝土的粘结强度随着BFRP筋直径的增加而降低;再生骨料替代率的增加会对BFRP筋和再生骨料混凝土的粘结应力产生不利影响。     

砂浆附着率对再生混凝土性能的影响

高强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制低强度等级的再生混凝土,再生骨料砂浆附着率对再生混凝土的强度影响不大。当使用低强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制高强度等级再生混凝土,再生骨料砂浆附着率对再生混凝土强度影响较大[1]。本文通过低标号原生混凝土制成的再生骨料通过研究不同砂浆附着率再生骨料的吸水率、压碎值、干表观密度与配制的再生混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能的关系,探明砂浆附着率对再生混凝土性能的影响。研究表明,砂浆附着率对再生骨料的吸水率、压碎值、干表观密度的影响较大,呈近似线形关系,对再生混凝土的强度、初始坍落度、碳化深度和电通量影响较明显,随着砂浆附着率增加有利于再生混凝土坍落度的保持。     

骨料含水状态对混凝土配合比设计的影响

混凝土配合比设计方法并不统一,我国的配合比设计认为骨料是干燥状态,美国的配合比设计认为骨料是饱和面干状态。因此,在实际的计算过程中,骨料含水率和吸水率对于混凝土配合比设计产生了不同的作用,按照骨料的两种含水状态分别进行不同强度等级的混凝土配合比设计,通过强度、抗碳化结果,分析骨料含水状态对混凝土配合比的影响。结果显示,饱和面干状态相当于增加了混凝土单位体积用水量,对保证混凝土强度及耐久性不利。