高强混凝土构件力学性能研究综述

传统混凝土由于存在抗压强度低、耐久性差等缺点,不能很好的满足当前高层、超高层、大跨度等实际工程对其力学性能的要求.目前,国内外研究者已经广泛研究了高强混凝土的基本力学性能,高强混凝土梁、柱以及节点的受力和抗震性能.对高强混凝土基本力学性能及高强混凝土构件的力学性能研究进展进行了归纳总结,分析了剪跨比、轴压比等参数对高强混凝土构件受力性能的影响;对高强钢筋与高强混凝土制成的双高强材料构件力学性能进行了总结;对高强混凝土构件的延性等变形性能的影响因素进行了分析探讨;从不同角度对比分析了现有高强混凝土梁抗剪承载力计算理论和设计方法.基于现有研究成果,指出了目前高强混凝土研究中存在的不足,并对今后研究的发展趋势进行了展望.     

高强混凝土的试验和施工工艺控制

结合绥中电厂二期工程主厂房高强混凝土的施工实践,对高强混凝土的原材料选择、配合比设计、试验改进优选、运输高强混凝土以及施工工艺措施的制定等方面作了全面的论述。对满足高强混凝土设计所需的强度要求;满足高强混凝土的观感清水混凝土的质量要求,应具有最佳施工性,生产施工各环节应该采取的技术、工艺、监控措施等方面也作了详尽的总结分析和阐述。     

高强型钢混凝土柱承载力计算的研究现状

目前型钢混凝土柱中的型钢与混凝土越来越多地采用高强材料，形成了三类高强型钢混凝土柱：采用高强型钢的类型、采用高强混凝土的类型、同时采用高强型钢与高强混凝土的类型。目前有关高强型钢混凝土柱承载力的研究可分为两大类：国内外主要规范（规程）中的计算方法，规范（规程）以外的研究及方法。基于对这两大类研究的介绍与对比分析，从正截面偏压承载力、正截面轴压承载力和斜截面受剪承载力三方面分别给出了相应的推荐计算方法或者指明了待完善的研究方向。     

CFRP筋-高强钢筋增强高强混凝土梁抗弯性能研究

碳纤维增强复合材料(CFRP)筋和高强钢筋混合配置在高强混凝土梁中,能更好地发挥材料各自的性能,提高建筑材料的利用率。以配有CFRP筋和高强钢筋的高强混凝土梁为研究对象,进行了弯曲破坏试验,并对其承载力进行了理论计算。研究结果表明:CFRP筋-高强钢筋高强混凝土梁表现出典型的延性破坏特征;在相同的等截面配筋的条件下,混和配筋高强混凝土梁和高强钢筋高强混凝土梁相比,极限载荷减少15%,但极限位移提高了34%;添加钢纤维的高强钢筋高强混凝土梁与未添加钢纤维的试件相比,屈服荷载和极限荷载分别提高了12.6%和15.8%。     

钢纤维高强混凝土的抗剪强度

通过68个100mm×100mm×400mm,102个150mm×150mm×150mm高强混凝土和钢纤维高强混凝土试件的直接双面剪切实验、立方体抗压实验和劈裂抗拉实验,分析了钢纤维体积率、钢纤维类型对剪压强度比及剪拉强度比的影响,探讨了高强混凝土及钢纤维高强混凝土抗剪强度与抗压强度、劈拉强度的关系。研究表明:随钢纤维体积率的增大,剪压强度比呈上升趋势,剪拉强度比呈下降趋势。随抗压强度的提高,钢纤维高强混凝土抗剪强度的提高幅度大于高强混凝土的。通过对实验结果的统计分析,提出钢纤维高强混凝土抗剪强度与抗压强度、劈拉强度的关系式,得到不同类型钢纤维对高强混凝土抗剪强度和初裂抗剪强度的增强系数,建议了钢纤维高强混凝土抗剪强度的计算公式,供设计与施工参考。     

钢渣骨料对混凝土性能的影响

通过测定钢渣骨料混凝土的坍落度以及在标准养护条件和高温养护条件下掺有钢渣骨料的普通混凝土与高强混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、氯离子渗透性能,探讨了钢渣骨料对混凝±性能的影响.结果表明:钢渣细骨料会使新拌混凝土的流动性能变差;在标准养护条件下,钢渣粗骨料会使高强混凝土的抗压强度下降,对普通混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度以及高强混凝土的劈裂抗拉强度影响很小;在高温养护条件下,钢渣骨料能够提高普通混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度以及高强混凝土的劈裂抗拉强度,但对高强混凝土的抗压强度影响不大;在标准养护条件和高温养护条件下,钢渣骨料对普通混凝土和高强混凝土的氯离子渗透性影响均很小.     

聚丙烯纤维和膨胀剂对高强轻质混凝土收缩和抗开裂性能的影响

试验配制了等强的普通混凝土和高强轻质混凝土,为改善高强轻质混凝土的收缩和抗开裂性能,向其中分别单掺、双掺了膨胀剂和聚乙烯纤维.通过自由收缩试验和约束收缩试验研究了聚丙烯纤维和膨胀剂对高强轻质混凝土收缩和抗开裂性能的影响.试验结果表明,聚丙烯纤维和膨胀剂均可以改善高强轻质混凝土的收缩和抗开裂性能;按照本试验的掺量进行双掺,制成的高强轻质混凝土的收缩和抗开裂性能均优于普通混凝土.     

高强混凝土在冲击荷载下的力学性能

随着混凝土配比以及施工技术的改进,高强混凝土得到广泛使用,本文利用直径100 mm的分离式霍普金森压杆试验系统,研究了不同应变率下高强混凝土的动态力学性能,并对其动压强度、峰值应变、弹性模量及破坏形态的变化规律进行分析.结果表明:随应变率增大,高强混凝土的动压强度、峰值应变及破坏程度均呈上升趋势,表现出明显的应变率效应,同时,弹性模量则未出现明显变化趋势.高强混凝土具有更大的动压强度,但相对增幅下降,具有较小的率敏感性,现有CEB公式并不能有效拟合高强混凝土DIF值.同时,高强混凝土动弹性模量较大,峰值应变较小,其变形能力降低.在破坏形态分析中,高强混凝土具有更多的细小碎粒,破坏程度更大.     

不同细度粉煤灰复掺对高强混凝土力学性能的影响

本文主要研究了不同细度粉煤灰复掺对高强混凝土常温以及高温热处理后力学性能的影响。研究结果表明:不同细度粉煤灰复掺对高强混凝土力学性能有着明显的改善作用,但是这种复掺效果对不同类型高强混凝土的影响存在差异,对偏高岭土基高强混凝土早期力学性能的改善并不明显,主要提升其后期力学性能,但是对于普通高强混凝土整个龄期都有提升效果。不同细度的粉煤灰复掺可以优化单掺超细粉煤灰浆体在高温400℃下存在的结构缺陷,显著地提升高强混凝土的高温力学性能,对偏高岭土基高强混凝土高温力学性能的提升达到了12.36%。     

高强钢纤维混凝土收缩性能研究

研究通过试验探讨了钢纤维掺量、配筋率、约束筋表面形式、约束筋材料等因素对高强钢纤维混凝土收缩性能的影响.研究结果表明,提高混凝土中钢纤维的掺量能够降低高强钢纤维混凝土的自由收缩量.当约束筋材料相同时,高强钢纤维混凝土的收缩随着配筋率的提高而降低.钢筋的表面形式对高强钢纤维混凝土的收缩没有显著影响.在相同配筋率下,约束筋材料的弹性模量越低,对高强钢纤维混凝土收缩的抑制作用越弱.     

高强混凝土高温爆裂行为改善措施的研究进展

科学技术的进步促进了高强混凝土的广泛应用.但是,由于高强混凝土高密实度、低渗透性的特点,致使其在高温或火灾条件下易出现爆裂现象.本文主要从掺加纤维、调整原材料、涂覆防火材料三个方面对目前高强混凝土高温爆裂行为的改善措施进行了总结.结果表明:通过掺加纤维、调整原材料、涂覆防火材料等措施可以不同程度的提高高强混凝土的耐高温性能.综合利用不同的改善措施可以更好地抑制高强混凝土的高温爆裂行为.     

高强轻骨料自密实混凝土的研究开发

高强轻骨料自密实混凝土不但具有良好的轻质、高强、隔热、保温、提高抗震性能,而且还要绿色环保.粉煤灰陶粒质量完好、颗粒圆涩、强度高、容重轻,适合高强高性能混凝土的要求.高强轻骨料自密实混凝土配合比的试验研究为施工应用搭设了桥梁.     

高强混凝土在建筑工程中的应用分析

本文通过对高强混凝土性能的分析,总结出高强混凝土的特性,并结合国内外研究分析高强混凝土的新型施工技术,以期能够对工程建筑的发展提供建设性的建议,使它在未来能够有一个更好的发展。     

水泥生产工艺对混凝土耐久性的影响

本文主要论述了用高强水泥制备高强混凝土可以提高混凝土的密实性，从而提高其耐久性。     

矿物掺合料对高强混凝土配制的影响

本文总结了分别使用磨细沸石粉，硅灰和粉煤灰作为矿物掺合料配制高强混凝土的试验结果，分析了这些矿物掺合料对高强混凝土的强度和流动性的影响及适宜的用量范围，本文还介绍了C60泵送粉煤灰高强混凝土在北京航华大厦工程中的使用情况，并总结了混凝土的只要性能以及冬季施工时防冻剂对高强混凝土的影响。     

高强超微外加剂对喷射混凝土力学性能及回弹率的影响研究

普通喷射混凝土在喷射过程中回弹率高，粉尘量大，强度不容易达标，特别是在富水区，这些情况更为严重，在喷射混凝土中掺入一种高强超微外加剂，用来改善喷射混凝土的力学性能，降低喷射混凝土的回弹率及粉尘量。本文将高强超微外加剂应用于喷射混凝土中，研究了其对喷射混凝土力学性能及回弹率和粘结强度的影响。试验结果表明：高强超微外加剂能够显著提高喷射混凝土的抗压强度和抗折强度，在C25喷射混凝土中，高强超微外加剂掺量为6%时，喷射混凝土28 d抗压强度与抗折强度与不掺高强超微外加剂组分别提高6.4%与32%;添加高强超微外加剂的喷射混凝土在工程应用中回弹量平均只有7.3%,比普通喷射混凝土降低28%,粘结强度最高为2.29 MPa,是普通喷射混凝土的3～4倍。     

高强人工砂粉煤灰砼的研究和应用

根据桥梁工程建设需要 ,通过正交试验研究了高强人工砂粉煤灰混凝土的配合比设计。通过试验配制出强度为C5 0～C60和易性良好的高强人工砂粉煤灰混凝土 ,并用于焦作市桥梁建设。与天然砂混凝土作了对比 ,并分析了高强人工砂粉煤灰混凝土的技术经济性能     

改性粉煤灰高强泵送混凝土微结构的研究

根据改性粉煤灰高强泵送混凝土 7天、 2 8天扫描电镜和孔结构的分析 ,探讨该混凝土的高强机理。     

钢渣和超细粉煤灰在高强混凝土中的应用

通过在高强混凝土中加入不同掺量的钢渣和超细粉煤灰,研究了钢渣和超细粉煤灰对高强混凝土工作性能、抗压性能、绝热温升、自生收缩、抗碳化性能及氯离子渗透性能的影响.实验结果表明:掺入钢渣和超细粉煤灰会略降低高强混凝土流动性,对高强混凝土的抗碳化性能无明显影响,但能够降低其绝热温升和自生收缩,并能够提高其后期强度及抗氯离子渗透性能.     

钢纤维高强混凝土断裂能及裂缝张开位移

通过对钢纤维高强混凝土和高强混凝土试件的楔劈拉伸试验,探讨了钢纤维体积率(ψf)和切口相对深度对钢纤维高强混凝土断裂能(GfF)和临界裂缝张开位移(δc)的影响.结果表明:随着ψf的增加,GfF、临界裂缝嘴张开位移(δfmc)、临界裂缝尖端张开位移δftc均线性增加,钢纤维高强混凝土断裂能增益比、临界裂缝嘴张开位移和临界裂缝尖端张开位移的增益比亦基本呈线性增加.随着切口深度的增加,GfF和高强混凝土断裂能GF都有不同程度的减小.相对于高强混凝土,切口深度变化对GfF的影响较小.在试验的基础上,提出了GfF和Qfmc的计算公式.