再生混凝土基本力学性能试验

目的 研究再生骨料混凝土和普通混凝土在基本力学性能方面的差异.方法 采用人工破碎的方式把废弃的混凝土破碎后,利用水泥浆浸泡再生骨料,参照普通混凝土配合比设计方法配置再生混凝土,对再生骨料取代率分别为0、30%、50%、80%的混凝土进行试验.结果 再生混凝土的抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度相对普通混凝土均有所降低,其中立方体试块破坏形态和普通混凝土相似,均为粗骨料和水泥凝胶体面之间的粘结破坏.应力-应变曲线与普通混凝土相似.结论 再生骨料的取代率为50%时,可以获得较高的抗压强度,不宜采用<混凝土结构设计规范>的计算公式计算再生混凝土的抗拉强度和弹性模量,提出了再生混凝土抗拉强度和弹性模量的计算公式.     

玻璃纤维再生混凝土力学性能研究和微观结构分析

利用经PVA溶液浸泡的PVA改性再生骨料替代部分天然骨料,同时掺入不同长度、不同掺量的玻璃纤维制备再生混凝土,研究玻璃纤维再生骨料混凝土的两项基本力学性能。结果表明:经改性后的再生骨料基本达到天然骨料强度,在此基础上掺入玻璃纤维,再生混凝土抗压强度得到显著提升,掺量0.1%、纤维长度为6 mm时最为明显,养护28 d时达到40.8 MPa,比未掺纤维时增大了33.7%;掺量0.2%时试件的劈裂抗拉强度均明显提高,纤维掺量0.1%时劈裂抗拉强度随纤维长度的增大而增大,但总体低于掺量0%纤维对照组。电镜扫描(SEM)发现改性再生骨料与其他材料粘结较好,玻璃纤维均匀分散于试件中。     

混杂纤维粉煤灰混凝土力学性能和破坏形态试验与分析

为研究混杂纤维、粉煤灰掺量和养护时间对混凝土压拉强度和破坏形态的影响,开展普通混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维粉煤灰混凝土试样的抗压试验和劈裂抗拉试验,分析了压拉强度和破坏形态,探讨了混杂纤维和粉煤灰的作用机理.研究结果表明:混杂纤维能够提高混凝土的压拉强度,与普通混凝土相比,在养护龄期7d、14d、28d、60d时,其抗压强度和劈裂抗拉强度分别提升了12.72％、8.99％、7.53％、8.01％和11．61％、16.04％、14.75％、10.94％;相同粉煤灰掺量条件下,混凝土的压拉强度随着养护龄期的增加逐渐增大;但相同养护龄期下,混凝土的压拉强度与粉煤灰掺量整体呈负相关,当粉煤灰掺量在10％以内时,混杂纤维粉煤灰混凝土(PBC-FA)的压拉强度增长率整体大于零,且在标准养护28 d时抗压强度满足C30混凝土的要求;混杂纤维能够改善混凝土的破坏形态,提高其塑性变形,而粉煤灰掺量对混杂纤维混凝土(PBC)的塑性基本无影响.     

自密实轻骨料混凝土力学性能试验研究

针对自密实轻骨料混凝土(SCLC)的力学性能与普通混凝土力学性能的差异,采用常规混凝土力学性能的试验方法,对SCLC的力学性能进行研究,得出了SCLC的一般力学性能结论.结果表明表面粗糙的轻骨料有利于SCLC强度的提高和拌合物在改进的L-800流变仪中流动性的增加,SCLC的折压比小于普通混凝土,脆性大于普通混凝土,弹性模量约为同强度等级普通混凝土的67%~78%.为SCLC的力学性能在工程中的应用提供了理论指导.     

再生混凝土基本力学性能试验分析

进行了再生混凝土配合比设计,完成了再生混凝土基本力学性能相关试验,并以天然骨料混凝土作为基准进行对比,主要研究了再生混凝土的立方体抗压强度、立方体劈裂抗拉强度、抗折强度的影响因素及变化规律。通过试验数据的统计回归,建立了再生混凝土抗压强度公式,给出了再生混凝土各项强度指标之间关系式。     

低碳超高强石渣混凝土的力学性能试验研究

低碳超高强石渣混凝土是利用地方原材料自主研发的强度高达131.1MPa、水泥消耗量低至350 kgm-3的新型环境友好型混凝土.本文进行了23组立方体试件和10组棱柱体试件的抗压试验、21组劈拉试验、11组抗折试验,初步研究了超高强石渣混凝土的力学性能,包括劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗压强度、变形模量等.试验结果表明,超高强石渣混凝土具有与超高强混凝土迥然不同的力学特性：受压变形过程中,泊桑比几乎保持不变,其值高于超高强混凝土的数值,达到0.256;拉压比在1/11.7-1/17.8之间;折压比为1/8.9-1/15.1;变形模量在12586-16905MPa之间,小于超高强混凝土、高强混凝土的数值,经分析后认为石渣比表面积比河砂大是导致变形模量偏低的原因.     

碳纤维增强聚合物混凝土抗冲击性能试验研究

为了更好地研究纤维混凝土的力学性能,通过在聚合物混凝土中加入碳纤维进行改性来研究不同掺量碳纤维增强聚合物混凝土的抗冲击性能。采用分离式霍普金森压杆试验系统开展冲击压缩试验,从应力—应变曲线、强度和变形特性、冲击韧性等方面探究碳纤维掺量对聚合物混凝土抗冲击性能的影响。结果表明：随着碳纤维掺量的增加,聚合物混凝土的抗冲击性能先增强后减弱;当碳纤维掺量为0.2%时,混凝土的动态抗压强度最大,承受高应变率压缩荷载的变形能力最强,即碳纤维的最佳掺量为0.2%。     

掺加污泥灰对普通混凝土和再生混凝土力学性能的影响

为实现污泥在混凝土中的资源化利用,试验研究了掺加质量分数为0%、1%、3%和5%的污泥灰作为补充凝胶材料对普通混凝土和再生混凝土的坍落度、抗压强度和劈裂抗拉强度的影响规律。研究结果表明：坍落度随污泥灰掺量的增加而下降,当污泥灰掺量为1%、3%和5%时,普通混凝土坍落度分别下降20%、24%和28%,再生混凝土坍落度分别下降0%、25%和67%。掺加污泥灰的混凝土其抗压强度和劈裂抗拉强度随龄期增加而提高。掺加3%污泥灰对普通混凝土抗压强度起到促进作用,其7天、14天和28天的抗压强度分别提高14.12%、12.97%和9.09%。掺加1%和5%的污泥灰对普通混凝土抗压强度起到不利作用。掺加污泥灰提高了再生混凝土的7天抗压强度,但28天抗压强度没有明显增长。与对照组相比,掺加污泥灰的普通混凝土和再生混凝土的7天抗拉强度平均下降19.17%和15.53%。相比对照组,掺加3%污泥灰的普通混凝土28天抗拉强度提高3.19%,掺加3%污泥灰的再生混凝土提高了18.72%。可见掺量为3%的污泥灰能提高普通混凝土和再生混凝土的抗压强度和抗拉强度,是较优掺量。微观结构分析表明,再生混凝土中由于旧砂浆的存在提高了污泥灰的利用率,使得污泥灰再生混凝土的早期强度增长明显,当污泥灰掺量较大时,多余的污泥灰降低了混凝土的均匀性从而影响强度发展导致28天抗压强度没有明显增长。     

绿色环保胶凝材料混凝土两种力学性能研究

利用废弃矿渣与水泥加工的绿色环保胶凝材料来配置绿色混凝土,为探究C30、C50两种强度下不同绿色环保胶凝材料取代率的混凝土力学强度变化规律,从抗压强度与劈裂抗拉强度两个方面设计力学实验,研究绿色环保胶凝材料混凝土在7d和28d两种不同养护时间下试件的力学强度变化。由结果可得,C30强度混凝土7d和28d养护的抗压强度整体随着绿色环保胶凝材料取代率的逐渐增高而逐渐降低,呈现一种负相关趋势;C50强度的绿色环保胶凝材料混凝土相对于C30强度的降低趋势更加明显。C30强度混凝土7d和28d养护的劈裂抗拉强度整体随着绿色环保胶凝材料取代率的逐渐增高而逐渐降低,同样呈现一种负相关趋势;C50强度的绿色环保胶凝材料混凝土与C30强度的降低趋势基本相同。     

混杂纤维增强高性能混凝土强度的试验

目的揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和抗裂性能的影响.方法参照国家标准和试验方法，按不同的纤维掺量设计了16组纤维增强高性能混凝土试件，进行了大量抗压强度试验和劈裂抗拉性能试验研究.结果低体积掺量的聚丙烯纤维增强高性能混凝土劈裂抗拉试验破坏为爆裂式破坏；在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维可使抗拉强度提高10%-40%，使拉压比增大到1/18-1/16；劈裂抗拉试验破坏为带有一定延性的破坏；钢纤维体积掺量为0.8%、聚丙烯纤维体积掺量为0.11%时混杂纤维增强高性能混凝土的复合增强效果最好，高性能混凝土拉压比为1/16.结论适量掺加钢纤维和聚丙烯纤维可使高性能混凝土的拉压比增大，提高高性能混凝土的抗裂性能.     

碳纤维水泥砂浆梁力电效应的研究

目的研究碳纤维水泥砂浆梁加载和卸载过程的力学及电学性能,为其应用于混凝土结构（如建筑、桥梁、大坝等）的无损自诊断检测预警、车重及车速的测量等领域提供参考依据．方法设计了5组碳纤维水泥砂浆简支梁,每组3根梁,各组碳纤维质量分数分别为0．6％、0．7％、0．8％、0．9％、1．0％,对梁施加了两个集中荷载,观测在加载及卸载过程中所产生电流、电压的情况．结果梁受力产生的电压值与所受荷载值具有一一对应的关系．荷载反向时,电压方向同时发生改变,当首次或突然施加荷载时,电压变化非常明显．随着碳纤维掺入量的增加,力电效应随之减弱．结论碳纤维水泥砂浆梁的力电效应是确实存在且可以测得的,当匀速加载、突然加载、匀速卸载、突然卸载时,均有电流产生,且加载时产生的电流与卸载时产生的电流方向相反．     

碳纤维布加固高强混凝土梁的有限元分析

目的研究有限元分析法在碳纤维布加固高强混凝土梁中的应用,通过与试验结果比较来验证有限元分析的可行性．方法采用ANSYS有限元分析软件,对碳纤维布加固高强混凝土梁的受力性能进行数值模拟,探讨了单元的选取、本构关系的设定、网格的划分以及模型的建立等,通过后处理得到荷载一位移曲线、荷载一应变曲线以及裂缝的开展情况．结果通过与试验结果的对比得知,二者的荷载一位移曲线、荷载一应变曲线趋势一致,极限荷载的误差也在允许范围内,裂缝开展情况与真实情况相符．结论建立的有限元模型可以较好地模拟碳纤维布加固高强混凝土梁的受力性能,有限元分析可以作为一个有效的手段来分析高强混凝土粱的抗弯加固性能．     

碳纤维加固混凝土梁在工程中的应用

介绍了碳纤维在加固混凝土梁的抗弯、抗剪承载力的计算,对加固原理进行了理论研究.并将其应用于工程实际,为工程设计人员提供参考.     

高温破坏时纤维增强混凝土的性能研究

对纤维增强高性能混凝土在高温下的力学特征和剥落趋势进行了试验研究．制备3种类型的混凝土：普通混凝土（NSC）和高性能混凝土（HPC1、HPC2）．高性能混凝土为分别在普通混凝土中加入5kg／m^3的聚丙烯纤维或40kg／m^3的钢纤维而制成．在龄期达到120d时加热试件,温度分别为100℃、300℃、500℃和700℃,然后冷却,测试其抗拉强度、抗压强度、弹性模量和超声脉冲速度．对比试验在室温20℃下进行．结果表明：NSC和HPCI的残余强度在500℃、700℃几乎为线性降低;而HPC2的残余强度在300℃则急剧降低,在两种HPC中,均发生了爆裂剥落现象．     

钢纤维混凝土弯曲韧性实验研究

为探讨钢纤维掺量对钢纤维混凝土弯曲韧性的影响，按照美国材料与试验协会(ASTM)定义的弯曲韧性指数试验方法．测试了钢纤维混凝土的挠度、初裂强度和抗压强度，计算了钢纤维不同掺量下混凝土的弯曲韧性指数值．钢纤维的掺入，使混凝土的破坏形式由脆性破坏变为延性破坏，并具有一定的残余强度．在一定范围内，钢纤维混凝土的弯曲韧性与钢纤维掺量成正比，钢纤维掺量达到90kg／m^3时，混凝土的弯曲韧性指数已接近理想弹塑性材料．掺量在30～90kg／m^3范围内，钢纤维混凝土的初裂强度变化不明显．     

玄武岩纤维增强聚合物混凝土基本力学性能试验研究

通过混凝土拌合物工作性能和基本力学性能试验,研究了不同掺量的玄武岩纤维和聚合物乳液在单掺、复掺情况下对混凝土工作性能、抗压强度和抗折强度的影响规律.结果表明:玄武岩纤维和聚合物乳液单掺时,随着玄武岩纤维或聚合物乳液掺量的增加,混凝土的7 d龄期抗压强度均略微降低,28 d龄期抗压强度提高不明显,抗折强度均有显著提高;在玄武岩纤维和聚合物乳液掺量匹配时,玄武岩纤维增强聚合物混凝土具有良好的工作性能和优异的抗折强度.     

CFRP筋混凝土梁正截面承载力设计建议

CFRP加固混凝土结构技术具有诸多优点,目前在国内外得到广泛的运用．国外对CFRP筋混凝土梁正截面承载力公式制定了规范,而我国还没有对CFRP筋混凝土梁正截面承栽力制定专门的规范．本文在试验基础上,参考国外的有关资料,提出了CFRP筋混凝土梁正截面承载力设计建议．结果表明本文的承载力建议值与实验结果吻合较好,能较准确地计算CFRP筋混凝土梁的承载力,为工程设计提供了参考．     

碳／芳纶纤维混凝土梁热性能分析的边界元法

用边界元法分析了碳／芳纶纤维增强混凝土双T形桥梁的温度场及热传导状况。在二维无限域内单位强度点热源作用的温度场为基本解,用虚拟热源法求解梁结构在温度荷载下的稳态温度场。由于边界元法的数值离散特性,应用二次非协调单元简便可行地解决了数值计算中的角域问题和边界点法向取值不确定问题。算例表明本文方法具有较高的精度。     

碳纤维预应力砼空心楼盖结构力学性能分析

通过在现浇混凝土空心楼盖局部粘贴初应变碳纤维布的方法,改善其力学性能,并应用ANSYS对这种新型楼盖结构在静力荷载作用下的弹性力学性能进行了模拟分析,为混凝土空心楼盖结构的应用提供了一种新的方法.