废弃纤维再生混凝土的本构关系

为了研究废弃纤维体积掺量和长度、再生骨料掺入量及水灰比对废弃纤维再生混凝土力学性能的影响,采用棱柱本试件与刚性元件组合的方法,测定了废弃纤维再生混凝土的应力-应变全曲线.试验表明:废弃纤维可以明显提高再生混凝土的轴心抗压强度.废弃纤维再生混凝土的峰值应变随着水灰比、废弃纤维长度、废弃纤维体积掺量和再生骨料掺量的增加而增大;峰值应力随着水灰比和再生骨料掺入量的增加而减小.当废弃纤维长度为19mm、体积掺量为0.16％时,轴心抗压强度相对于普通再生混凝土的提高幅度最大.废弃纤维再生混凝土的应力-应变曲线分为上升段和下降段,通过拟合相关参数,提出了应力-应变全曲线方程用分段有理分式表达,拟合结果与试验数据较吻合.     

混杂纤维RPC轴压应力-应变曲线试验研究

为了研究玄武岩-聚丙烯混杂纤维活性粉末混凝土的应力-应变关系,对制作的9组RPC试件进行了受压应力-应变全曲线试验。分析了不同纤维掺量下应力-应变曲线特征及轴心抗压强度和峰值应变随纤维掺量的变化规律。结果表明:总体上看当玄武岩纤维一定时,随着聚丙烯纤维掺量的增加RPC轴心抗压强度与峰值应变均先增加后减小。当玄武岩纤维掺量为0.15%,聚丙烯纤维掺量为0.033%时抗压强度达到最大值,此时达到最佳纤维掺量。依据试验结果得出混杂纤维RPC峰值应变与轴心抗压强度近似呈线性关系;同时根据试验曲线推导拟合得出了混杂纤维RPC轴心受压应力-应变曲线方程,拟合曲线与试验曲线能较好吻合,验证了拟合公式的合理性,可为工程应用提供参考。     

玄武岩纤维混凝土高温后力学性能试验研究

基于高温后强度和变形性能指标评价玄武岩纤维混凝土耐高温性能,分析了不同温度作用后玄武岩纤维掺量的混凝土试件外形特征、质量损失、抗折和抗压强度以及抗压峰值应变,对高温作用后玄武岩纤维混凝土力学性能变化规律进行了探究。试验表明:随温度的升高,玄武岩纤维混凝土抗压和抗折试件的质量逐渐减小;室温至400℃时,玄武岩纤维混凝土抗压强度有所提高而抗折强度迅速下降,抗压峰值应变变化不明显;400～800℃时,随温度的增加,抗压强度与抗折强度快速下降,而抗压峰值应变快速增加。     

掺聚丙烯纤维高强泡沫混凝土抗冻融特性试验研究

泡沫混凝土在市政工程领域得到广泛应用。通过设计一种掺聚丙烯纤维的高强泡沫混凝土并进行抗冻融循环试验,对不同纤维长度和水灰比下的泡沫混凝土抗冻性能进行了对比研究。结果表明:纤维掺入后,泡沫混凝土的强度最大提升4倍;随着纤维长度的增大,抗压强度也逐渐增加,纤维的最佳掺入长度为12 mm;泡沫混凝土的强度随水灰比的增大呈先增大后减小的变化特征,当水灰比为0.50时的抗压强度最大。基于试验结果,拟合得到了高强泡沫混凝土强度表达模型。通过SEM测试,从微观角度解释了泡沫混凝土强度特性的差异,从而为高强度泡沫混凝土在北方寒区市政、道路等工程建设中应用提供了参考和借鉴。     

废弃玻璃细骨料混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验研究

完成了废弃玻璃细骨料混凝土的单轴受压应力-应变全曲线试验,研究了取代率对再生玻璃细骨料混凝土的应力-应变全曲线形状和抗压强度、峰值应变、弹性模量的影响。研究结果表明,废弃玻璃细骨料混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、弹性模量随着取代率的不断增加而不断减小,但峰值应变却不断增大;基于试验数据,拟合得到了废弃玻璃细骨料混凝土的应变-应变关系曲线表达式。     

钢纤维混凝土应变速率敏感性及本构模型研究

研究了单向应力状态下钢纤维掺量为2.0%的钢纤维混凝土在应变速率为10-5、10-4、5×10-3s-1时的强度特性和变形特性,在此基础上,推导了钢纤维混凝土的单轴应力-应变全曲线。结果表明,普通混凝土的单轴抗压强度、弹性模量、吸能能力随应变速率的提高而提高;钢纤维混凝土的单轴抗压强度、弹性模量随应变速率的提高而提高,但吸能能力随应变速率的提高而降低;钢纤维对混凝土的抗压强度影响不大,但很好地改善混凝土的延性,相同应变速率下钢纤维混凝土的峰值应变较普通混凝土有所增加;相同基体强度的钢纤维混凝土吸能能力强于普通混凝土,但弹性模量比普通混凝土小;推导的应力应变曲线能够很好地描述钢纤维混凝土在不同应变速率下的应力应变全曲线关系。     

高应变率下橡胶混凝土压缩和劈裂试验研究

文章采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)对2种粒径、3种橡胶粉掺量的橡胶混凝土进行了多个应变率下的压缩和劈裂试验,研究了应变率、橡胶粉掺量和粒径对橡胶混凝土的动态抗压、抗拉性能的影响,分析了不同应变率下试样的应力-应变曲线的特点及相关力学参数的变化情况。结果表明:橡胶混凝土的抗压强度、峰值应变、劈裂强度均随应变率的增大而增大,但变化趋势有所不同;随橡胶粉掺量增加,试样的抗压强度、劈裂强度降低,但应力-应变曲线的卸载段变平缓,吸能效果增强;相近应变率下小粒径橡胶混凝土的抗压强度更大,吸能效果更强,橡胶粉粒径对劈裂强度无明显影响。     

高温后混杂纤维RPC单轴受压应力应变关系

对120个经20~900℃作用后、尺寸为70.7mm×70.7mm×228.0mm的混杂纤维活性粉末混凝土(RPC)试件进行了单轴受压试验,分析了纤维掺量和经历温度对混杂纤维RPC轴心抗压强度、弹性模量、峰值应变和受压应力应变曲线的影响.结果表明：相同高温作用后,钢纤维掺量为1%（体积分数）的混杂纤维RPC抗压强度最低,而钢纤维掺量为2%,聚丙烯纤维掺量不同的混杂纤维RPC抗压强度差别不大;轴心抗压强度和弹性模量随经历温度的升高先增大后减小,且弹性模量下降速度比抗压强度快;经历温度为600℃时,峰值应变达到最大值,且峰值点前应变迅速增大,峰值点后呈线性减小.通过回归分析,建立了抗压强度、弹性模量和峰值应变随温度变化的计算公式,提出了用五次多项式和有理分式表达的混杂纤维RPC应力应变曲线方程.与普通混凝土和高强混凝土相比,混杂纤维RPC具有更优越的抗高温性能.     

氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土应力应变本构模型

采用加速腐蚀试验,对氯盐环境下钢筋锈蚀损伤混凝土棱柱体试件的破坏形态、应力-应变全曲线、峰值应力、峰值应变、极限应变及弹性模量进行了试验研究.结果 表明:钢筋锈蚀损伤混凝土试件的破坏多为微柱失稳破坏,大致平行于受力方向的锈胀裂缝是主要的破裂面;钢筋锈蚀损伤混凝土实测应力-应变全曲线与未锈蚀损伤混凝土相似,但是随着钢筋锈蚀率的增加,其应力-应变全曲线上升段的斜率逐渐减小,峰值应变增大;钢筋锈蚀率越大的试件,脆性越明显;钢筋锈蚀损伤混凝土试件的峰值应力均低于未锈蚀损伤试件,峰值应变、极限应变随钢筋锈蚀率增加而增大,弹性模量随钢筋锈蚀率增加而减小;建立了钢筋锈蚀损伤混凝土应力-应变本构模型,模型计算值与实测值吻合较好.     

玄武岩纤维增强全再生粗骨料混凝土力学性能试验研究

研究了玄武岩纤维掺量对全再生粗骨料混凝土抗压和抗折强度、破坏形态、单轴受压应力-应变曲线的影响.结果表明:掺入玄武岩纤维后,试件的抗压强度提高,受压破坏时的整体性更好;随着玄武岩纤维掺量的增加,试件的抗折强度逐渐增大,所有抗折试件均为峰值后脆性破坏;随着玄武岩纤维掺量的增加,试件的峰值应力先增大后减小,峰值应变、静压弹...     

聚乙烯醇纤维泡沫混凝土的性能试验

利用实验室自制的蛋白类发泡剂,以普通硅酸盐水泥为结合剂,制备了粉煤灰-水泥基泡沫混凝土。探讨了聚乙烯醇纤维不同长度、掺量对表观密度为700～800kg/m3的泡沫混凝土吸水率、抗压抗折强度、劈裂抗拉强度、收缩率的影响。结果表明,聚乙烯醇纤维可显著增强泡沫混凝土的抗折强度,当纤维长度为12mm、体积率为0.23%时,28d抗折强度增大了43.24%;纤维体积率0.08%时,纤维长度为6mm的泡沫混凝土抗压抗折强度最高。     

砂率对剪切型钢纤维增强混凝土性能的影响

试验研究了用水量、水灰比、钢纤维长度和体积分数变化条件下砂率对薄板剪切型钢纤维增强混凝土的拌和物工作性及立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响规律.结果表明:钢纤维在基体混凝土拌和物中的“棚架”效应导致了钢纤维混凝土拌和物的坍落度降低,在基体混凝土易于振动成型的情况下,这种效应迅速减弱而不明显影响钢纤维混凝土的振动成型.随着砂率的增大,钢纤维混凝土的拌和物坍落度及立方体抗压强度和劈裂抗拉强度呈现先增大后减小的规律.提出了薄板剪切型钢纤维增强混凝土的合理砂率取值与配合比设计的建议.     

聚丙烯纤维气泡混合轻质土抗压力学性能研究

通过聚丙烯纤维气泡混合轻质土标准试件无侧限抗压试验来探究聚丙烯纤维含量及纤维长度对气泡混合轻质土抗压强度的影响。试验结果表明:气泡混合轻质土的抗压强度随着聚丙烯纤维含量的增加而提高,且龄期越长,其强度增长效果越显著;当抗压强度达到峰值后,随着聚丙烯纤维长度的增加,气泡混合轻质土的抗压强度曲线呈降低趋势,且存在纤维长度最优值。结合材料应力-应变曲线,采用坐标无量纲化处理及分段式受压曲线方程理论,初步建立了聚丙烯纤维气泡混合轻质土单轴受压全曲线函数方程,并采用离散数据数值分析方法对应力-应变曲线下降段的理论函数方程进行修正,给出了具有明确物理意义的聚丙烯纤维气泡混合轻质土单轴受压全曲线分段函数方程。     

木粉掺量对发泡氯氧镁水泥性能的影响

通过加入不同量的双氧水制备不同密度等级的发泡水泥,研究木粉掺量对发泡水泥抗压强度、导热系数的影响,并探究孔径与性能的关系。结果表明:在试验掺量范围内,随木粉掺量增加,发泡水泥泡孔的平均孔径减小;掺3%木粉时,发泡水泥平均孔径在1~2 mm,且泡孔分布最均匀,几种密度等级的发泡水泥抗压强度均最高;导热系数随木粉掺量的增加而逐渐减小,双氧水掺量3.5%、木粉掺量8%时,导热系数为0.100 W/(m·K),相比于对照组减小了29%。     

引气轻骨料混凝土力学性能的试验研究

对比研究了在水灰比和水泥用量不变的情况下,4种不同含气量的浮石轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度.结果表明:随着含气量的增加,轻骨料混凝土抗压强度在逐渐减小,而且比普通混凝土减小得速度要快.而对于劈裂抗托强度和抗折强度而言,随含气量的增加,强度先增加后减小.通过分析,得出浮石轻骨料混凝土的最佳含气量值为5.5%,从而为引气剂在浮石轻集料混凝土中的应用提供试验依据.     

高温下砼的强度和变形性能试验研究

本文主要介绍砼高温力学性能试验的设备配置、量测技术和试验炉(20°～900°C)的研制,以及对不同强度等级和粗骨料种类的四种砼进行的五项高温性能试验结果。后者包括高温时的抗压强度、升降温后的残余抗压强度、持续高温下的抗压强度、高温时的抗拉强度,以及高温时的受压应力-应变全曲线等。试件总数为213个。通过试验分析了高温下砼性能的变化规律和机理,并给出了建议的各项计算公式。     

基于2D随机骨料模型的C80混凝土参数分析

利用DIGIMAT和ABAQUS联合建立细观混凝土2D随机骨料模型,模拟了粗骨料的分布、形状、含量以及界面过渡区性能、孔隙率对C80高强度混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和劈裂抗拉强度的影响,并将模拟结果与各参数对低强度混凝土的影响进行比较。结果表明:粗骨料的分布模式对混凝土的基本力学性能几乎没有影响,不同分布形式下混凝土立方体抗压强度最大相对误差为4.18%; 不同形状的粗骨料对混凝土力学性能有着不同的影响,圆形和椭圆形状粗骨料的模拟结果与试验值更为接近; 不同骨料含量下混凝土立方体抗压强度呈现出先减小后增大的趋势,轴心抗压强度则是先减小后增加再减小,劈裂抗拉强度在粗骨料含量为33%时达到最大值4.61 MPa,之后便逐渐降低; 随着孔隙率的增加,混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量均逐渐减小,劈裂抗拉强度在孔隙率为1.5%时降低较多,孔隙率为2%时有所上升。     

镍铁渣混凝土的力学性能、干缩行为及其与浆体孔结构的关系

制备了不同掺量的镍铁渣混凝土,对其抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和干燥收缩进行了测试,并使用压汞法对同配比净浆的孔结构进行了表征。结果表明,镍铁渣混凝土的抗压强度随镍铁渣掺量的提高出现先提高后下降的现象,这与孔结构变化有显著关系。当镍铁渣掺量在20%以上时,混凝土早期强度增长较为缓慢,经90 d龄期养护后基本可以弥补早期形成的强度差。镍铁渣的掺入降低了混凝土的劈裂抗拉强度,但混凝土的弹性模量提高。蒸汽养护可以一定程度激发镍铁渣的活性,但并不能弥补其取代水泥造成的强度损失。20%掺量以内的镍铁渣混凝土具有比纯水泥混凝土较小的干燥收缩,这与镍铁渣掺入后混凝土孔隙率降低、弹性模量提高等相关。     

河道疏浚底泥制备泡沫混凝土试验研究

利用河道疏浚底泥制备泡沫混凝土,研究了石灰、粉煤灰和微硅粉部分代替水泥,以及外掺偏硅酸钠、水玻璃和生物炭对所制备的底泥基泡沫混凝土抗压强度、导热系数和吸水耐水性能的影响。结果表明,微硅粉的加入优化了孔隙分布,可诱发火山灰反应,改善底泥基泡沫混凝土的综合性能;外掺2%的大麦草生物炭(500℃)可使底泥基泡沫混凝土的抗压强度提高14.2%,导热系数降低4.78%;添加石灰、粉煤灰和偏硅酸钠降低了泡沫混凝土的综合性能;水玻璃对泡沫混凝土的性能影响不大。     

有早期受荷经历的钢纤维混凝土强度试验研究

通过对钢纤维混凝土在未达到设计强度前曾受过荷载非破坏性试验的试件进行后期强度试验,研究了这种早期受荷经历对钢纤维混凝土抗折强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度的影响,进行了改变早期加荷时间、早期荷载水平和钢纤维掺量等因素的比较,并与普通混凝土做对比。试验结果表明,早期受荷使钢纤维混凝土的后期强度降低,这种不利影响比对普通混凝土的影响小,但在低含纤率时要给予足够重视;在工程中如需要在较早时期作用较大荷载时,增加钢纤维掺量是减小其后期抗折和抗拉强度降低幅度的一项有效措施,并做了相关的机理分析。