自密实系列混凝土基本力学性能试验研究

为探究自密实系列混凝土基本力学性能,利用液压伺服机和材料直剪仪对普通混凝土、轻骨料混凝土、自密实普通混凝土和自密实轻骨料混凝土进行了受压、劈拉和纯剪试验研究,得到了不同加载工况下混凝土的破坏形态和力-变形曲线,通过提取力-变形曲线特征值(峰值应力、变形参数以及弹性模量),对比分析了自密实系列混凝土基本力学性能。结果表明:单轴受压工况下自密实系列混凝土主要为斜剪破坏形态,纯剪受力工况下,自密实系列混凝土受剪破坏断面相对较不平整且凹凸;自密实系列混凝土单轴受压应力-应变曲线表现出明显脆性特征,非自密实系列混凝土塑性变形能力较高,但劈拉应力-应变曲线和横向剪切荷载-位移曲线发展表现出明显脆性破坏特征;相同抗压强度混凝土配合比设计值,普通混凝土抗剪强度远低于轻骨料混凝土和自密实系列混凝土,同时自密实系列混凝土弹性模量和剪切模量高于非自密实系列混凝土。     

普通混凝土和轻骨料混凝土强度尺寸效应的对比研究

介绍了3组普通混凝土和轻骨料混凝土立方体试件的抗压强度试验,进一步验证了普通混凝土尺寸效应的规律,初步得出了轻骨料混凝土的尺寸效应规律。     

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。     

再生粗细骨料混凝土基本力学性能试验研究

试验中配制了不同水灰比、粗骨料取代率、细骨料取代率的再生混凝土,对其进行了基本力学性能试验,测试了立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度,考察了受压破坏过程与破坏形态,分析了再生粗、细骨料、水灰比对再生混凝土破坏形态及抗压强度等的影响。试验结果表明:再生粗骨料、细骨料配制的再生混凝土的破坏形态与普通混凝土破坏形态相似;再生混凝土的抗压强度随着水灰比、再生粗、细骨料取代率的增大而降低;当再生粗骨料取代率大于75%时,再生混凝土抗压强度较普通混凝土有显著下降;当再生细骨料取代率小于30%时,再生细骨料对再生混凝土抗压强度的影响很小;当再生混凝土完全使用再生粗、细骨料时,各水灰比下再生混凝土抗压强度较普通混凝土下降了36%~42%;通过回归分析,提出了再生混凝土劈裂抗拉强度及轴心抗压强度与立方体抗压强度的换算公式。     

不同再生次数混凝土抗压强度及其尺寸效应分析

为实现混凝土结构循环利用,研究了不同再生次数粗骨料的物理性能以及混凝土立方体和棱柱体抗压强度,并对抗压强度尺寸效应进行了分析。试验表明：再生粗骨料的各项物理性能均比天然粗骨料差,且随着再生次数的增加而变差;同类型混凝土试件的抗压破坏形态和裂纹发展规律随再生次数的变化基本相同;每种尺寸的混凝土抗压强度随再生次数变化情况均为普通混凝土>二次再生混凝土>三次再生混凝土>一次再生混凝土;通过引入尺寸效应度来分析混凝土抗压强度尺寸效应的大小,得出二次和三次再生混凝土的抗压强度尺寸效应要低于普通混凝土,一次再生混凝土的抗压强度尺寸效应略高于普通混凝土。     

C40自密实再生混凝土的力学性能试验研究

设计了C40自密实混凝土,并采用再生粗骨料分别取代天然粗骨料的50%和75%制备了自密实再生混凝土,测试了自密实再生混凝土的立方体和棱柱体抗压强度及静弹性模量,并将自密实再生混凝土的静弹性模量实测值与计算值进行了比较。结果表明,不同再生粗骨料取代率对自密实再生混凝土立方体抗压强度的影响不大。随着自密实混凝土中再生粗骨料的取代率逐渐增加,自密实再生混凝土的棱柱体抗压强度逐渐降低。自密实再生混凝土的静弹性模量只有普通混凝土的60%左右。规范中普通混凝土的静弹性模量计算公式不适用于自密实再生混凝土。     

再生粗骨料自密实混凝土基本力学性能

通过再生粗骨料自密实混凝土(RCASCC)的工作性能、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度测试和应力应变试验,分析了不同再生粗骨料取代率(R)下RCASCC的工作性能和基本力学性能的变化规律,并提出了RCASCC的应力应变本构方程.结果表明：随着R的增加,RCASCC的工作性能变差,但仍能满足现行规范要求;随着R的增加,RCASCC的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度总体呈现下降趋势,但R=50%时的立方体抗压强度和轴心抗压强度要高于R=25%之时;随着龄期的增长,RCASCC的抗压强度呈现非线性增长的趋势;经验证,所得出的RCASCC轴心抗压强度、劈裂抗拉强度与立方体抗压强度之间的换算关系与普通混凝土换算关系基本一致,RCASCC的应力应变本构方程与普通混凝土的单轴受压本构方程相近.     

再生轻骨料水泥砂浆抗压强度试验研究

为了研究再生轻骨料水泥砂浆的抗压强度,以干表观密度和再生轻骨料取代率作为设计参数,对采用5种不同再生轻骨料取代率(100%、75%、50%、25%、0)的标准立方体水泥砂浆试块进行受压试验。观察了破坏过程和破坏形态,实测了立方体试块的极限抗压强度,得到了立方体抗压强度-干表观密度关系曲线和立方体抗压强度-再生轻骨料取代率关系曲线,分析了设计参数对立方体试块抗压强度的影响规律。结果表明:当再生轻骨料水泥沙浆的再生轻骨料取代率为0时,其抗压强度最高;再生轻骨料取代率为75%时,其抗压强度处于理想状态;再生砂浆试块的破坏形态类似于普通水泥砂浆,均发生在轻骨料和水泥胶凝材料的界面处。     

HRB500钢筋轻骨料混凝土偏心受压构件试验研究

为研究HRB500钢筋轻骨料混凝土偏心受压构件的受力性能和承载力计算方法,对7个配置HRB500钢筋和1个配置HRB400钢筋轻骨料混凝土的偏心受压试件进行试验,研究参数有轻骨料混凝土强度、钢筋强度、偏心距和长细比。研究结果表明:试件的破坏形态有大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两种;试件的偏心受压承载力随着轻骨料混凝土强度与钢筋强度的提高而提高,随着偏心距和长细比的减小而提高;截面应变符合平截面假定;其二阶效应和偏心受压承载力可使用普通混凝土设计规范的方法计算。     

乌鲁木齐地区C30自密实混凝土力学性能试验研究

为研究乌鲁木齐地区C30自密实混凝土力学性能,采用乌鲁木齐地区常用原材料配制C30自密实混凝土和普通混凝土,对配制出的混凝土进行立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度和受压应力-应变曲线试验,对自密实混凝土和普通混凝土的试验结果进行对比分析。试验结果表明:自密实混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度高于普通混凝土,且自密实混凝土后期承载力显著提高;自密实混凝土横向应变、纵向应变及泊松比随应力水平的发展趋势与普通混凝土相同;自密实混凝土峰值应变略低于普通混凝土。     

掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱偏压受力性能试验研究

掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱的受力性能研究是掺钢渣再生骨料自密实混凝土框架结构抗震设计的关键。本实验完成了不同钢渣取代率下的掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱偏心受压测试,研究其偏心受力性能,主要包括其破坏形态和承载力等,并与普通混凝土柱进行对比。基于试验结构的分析,本文将探讨现行混凝土规范(GB50010)中针对普通混凝土柱的计算方法对掺钢渣再生骨料自密实混凝土柱的适用性。     

全轻混凝土基本力学性能试验研究

研究了水泥用量、水灰比、砂率对全轻混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度和抗弯强度的影响。结果表明:全轻混凝土受压破坏形态为散体状、受拉断裂面平齐,呈现明显的脆性破坏特征;全轻混凝土的强度取决于水泥砂浆强度和陶粒强度的强弱,存在使全轻混凝土各强度指标达到最佳值的砂率、水泥用量和水灰比。与普通混凝土及采用轻粗骨料、普通砂的轻骨料混凝土不同,全轻混凝土的轴心抗压强度接近于其立方体抗压强度、轴心抗拉强度高于劈裂抗拉强度,对此需进一步系统研究。     

不同骨料组分混凝土立方体抗压强度尺寸效应试验研究

为了研究强度等级和骨料组分对混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响,对强度等级分别为C20、C40和C60,边长分别为100、150、200 mm共135组混凝土、水泥砂浆和水泥净浆立方体试件进行抗压试验。结果表明:强度等级对混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响较大,边长200 mm的C40与C60混凝土立方体抗压强度的尺寸效应度分别约为C20混凝土的1.61倍与1.85倍;骨料组分对立方体抗压强度的尺寸效应有一定影响,其中,尺寸效应受粗骨料影响较明显,边长200 mm混凝土立方体抗压强度的尺寸效应度约为水泥砂浆的2.7倍,细骨料对尺寸效应的影响较弱,水泥净浆立方体抗压强度的尺寸效应度约为水泥砂浆的88%。提出了混凝土立方体抗压强度尺寸效应律的计算式,计算结果与试验结果吻合良好。     

钢渣橡胶混凝土受压性能研究北大核心

进行了钢渣橡胶混凝土受压性能的试验,主要研究了与普通混凝土强度等级相同条件下钢渣橡胶混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度。试验结果表明:钢渣橡胶混凝土与普通混凝土的破坏形态基本一致,但表现出延性特性。钢渣橡胶混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度随着橡胶颗粒取代率的增加而不断减小。     

钢渣橡胶混凝土受压性能研究

进行了钢渣橡胶混凝土受压性能的试验,主要研究了与普通混凝土强度等级相同条件下钢渣橡胶混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度。试验结果表明:钢渣橡胶混凝土与普通混凝土的破坏形态基本一致,但表现出延性特性。钢渣橡胶混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度随着橡胶颗粒取代率的增加而不断减小。     

不同骨料组分混凝土立方体抗压强度尺寸效应试验研究

为了研究强度等级和骨料组分对混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响，对强度等级分别为C20、C40和C60，边长分别为100、150、200mm共135组混凝土、水泥砂浆和水泥净浆立方体试件进行抗压试验。结果表明：强度等级对混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响较大，边长200mm的C40与C60混凝土立方体抗压强度的尺寸效应度分别约为C20混凝土的1.61倍与1.85倍；骨料组分对立方体抗压强度的尺寸效应有一定影响，其中，尺寸效应受粗骨料影响较明显，边长200mm混凝土立方体抗压强度的尺寸效应度约为水泥砂浆的2.7倍，细骨料对尺寸效应的影响较弱，水泥净浆立方体抗压强度的尺寸效应度约为水泥砂浆的88%。提出了混凝土立方体抗压强度尺寸效应律的计算式，计算结果与试验结果吻合良好。     

再生轻骨料取代天然骨料对混凝土抗压强度的影响分析

为了研究再生轻骨料取代天然骨料对混凝土抗压强度的影响,以再生轻粗骨料取代率和干表观密度为变化参数,设计并制作了15个标准立方体试块进行抗压强度试验。试验记录了试块的破坏过程和破坏形态,实测了试块的干表观密度和立方体抗压强度,基于最小二乘法原理,拟合分析了干表观密度与取代率、立方体抗压强度与取代率之间的关系曲线,探讨了变化参数对立方体抗压强度的影响规律。研究结果表明:再生轻骨料混凝土试块最终出现劈裂破坏;干表观密度与取代率或者立方体抗压强度与取代率线形相关性较高;再生轻骨料混凝土立方体抗压强度随干表观密度的增加或再生轻粗骨料取代率的减小而逐渐增大。     

掺废橡胶粉页岩陶粒混凝土的受压性能

用不同掺量的废橡胶粉取代页岩陶粒混凝土中的部分砂,配制成橡胶轻骨料混凝土(RLC),对RLC立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量以及受压破坏形态进行研究,并结合微观结构就废橡胶粉对页岩陶粒混凝土受压性能的影响进行了讨论.结果表明,随着废橡胶粉掺量的增加,RLC的干密度、抗压强度和弹性模量均逐渐减小,破坏形态也与普通陶粒混凝土的脆性破坏形态截然不同,表现出明显的塑性破坏特征.研究还发现废橡胶粉有一定的引气作用,且废橡胶粉与水泥石界面结合较好.     

钢纤维高强轻骨料混凝土力学性能的试验研究

轻骨料混凝土强度的提高导致了其脆性性能的增加,掺入钢纤维能对轻骨料混凝土起到增强、增韧效果。通过试验系统研究了LC50高强轻骨料混凝土在钢纤维体积率为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%时的基本力学性能,包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折初裂强度、抗折强度、静力受压弹性模量、泊松比和弯曲韧性等,并与国内外一些相关试验的结果进行了比较。试验结果表明:掺入钢纤维提高了轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和静力受压弹性模量,显著提高了轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度和弯曲韧性。掺入钢纤维与否,以及采用轻骨料还是普通碎石骨料对混凝土的泊松比无明显影响。     

普通混凝土剪切力学性能试验研究

为探究普通混凝土剪切力学性能,设置三种不同强度等级普通混凝土,应用液压伺服机和材料直剪仪对其进行单轴受压、单轴受拉和剪切力学性能试验,通过试验得到不同强度等级和加载工况混凝土的破坏形态、力-变形曲线和强度特征值,对比分析不同工况下混凝土破坏形态和强度关系,探讨混凝土不同加载工况下破坏机理,通过上述研究主要得到以下结论:混凝土抗拉破坏形态和抗拉力-变形曲线与剪切受力方式相类似,但混凝土剪切破坏断面相比于抗拉破坏断面较为凹凸,存在较多的混凝土碎渣;由于混凝土剪切破坏断面存在一定的机械咬合作用,使得混凝土剪切强度明显高于抗拉强度。应用文献关系式对混凝土剪切强度预测,其值相对较为保守,主要是由于文献试验得到的混凝土剪切强度存在旋转效应和弯曲效应使得混凝土剪切破坏断面间的机械咬合力得到削减。同时基于本文试验数据提出了混凝土剪切强度预测方程,所提出的预测方程具有较好的适用性。