早龄期混凝土砖墙体收缩变形的数值模拟分析实例术

结合试验实例的数据,对早龄期混凝土砖上墙时的收缩变形规律进行有限元数值模拟分析.结果表明:采用数值模拟计算早龄期混凝土砖墙体的总体位移和变形是可行的,但是计算内部应变与实测值有较大的差异;早龄期混凝土砖材性不稳定,收缩变形表现出"初始变化大,后期趋于稳定"的规律.     

聚羧酸系减水剂对早期混凝土收缩变形的影响

将同一品牌、三种类型的聚羧酸系减水剂掺入混凝土中,研究它们对早龄期混凝土收缩变形的影响及其规律。结果表明:三种类型的聚羧酸系减水剂对早龄期混凝土的收缩变形均能产生较大的影响,影响程度随着减水剂类型的不同而变化。在固定配合比条件下,外掺缓凝型聚羧酸系减水剂不仅不会使早龄期混凝土产生收缩变形,反而出现微膨胀,具有独特的减缩功效;但是,外掺标准型、早强型聚羧酸系减水剂则增大了早龄期混凝土的收缩变形,且外掺早强型聚羧酸系减水剂的增缩作用更加显著。因此,优先选用缓凝型聚羧酸系减水剂是减少早龄期混凝土收缩变形的有效手段。     

不同龄期混凝土砖墙体收缩变形的试验研究

由于收缩大、含水率高,施工规范不允许使用未达到龄期的混凝土砖,然而由于种种原因,工程中尚有未达到标准龄期的混凝土砖大量使用的现实情况,需要工程技术人员认识这种材料的特性,并对已经上墙的材料提出修复措施.对不同龄期混凝土砖墙体的收缩变形规律进行试验研究.首先对单块砖进行了含水率、抗压强度等指标的测定;然后对不同龄期砌筑的...     

早龄期混凝土徐变性能和损伤发展研究

混凝土的徐变性能和损伤发展对于混凝土结构的耐久性有重要影响。混凝土徐变往往是混凝土裂缝萌生的起源,是结构预应力损失及应力重分布的原因。徐变对混凝土性能的影响在混凝土的早龄期阶段更为明显。为此,进行了早龄期混凝土梁的三点弯曲断裂和徐变试验,来揭示早龄期混凝土梁的徐变发展规律以及徐变对混凝土损伤发展的影响。之后,从细观层面对混凝土梁的徐变及损伤发展进行了数值模拟,并得到了混凝土梁裂缝扩展的过程。试验和数值模拟结果表明早龄期混凝土更容易发生徐变变形;低应力水平下的徐变没有对早龄期混凝土的损伤发展产生明显影响;混凝土徐变产生的微裂缝出现在水泥砂浆与骨料颗粒的交界面处。     

截面形状对早龄期钢管混凝土柱多级加载变形及承载力影响的试验研究

连续施工过程中钢管混凝土柱受多级荷载作用,而对其进行力学性能研究时,大多将所受荷载简化为钢管的初应力问题,忽略了荷载的多级加载过程与早龄期混凝土收缩徐变的共同影响。为研究多级荷载下早龄期钢管混凝土柱的受力性能,分别对早龄期方形和圆形截面钢管混凝土短柱进行多级加载变形试验和多级加载后试件的轴压承载力试验,分析了不同加载制度对方形和圆形截面试件的变形,以及多级加载后轴压承载力的影响规律。试验结果表明:多级荷载下方形和圆形截面钢管混凝土的早龄期徐变变形均非常明显;同时不同加载制度对试件的变形也有较大影响;在相同加载条件下,圆钢管混凝土柱的变形值要小于方钢管混凝土柱的变形值;多级加载过程对圆形及方形截面钢管混凝土成熟期短柱试件的轴压承载力影响有限,可以忽略。研究可为钢管混凝土柱的连续性施工变形控制和力学性能评估提供参考。     

早龄期混凝土收缩变形测量系统的研制

准确测定早龄期混凝土的收缩变形特性对研究和评价早龄期混凝土抗裂性能及影响收缩变形的诸多因素具有关键性意义。由于该阶段的混凝土正处于从流塑状态到凝结再到硬化的变化过程中,为避免测量操作的接触力导致被测目标发生不确定的微变形或位移,必须采用非机械接触方法进行测量。本文介绍了一种能准确测量混凝土成型后全过程收缩变形特性的非接触式混凝土收缩变形测量方法的实现和面向产品的全自动测量装置的研制,解决的技术关键、采取的技术创新及所达到的技术性能。该仪器良好的实际使用效果验证了GB/T50082修订稿引入的非接触式混凝土收缩性能试验方法的技术合理性和实际可行性。     

混凝土无约束早龄期变形性能试验研究

无约束混凝土早龄期变形性能试验装置,采用重液悬浮混凝土试件的方法来消除试模对试件的变形约束,此方法能够准确地测量混凝土的自浇筑成型开始的早龄期变形参数。为考察无约束混凝土早龄期变形性能试验装置及试验方法的灵敏性,对混凝土早龄期变形性能的部分主要影响因素进行研究,探讨了水泥用量、水泥品种和外加剂种类对混凝土无约束早龄期变形性能的影响。     

高性能混凝土早龄期力学性能试验研究

高性能混凝土是混凝土技术的重要发展方向和趋势之一,但在一定程度上存在早龄期开裂严重的问题,限制了其应用和推广。通过进行C60高性能混凝土早龄期力学性能试验研究,测试与早期变形裂缝相关的参数包括立方体和圆柱体抗压强度、小梁弯曲拉伸强度、圆柱体受压静弹性模量、以及干燥收缩随龄期的发展变化。试验结果将为高性能混凝土结构早龄期抗裂分析和裂缝控制提供依据和参考。     

一种非接触式多通道混凝土早龄期收缩测试设备的研发与应用

介绍了一种新型非接触式多通道混凝土早龄期收缩测试设备及测试方法,并用成熟的非接触式电蜗流法与该设备进行测试比对与验证,在验证可靠的基础上测试了矿粉掺量对混凝土早龄期收缩的影响。试验结果表明,非接触式多通道混凝土早龄期收缩测试设备可以准确地观测混凝土早龄期收缩全过程,可以清晰地辨别各个时期的收缩量,且操作简便,并显著提高了试验效率。     

基于粗骨料含量的混凝土早龄期收缩调控

试验研究了粗骨料体积分数在0~50%范围内增大时对混凝土早龄期收缩以及内部相对湿度的影响规律。试验结果显示:混凝土早龄期内部相对湿度和收缩发展均呈典型的两阶段发展特征。混凝土第I阶段收缩、自收缩和干燥收缩均随着粗骨料体积分数增大而减小,其中干燥收缩受粗骨料的约束程度最为明显。早期收缩中,低强混凝土以干燥收缩为主,高强混凝土以自收缩为主,中等强度混凝土的干燥收缩和自收缩二者相当。粗骨料含量对同水胶比系列混凝土的内部相对湿度发展的影响可以忽略。     

混凝土早龄期收缩测试电涡流法的研究

研制了一种无约束条件下测量混凝土早龄期收缩的新方法———电涡流法.电涡流法能准确地测定出从浇筑起3 d内混凝土早龄期的收缩变化,并可评估纤维及有关组分对混凝土早龄期收缩变化的影响.电涡流法有望在工程实践中得到推广应用.     

混凝土早龄期性能与裂缝控制

从混凝土微观结构出发,研究普通混凝土、高性能混凝土成型过程的时变温度场;对裂缝持续增长的早龄期混凝土物理、力学特性进行深入、系统的研究;综合考虑混凝土材料、结构特征,研究混凝土结构早期裂缝的成因机理、分析方法与控制措施;提出裂缝开展的预测和控制方法,建立裂缝扩展过程的损伤模型;在理论分析与试验研究的基础上,总结了混凝土早龄期的水化、温度、收缩、徐变、力学性能和断裂性能随时间的发展规律;综合分析各种因素对混凝土早期开裂的影响,推导了混凝土结构内部应力的增量计算方法。对室内试验与实际工程的研究表明：对混凝土早期开裂的分析应该是对混凝土温度、收缩、徐变、力学性能、结构特征等因素的综合动态分析,提出的混凝土早龄期开裂分析模型与试验结果吻合良好,采用理论模型结合数值模拟的方法可以有效提高分析过程的效率与准确性。图18参22     

周期性温湿度作用下混凝土体积变形试验研究

为研究周期性温湿度作用下混凝土体积变形规律,该文设定周期性温湿度变化环境,对三种不同水灰比混凝土内部温湿度分布及体积变形进行试验研究。试验结果表明:周期性温湿度条件下,混凝土边界处相对湿度随龄期的增长而呈逐渐下降趋势,而混凝土中心位置相对湿度缓慢降低,混凝土内外形成湿度差,且随龄期的增长而逐渐增大。对于养护28d以后的混凝土,在周期性温湿度变化条件下,不同水灰比混凝土收缩变形均随着周期性温湿度变化而周期性变化,且变化幅度随龄期的增长而逐渐缩小,并逐渐趋于稳定;高温低湿环境对低水灰比混凝土收缩变形影响较大,低水灰比混凝土在高温作用下其膨胀变形更大。     

农作物秸秆砖砌体干燥收缩试验研究

农作物秸秆砖砌体在使用阶段的干燥收缩对控制墙体的干燥收缩裂缝十分重要。通过对农作物秸秆砖砌体在自然养护环境中连续42 d的干燥收缩变形试验研究,分析了龄期、砂浆强度及约束条件对农作物秸秆砖砌体收缩变形的影响,并提出了考虑这些因素的无约束农作物秸秆砖在M5和M7.5级混合砂浆砌筑砌体的自由干燥收缩变形估算公式。研究结果可为农作物秸秆砖砌体的应用提供参考。     

温湿度耦合作用下细观尺度混凝土裂缝扩展仿真

早龄期混凝土拆模后易出现不同程度的裂缝,这在影响结构美观的同时,为后期承载埋下了隐患。为研究混凝土早龄期裂缝扩展机理,本文借助试验和仿真手段展开了分析。首先,以3组大体积混凝土构件为试验对象,借助温湿度数据采集系统对早龄期阶段混凝土裂缝扩展规律展开了试验研究;其次,提出了一种模拟温湿度耦合作用的实用新方法,对温湿度梯度引起的构件应力等问题进行了数值仿真;最后,基于细观尺度模型,编制了温湿度耦合作用下混凝土裂缝扩展程序,对早龄期混凝土开裂行为进行了数值模拟,并将模拟结果与试验对比。分析表明,早龄期裂缝集中出现在水化热反应最剧烈的阶段,裂缝形态以横向裂缝为主,分布呈现高随机性特征。数值仿真在一定程度上正确反映了试验结果。     

混凝土早龄期抗裂性能综合优化与试验评价

早龄期开裂是影响混凝土长期性能的重要缺陷,必须严格控制。从原材料选用和配合比优化的角度,就改善混凝土的早龄期抗裂性能提出了一系列技术措施,并对这些措施的有效性分别进行了基于自由和约束收缩试验的评价。结果表明,减缩剂具有减小自由收缩应变和推迟约束开裂龄期的作用;以粉煤灰部分取代硅酸盐水泥会导致早期开裂龄期提前;抗拉性能较高且自由收缩减小的混凝土可望获得较好的早龄期抗裂性能。     

混凝土早龄期减缩措施与性能研究

采用透水模板施工工艺作为一种混凝土有效减缩措施,分析了其在混凝土成型早龄期的减缩效果与作用机理;同时试验探讨了混凝土早龄期减缩的后期耐久性能.结果表明,透水模板可以有效抑制混凝土早龄期收缩;不同透水模板的保水能力对混凝土早龄期减缩效果存在显著差别;采用透水模板浇筑的混凝土后期抗渗性和抗碳化性能有所提高.     

商品混凝土收缩变形的估算与比较试验研究

从工程结构的视角,对28个商品混凝土标准收缩构件的收缩变形进行了360 d的试验及理论分析研究,提出了商品混凝土收缩变形的多系数估算公式。估算公式中考虑了龄期、混凝土强度、环境温湿度及构件尺寸对收缩的影响。将混凝土28 d立方体抗压强度作为一综合变量,商品混凝土的收缩随抗压强度呈连续变化;既考虑了常规的相对湿度对收缩的影响,也首次考虑了环境温度对收缩的影响。将本文建议公式与ACI 209公式、文献[5]公式各龄期自由收缩变形计算值与相应龄期的实测值进行了比较。结果表明,本文建议的计算公式与实测结果相接近。此外,建议公式也与广东省洛溪大桥混凝土的收缩试验结果吻合较好,工程适用性强。     

轻骨料混凝土早龄期受压徐变试验研究

配制了抗压强度为30MPa的普通混凝土和轻骨料页岩陶粒混凝土,对2组试件进行了早龄期(0~28d)收缩试验,以及应力水平为30%的早龄期变应力徐变试验.结果表明:轻骨料混凝土在早龄期的收缩量略小于同等强度的普通混凝土,徐变系数约为同等强度普通混凝土的50%,但是早龄期的徐变终值为同等强度普通混凝土的1.3倍.     

连续变温下早龄期混凝土应变时变规律试验研究

针对早龄期混凝土开裂现象,为掌握其应变变化规律,通过日大气温度变化影响下早龄期混凝土应变随时间变化的模拟试验,采集试件的应变及重量数据,分析早龄期混凝土在日气温变化影响下的应变变化规律。研究结果表明：在日气温变化的升温和降温过程中,早龄期(3d内)混凝土均数次出现量级达100×10 -6的剧烈收缩,受到约束时可产生易使混凝土开裂的应力;不同水灰比混凝土之间的膨胀应变差值、收缩应变差值分别可达100×10 -6、200×10 -6。