骨料品种对混凝土界面结构及性能的影响

基于显微硬度(MH)、等离子发射光谱仪(ICP)等各种微细观测试技术,对比研究了灰岩、玄武岩、砂岩、大理岩和花岗岩对混凝土界面结构及性能的影响。结果表明,界面过渡区显微硬度由高到低依次为灰岩砂岩花岗岩玄武岩大理岩;砂岩和灰岩是各种骨料中活性最强的,骨料不仅吸附大量离子,也释放离子,表明砂岩和灰岩骨料表面发生了化学反应。     

混凝土的极限拉伸值研究综述

为了防治混凝土发生裂缝，许多坝工等大体积混凝土在设计中提出抗裂要求，以极限拉伸值作为混凝土抗裂能力的指标。本文讨论了影响混凝土极限拉伸值的测试方法、影响因素及提高措施。可以选用掺掺合料、外加剂、纤维和石粉的方法来提高混凝土的极限拉伸值，从而提高混凝土抗裂性能，为工程实践提供参考。     

混凝土的极限拉伸值研究综述

为了防治混凝土发生裂缝,许多坝工等大体积混凝土在设计中提出抗裂要求,以极限拉伸值作为混凝土抗裂能力的指标。本文讨论了影响混凝土极限拉伸值的测试方法、影响因素及提高措施。可以选用掺掺合料、外加剂、纤维和石粉的方法来提高混凝土的极限拉伸值,从而提高混凝土抗裂性能。为工程实践提供参考。     

混凝土骨料界面应力与试件强度

本文应用边界元虚拟力法对含典型骨料不同尺寸的混凝土试件进行数值计算,并用实验验证。从骨料与砂浆交界面的应力态势角度,探讨了混凝土试件强度随试件尺寸变化的规律,初步揭示了尺寸效应的机理。     

不同轻骨料吸水特性及其对混凝土性能的影响

高性能轻骨料（HPLWA）强度高而吸水率低,即使在负压或正压条件下,吸水率仅5％左右,而表观密度为0．9kg/m^3的HPLWA1．2g/cm^3具有更低的吸水率;普通轻骨料（NLWA）则比较敏感,特别在负压或正压条件下,吸水率高达40％以上,对于表观密度为1．2g/cm^3的HPLWA,即使不预先湿水,所配制的混凝土,在1．5小时内仍能满足泵送所需要的坍落度要求。对于NLWA,则必须在负压或正压下预湿处理,方可使其坍落度在90分钟内保持泵送所需要的坍落度,但此处理对于混凝土的强度是不利的,而常压泡水30分钟,对HPLWAC和NLWAC的强度均不利影响。     

砂浆-骨料界面拉伸软化性能试验

对砂浆-骨料复合试件进行了劈裂试验和三点弯曲试验,基于试验结果和改进的J积分计算方法,提出了砂浆-骨料界面的拉伸软化曲线模型及其表达式。分析结果表明:砂浆基体的特性和粗骨料表面的粗糙度对砂浆-骨料界面的力学性能具有重要影响;界面断裂能随着砂浆基体强度的提高和骨料表面粗糙度的提高而提高;基体为普通强度砂浆的试件断裂多发生在界面附近的砂浆粘结层上;基体为高强度砂浆的试件断裂多发生在砂浆粘结层和砂浆-骨料接合处的粘结层上。     

陶粒预湿程度对轻骨料混凝土拉伸徐变的影响

采用U型管微压测定装置测定不同预湿程度陶粒在轻骨料混凝土中的吸水返水过程,采用扫描电子显微镜(SEM)观察轻骨料混凝土界面结构形貌,采用新型环形约束收缩装置研究了部分约束条件下轻骨料混凝土的拉伸徐变特性.结果表明:随着陶粒预湿程度的提高,陶粒在轻骨料混凝土中的吸水能力下降,返水能力提高,陶粒与水泥石界面结合程度加强,轻骨料混凝土的拉伸徐变值减小.     

高性能轻骨料与普通轻骨料的性能比较

高性能轻骨料（ＨＬＡ）具有独立的微小球形气孔,强度高而吸水率低,即使在真空或压力条件下,吸水率仅为５％;普通轻骨料（ＣＬＡ）则比较敏感,特别在真空或压力条件下,吸水率高达４０％以下,对于表现１．２ｇ／ｃｍ＾３的ＨＬＡ,即使不预先不,所配制的优质混凝土,在１．５小时内仍能满足泵送要求。对于ＣＬＡ,具空或泵压下预湿比ＨＬＡ更多的水分方可使其坍落度在９０分钟内保持１５ｃｍ以上,以满足泵送的要求,其结果对     

再生骨料及再生骨料混凝土的性能分析与评价

本文对国内外再生骨料和再生骨料混凝土的研究现状进行了分析,总结了再生骨料和再生骨料混凝土的基本性能.发现再生骨料的表观密度和堆积密度分别在231kg/m^3～2.62kg/m^3和1.29kg/m^3～1.47kg/m^3之间,其吸水率处于4%～10%之间,压碎指标在14.2%～23.1%之间.再生骨料混凝土抗压强度随再生骨料替代率增加而降低,随水灰比增大而降低.再生骨料混凝土的抗拉强度受替代率影响比较小.随着再生骨料替代率的增大,再生骨料混凝土的坍落度急剧下降、弹性模量降低、收缩值显著增大、抗冻性基本不变、渗透性增大、碳化速度略有增加、抗硫酸盐侵蚀性略有降低.基于众多文献研究成果,经回归分析提出了再生骨料混凝土抗压强度和弹性模量计算公式,最后讨论了再生骨料混凝土的应用状况.     

不同粗细骨料组合下的混凝土性能研究

选取了10种不同性质的粗细骨料组合,在相同的配合比条件下进行了混凝土强度、变形及热学性能试验,并对试验结果进行了比较分析。研究结果表明,不同骨料组合下混凝土的性能有一定差异,这种差异既和骨料的特性有关,也和骨料与砂浆间的界面特性有关。混凝土的弹性模量、线膨胀系数和导温系数主要决定于粗骨料的性质,而粗、细骨料的强度对混凝土强度影响不大。     

锈蚀钢纤维力学性能及极限拉伸荷载计算方法

采用干湿循环法将钢纤维进行加速锈蚀,在分析其表观锈蚀特征的基础上,通过轴向拉伸试验和有限元分析研究了锈蚀程度对其力学性能退化的影响.结果表明:干湿循环处理后钢纤维表面出现了较多的锈坑,截面损失和锈坑处应力集中使其力学性能退化,而应力集中程度又取决于锈坑深度、宽度和钢纤维直径.建立了考虑锈坑深度、宽度和钢纤维直径影响的锈蚀钢纤维极限拉伸荷载退化模型,经试验验证,该模型也适用于计算锈蚀钢筋的极限拉伸荷载.     

不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度分布特征

通过劈裂抗拉强度和抗压强度试验,研究了水灰比分别为0.74,0.55和0.43的不同再生粗集料混凝土的劈裂破坏状况、劈裂抗拉强度及其分布特征,得到了不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度之间的换算关系.不同再生粗集料混凝土的劈裂破坏不仅表现为再生粗集料和新水泥浆体之间界面的破坏,还表现为再生粗集料本身的断裂破坏;在相同水灰比条件下,不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度的均值比单一再生粗集料混凝土小,但标准差和变异系数变化规律不明显;不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度的分布可以用正态分布模型描述.     

纤维增韧高强轻骨料混凝土力学性能与微观结构

采用碎石型高强页岩陶粒制备了不同纤维类型和体积分数的LC60级纤维增韧高强轻骨料混凝土,研究了其力学性能,并从微观尺度揭示了纤维增韧机理.结果表明:高强轻骨料混凝土界面的黏结性能优于普通混凝土;纤维能够有效阻止高强轻骨料混凝土裂缝的发展,还可适当提高其抗压强度,并明显提高其抗折强度和劈裂抗拉强度,起到增强增韧的作用;钢纤维与水泥浆体的黏结性能良好,碳纤维可在高强轻骨料混凝土中均匀分散且与水泥浆体的黏结性能良好;相同体积分数下,碳纤维的增韧作用优于钢纤维.     

海水拌和珊瑚礁砂混凝土力学性能及微观结构

针对海水拌和珊瑚礁砂混凝土与普通河砂混凝土力学性能的差异开展研究,并对其微观结构进行分析.结果表明:相比普通河砂,珊瑚礁砂结构疏松多孔、多棱角、脆性较大;用海水拌和的珊瑚礁砂混凝土早期抗压强度发展较快而后期抗压强度增长速率相对普通河砂混凝土缓慢,其弹性模量低于普通河砂混凝土,抗折强度和劈裂抗拉强度与普通河砂混凝土无显著差异;海水拌和珊瑚礁砂混凝土与普通河砂混凝土水化产物类型相同,水化产物与珊瑚礁砂表面孔隙结合紧密.     

再生混凝土粗骨料的基本性能试验研究

再生混凝土骨料的基本性能直接影响再生混凝土的性能.因此,研究好再生混凝土骨料的性能对提高再生混凝土的性能非常重要,另外也为再生混凝土骨料的质量评定提供参考依据.本文着重研究了四种不同类型的再生混凝土粗骨料的吸水率、表观密度和压碎指标,实验发现再生混凝土粗骨料的这些性能除受到原生混凝土强度影响外,还跟原生混凝土粗骨料级配密切相关.     

粗骨料随机分布对混凝土导热性能的影响

采用COMSOL与MATLAB联合仿真的方法,基于混凝土二维细观几何模型,实现了混凝土稳态热传导的数值模拟.在利用试验结果验证数值模拟有效性的基础上,分析了骨料随机分布对混凝土导热性能的影响,并讨论了粗骨料粒径、形状及其体积分数,以及分散相导热系数对混凝土导热性能的影响规律.结果表明:粗骨料随机分布是造成混凝土导热性能产生随机性的重要因素;混凝土导热系数相对平均值随着粗骨料体积分数、分散相导热系数的增加而增大,但受粗骨料粒径和形状的影响不大;粗骨料体积分数越高,分散相与水泥砂浆导热系数相差越大,粗骨料粒径越大,轴长比越大,混凝土导热系数的变异性越显著,但当粗骨料体积分数超过35%后混凝土导热系数的变异性基本保持不变.     

骨料对MgO混凝土开裂敏感性的影响研究

从几个典型工程中分别选取了玄武岩、角闪岩和灰岩这3种人工骨料以及花岗岩天然骨料,研究了骨料的长期吸水特性及其对MgO微膨胀混凝土变形性能的影响,利用温度应力试验机比较了用不同骨料配制的MgO微膨胀混凝土的开裂敏感性.试验结果表明,180d龄期时骨料的饱和面干吸水率相比24h时有大幅增长,骨料吸水率越高,混凝土的自收缩和干缩变形越大;采用玄武岩和角闪岩骨料配制的MgO微膨胀混凝土的开裂温度较低,元素聚类分析揭示用玄武岩和角闪岩骨料配制的混凝土界面区Ca,Mg元素富集程度较为显著,更多水化产物在此区域堆积,从而增加了界面区的密实度,有助于提高混凝土的抗裂能力.     

粉煤灰珊瑚骨料混凝土内掺氯离子扩散和吸水性能

研究了粉煤灰掺量对珊瑚骨料混凝土(CAC)内掺氯离子含量、氯离子结合能力及毛细吸水性能的影响,并采用X射线衍射(XRD)和热重(TG-DTG)分析了水化产物、理论孔体积及结合水含量.结果表明:随着养护龄期的延长,CAC中总氯离子浓度增大,粉煤灰降低了早龄期总氯离子含量,增大了后期总氯离子含量,而自由氯离子含量随养护龄期的变化规律正好相反,粉煤灰提高了CAC的氯离子结合能力;粉煤灰对28d时CAC的抗毛细吸水性能提升较小,显著降低了60d时CAC的毛细吸水量和吸水率,掺加20%的粉煤灰使28、60d时CAC的二次吸水率分别减少了6.1%、15.4%;粉煤灰对水化产物种类没有影响,但降低了CAC中Ca(OH)2的含量,结合珊瑚骨料携带的氯离子,生成了Friedel's盐.     

不同养护龄期下再生粗骨料混凝土拉伸本构关系

采用MTS疲劳试验机进行了再生粗骨料混凝土轴向拉伸试验,研究分析再生粗骨料取代率对不同养护龄期下再生粗骨料混凝土轴向拉伸应力-应变全曲线的影响规律,并提出了再生粗骨料混凝土拉伸本构关系模型.研究结果表明:再生粗骨料混凝土轴向拉伸应力-应变全曲线的上升段斜率较普通混凝土低,下降段随着再生粗骨料取代率提高与养护龄期的增长而变陡;再生粗骨料混凝土的弹性模量随着养护龄期的增长呈线性增长,当荷载超过50%之后,其变形模量的下降速度快于普通混凝土;早龄期再生粗骨料混凝土的拉伸峰值应变随着再生粗骨料取代率的增大而增长;养护龄期低于7d时,再生粗骨料混凝土的抗拉强度增长速率快于普通混凝土;再生粗骨料混凝土的拉压比随着养护龄期的增长而下降.