胶凝材料弹性模量对水泥基材料徐变性能的影响

采用纳米压痕技术测试了两个品种的粉煤灰、水泥及磨细矿渣的弹性模量,以砂浆徐变度为目标,针对胶凝材料弹性模量变化进行实验设计,分析了胶凝材料弹性模量对水泥基材料徐变性能的影响。结果表明:胶凝材料的弹性模量对砂浆徐变度有较大影响,改变磨细矿渣弹性模量可使试件360 d徐变度变化幅度达34.4%;高弹模胶凝材料的砂浆试件力学性能稳定性更好,实际应用中除了考虑徐变性能变化,也要综合考虑强度等因素的影响。     

高温后再生砂浆单轴受压应力-应变关系试验研究

为得到高温后再生砂浆单轴受压应力-应变关系,对72个70.7 mm×70.7 mm×216 mm不同再生细骨料取代率的再生砂浆试件进行单轴受压试验,实测了20~800℃温度作用后试件的应力-应变全曲线,分析了再生砂浆的高温性能,以及再生细骨料取代率和经历温度对再生砂浆峰值应力、峰值应变、弹性模量、泊松比、体积应变和单轴受压应力-应变全曲线的影响。结果表明:不同再生细骨料取代率的砂浆试件高温后的表面颜色均经历灰色、浅红、灰白的过程,温度高于400℃以后开始出现裂缝、掉皮、疏松等现象;再生砂浆试件高温后质量损失率高于普通砂浆试件,温度高于400℃以后各类砂浆试件的质量损失率保持稳定;相同温度下,随着再生细骨料取代率的增加,单轴受压应力-应变曲线峰值应力减小,峰值应变增加,弹性模量减小,脆性更加显著;随着温度的升高,峰值应变逐渐增大,而峰值应力、弹性模量与体积应变临界点对应的应力比均持续减小,应力-应变曲线渐趋扁平。通过回归分析,建立了再生砂浆高温后峰值应力、峰值应变、弹性模量与温度的关系计算式,以及单轴受压分段式本构方程。     

硅质轻型墙板材料受压性能试验研究

GLC硅质轻型墙板是一种新型的复合墙板,为研究其发泡水泥芯材和砂浆的受压性能,进行了4组24块标准试件单轴受压试验,得到了芯材和砂浆试件的破坏形态、全曲线特征、峰值应力、峰值应变、弹性模量,给出材料的应力-应变曲线方程。结果表明:砂浆与芯材的破坏形态主要是劈裂破坏,两者单轴受压应力-应变全曲线下降段有所不同,通过理论分析提出砂浆和芯材两段式本构方程,理论研究曲线与试验曲线吻合良好;求得GLC墙板试件抗压承载力及弹性模量计算公式,为墙板模拟提供依据。     

砂浆-灰岩双相材料剪切强度及压剪断裂判据探析

针对某重力坝工程提供的砂浆与灰岩材料的圆柱体试件，采用RMT—150多功能刚性伺服试验机，分别进行了灰岩的单轴压缩试验与砂浆—灰岩双相材料的胶结面直剪试验，通过试验可获得灰岩的弹性模量、泊松比和双相材料胶结面的抗剪强度与强度参数。基于应力强度因子的概念，给出了压剪断裂的判据，可用来评价坝体的抗滑稳定性。建立了胶结面的强度参数与试件尺寸、弹性模量及灰岩的剪切模量与弹性模量的关系式，为实际工程提供参考。     

力-冻融耦合对建筑材料弹性模量变化规律研究

通过自主研发的超低温下力学加载及测试试验装置,分别研究砂浆和石材在温度单一作用下及力和温度耦合作用下,自0～-165℃温度范围内试件弹性模量的发展规律,并得出在上述两种工况下弹性模量变化率与温度的函数关系。研究结果表明:两种工况下,砂浆的弹性模量始终随温度的降低线性增加;在温度单一作用工况下,石材的弹性模量随温度的降低先减小后增大,呈现二次函数关系。在应力场和温度场耦合作用工况下,石材弹性模量随温度的变化规律与温度场单一作用下的规律相反;冻融循环后,材料弹性模量受温度影响更加敏感。     

早龄期砂浆抗拉强度及弹性模量研究

通过数字图像相关技术(DIC),对掺加了粉煤灰、矿粉的水泥砂浆试件在不同养护龄期下的抗拉强度及抗拉弹性模量进行了测试,并研究了矿物掺和料对砂浆试件抗拉强度、抗拉弹性模量的影响以及极限抗拉强度与抗拉弹性模量随养护龄期的变化规律.结果表明:随着养护龄期的延长,砂浆试件极限抗拉强度和抗拉弹性模量线性增加;矿粉与粉煤灰的掺入延缓了胶凝体系的水化速率,降低了早龄期砂浆的极限抗拉强度和抗拉弹性模量.     

冻融环境下混凝土力学性能退化模型

基于混凝土冻融试验和混凝土细观力学对混凝土冻融后的力学性能变化进行了研究,建立了混凝土随冻融循环次数变化的强度折减模型和弹性模量折减模型.在混凝土冻融试验方面,采用快速冻融方法对混凝土试件和根据混凝土配合比制成的砂浆试件进行了100、200、300次的冻融循环,利用大型混凝土静、动三轴试验系统检测了冻融循环对海水中混凝土抗压强度、弹性模量及应力-应变关系的影响;在混凝土细观力学方面,对混凝土试件进行了数值模拟,为考虑各组成相的非均匀性,各组成相的材料性质按照Weibull分布来赋值,同时为反映冻融对混凝土的影响,砂浆的强度和弹性模量均以砂浆冻融试验所得结果为准.结果表明:该方法为进一步开展混凝土结构在冻融作用下的劣化机理与计算模型的研究提供了依据.     

GB 18445-2012若干试验条件对关键数据的影响分析

通过系统试验验证了GB 18445-2012对涂层覆面材料、涂料用量、水固比、养护条件规定的必要性和科学性.试验结果表明,采用耐碱玻纤网格布作为覆面材料,易于操作且不影响测试结果;在一定范围内,涂料用量越大,去除涂层砂浆试件的抗渗压力和带涂层混凝土试件的第二次抗渗压力越大;拌合用水量越大,去除涂层砂浆试件的抗渗压力和带涂层混凝土试件第二次抗渗压力越小;养护环境越干燥,去除涂层砂浆试件的抗渗压力和带涂层混凝土试件第二次抗渗压力越小.该结果对水泥基渗透结晶型防水涂料的现场施工质量监控具有重要指导意义.     

稻壳砂浆力学性能研究

采用稻壳等质量替代砂制备稻壳砂浆试件,对试件的抗压强度、抗折强度、弹性模量、干密度、吸水率等基本性能进行测试。结果表明:与未掺稻壳的普通水泥砂浆相比,稻壳的掺入减缓试件早期抗压强度的增长,降低砂浆的抗压强度;稻壳能提高砂浆的抗折强度,稻壳掺量为45%时,试件的压折比最小,韧性有较大程度的提升;稻壳的掺入降低了试件的弹性模量,最大降幅达到16.3%;稻壳砂浆具有较小的干密度和较大的吸水率。     

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。     

不同浸水历时水泥乳化沥青砂浆动态受压试验

水泥沥青(CA)砂浆试件历经0,7,14,30,60d水浸泡后,在电子万能试验机上进行了应变速率1×10-5~1×10-2s-1的动态压缩试验,研究了水浸泡历时与应变速率对CA砂浆抗压强度、弹性模量、峰值应变以及应力-应变全曲线等动态特性的影响.结果表明:水浸泡历时和加载应变速率对CA砂浆的力学性能影响明显;CA砂浆的抗压强度和弹性模量随应变速率的增大而增大;相同应变速率下,CA砂浆的抗压强度和弹性模量均随水浸泡历时的增加先减小后增大;CA砂浆的平均抗压强度最大降低幅度为46.31%,平均弹性模量最大降低幅度为44.91%;CA砂浆的峰值应变随应变速率与水浸泡历时的增加呈增大的趋势,且水浸泡对峰值应变的影响大于应变速率对峰值应变的影响.     

混凝土冻融变形的试验研究

进行了砂浆饱和水试件的水中和空气冻融试验,并通过测量砂浆试件中心的冻融变形和温度变化,以及对所测数据的分析,明确了混凝土的冻结收缩、膨胀变形的发展规律。同时,通过测量试件冻融循环前后动弹性模量的变化,得出相对动弹性模量可以间接地反映试件的残留冻融变形的大小。     

水迁移对水泥基材料徐变的影响

通过自制的试验装置测试混凝土和砂浆的内部相对湿度、水分质量损失和徐变,研究了掺加不同外加剂和矿物掺合料的水泥基材料中水迁移对徐变的影响。结果表明,不同减水剂和复合功能组分对混凝土内部相对湿度和徐变度有不同影响;不同细度石英砂粉对掺有硅灰的水泥基材料的内部相对湿度或水分质量损失以及徐变度有较大影响;加载状态并未引起水泥基材料内部相对湿度或水分质量损失的变化;水泥基材料内部相对湿度或水分质量损失结果与其徐变度之间没有对应关系。     

再生砂浆高温后单轴受压试验研究北大核心

完成了再生砂浆高温后的单轴受压试验,研究了取代率、温度对再生砂浆抗压强度、破坏形态、弹性模量的影响。研究结果表明,再生砂浆的受压强度、弹性模量随着温度的不断升高而不断降低;再生砂浆试件随着温度的升高而呈现不同颜色。     

再生砂浆高温后单轴受压试验研究

完成了再生砂浆高温后的单轴受压试验,研究了取代率、温度对再生砂浆抗压强度、破坏形态、弹性模量的影响。研究结果表明,再生砂浆的受压强度、弹性模量随着温度的不断升高而不断降低;再生砂浆试件随着温度的升高而呈现不同颜色。     

蒸压粉煤灰实心砖砌体受压变形性能试验研究

为研究蒸压粉煤灰砖砌体受压变形性能,以砂浆强度为主要参数,对18个蒸压粉煤灰实心砖砌体试件及15个普通粘土砖砌体试件进行轴心受压试验,对试件的受力状况及其应力-应变关系进行分析研究。试验表明,蒸压粉煤灰砖砌体弹性模量值低于普通粘土砖值且实测值高于规范值。弹性模量随荷载增大有明显降低,且有较强的非线性特征。泊松比实测值与普通粘土砖值相近。给出蒸压粉煤灰砖砌体的应力-应变关系表达式及其弹性模量、泊松比的建议计算公式。     

碳化对钢渣-水泥-CaO-MgO砂浆强度和微观结构的影响

以钢渣粉为主要胶凝材料,掺入MgO,CaO和水泥等材料制备砂浆试件,经碳化养护后测试其抗压强度及微观结构,并研究碳化后砂浆试件的强度变化机理.结果表明:经碳化处理后,砂浆试件抗压强度显著提高,碳化1d后即提高3.9~6.8倍,且砂浆试件碳化时间越长,碳化程度越高,其抗压强度也越高;CaO和MgO的掺入有利于碳化后砂浆强度的提高,当掺入5%(质量分数)CaO和15%(质量分数)MgO时,碳化14d后砂浆试件抗压强度最高,可达71.6MPa;碳化过程中生成了大量碳化产物——方解石CaCO3(碳酸钙镁CaxMg1-xCO3)和文石CaCO3,碳化产物填充孔隙、改善了颗粒界面结构,使得砂浆试件孔隙率降低,抗压强度得以提高.     

蒸压粉煤灰多孔砖砌体抗压强度及弹性模量试验研究

研究蒸压粉煤灰多孔砖砌体的抗压强度和弹性模量.以砂浆强度为主要参数,对18个蒸压粉煤灰多孔砖砌体试件及15个普通黏土砖砌体试件进行受压试验.分析研究试件的受力状况及其应力-应变关系,通过试验验证现行砌体规范中的砌体抗压强度平均值计算公式fm=k1f1α(1+0.07f2)k2适用于蒸压粉煤灰多孔砖砌体,给出了蒸压粉煤灰多孔砖砌体弹性模量的建议计算公式E=1200f.     

应变速率和应力水平对CA砂浆动态抗压性能的影响

为了研究应变速率和应力水平对中国铁路轨道系统(CRTS)Ⅰ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)动态抗压强度、弹性模量和临界应变的影响规律,对0%,30%,60%和90%应力水平下的CA砂浆试件进行了应变速率为1×10-5~1×10-2s-1的单轴压缩试验.结果表明:应变速率和应力水平对CA砂浆的动态抗压性能影响显著;随着应变速率的增加,CA砂浆的动态抗压强度显著提高;随着应力水平的增大,CA砂浆的动态抗压强度明显降低,最大降低幅度为6.78%;CA砂浆的弹性模量随着应变速率和应力水平的增加呈增大趋势;CA砂浆的临界应变随应变速率的增加而增大,但随应力水平的增大而减小,且应变速率对临界应变的影响大于应力水平对临界应变的影响.     

模型再生混凝土单轴受压动态力学特性试验

试验设计了再生粗骨料取代率为100%的模型再生混凝土（MRC）、模型普通混凝土（MC）、再生粗骨料取代率55%的模型再生混凝土（MCP）和模型砂浆（MM）4种试件,在不同应变速率下进行单轴受压试验。研究表明：随着加载应变速率的提高,试件应力-应变曲线形状相似,峰值应力和弹性模量表现出增大的趋势,峰值应变的变化无明显规律;MRC、MC、MCP试件破坏时裂缝最先出现在界面区附近,然后逐渐发展直至贯通,随着应变速率的提高,裂缝较宽且开展更快,试件完全断裂成若干碎块;模型再生混凝土静态强度越低,峰值应力和弹性模量增长越大,动态效应越显著;再生粗骨料取代率为55%时,峰值应力和弹性模量增长最大;模型砂浆试件的动态效应最显著,模型普通混凝土和模型再生混凝土次之,且相差不大。