混杂纤维(钢/聚丙烯)高性能混凝土正交试验研究

通过正交试验反映了低掺量情况下混杂纤维混凝土各组分对混凝土性能的影响及影响程度,找出了混杂纤维低掺量情况下混凝土在满足强度、工作性(施工性能)、耐久性各方面优越性能时的较优配比.     

昆杂纤维(钢/聚丙烯)高性能混凝土正交试验研究

通过正交试验反映了低掺量情况下混杂纤维混凝土各组分对混凝土性能的影响及影响程度,找出了混杂纤维低掺量情况下混凝土在满足强度、工作性(施工性能)、耐久性各方面优越性能时的较优配比.     

超高性能混凝土(UHPC)在桥面板体系中的应用2020年度研究进展

超高性能混凝土（UHPC）与正交异性钢桥面板的组合是近年来桥梁工程中新材料、新构造研究的典型范例。UHPC桥面板的刚度较大,可以有效减小桥面板中的局部变形,从而明显降低正交异性钢桥面板中的疲劳应力幅,改善其抗疲劳性能。从新构造、剪力连接件性能、组合桥面板基本力学性能、组合桥面板疲劳性能及UHPC材料与构件力学性能等几个方面对UHPC-正交异性钢桥面板组合体系的研究进展进行综述,其内容主要为2020年以来发表的工作,部分兼及更早的研究成果。     

高性能混凝土的试验研究

通过对高性能混凝土原材料及配合比设计参数的分析，探讨了原材料的性能和用量对高性能混凝土的影响，选用陕西地方材料配制了Ｃ６０高性能混凝土。     

轻质超高性能混凝土(LUHPC)的耐久性研究

为明确轻质超高性能混凝土(LUHPC)的耐久性能,通过采用不同钢纤维掺量(1.5%、2.0%、2.5%),设计制备9组LUHPC试件,经标准养护28 d后,开展快速氯离子渗透、500次冻融循环和28 d碳化试验,掌握了不同钢纤维掺量下LUHPC的耐久性,明确了LUHPC耐久性等级。结果表明,LUHPC的氯离子扩散系数为2.4×10^-13～3.9×10^-13 m²/s,冻融循环的质量损失率小于1%,相对动弹性模量大于95%,碳化深度基本为0 mm,由此得到LUHPC耐久性等级分别为RCM-Ⅴ、F500和T-Ⅴ,显示出LUHPC良好的耐久性能,可满足桥梁结构的耐久性设计要求。     

复合高性能混凝土正交试验研究

采用自燃煤矸石和矿渣作为高性能混凝土的掺合料,通过混凝土配合比的正交试验,分析了有关因素对该高性能混凝土的影响和效果,验证了自燃煤矸石具有很好的活性,可以作为掺合料配制高性能混凝土,并确定了不同标号复合高性能混凝土的配合比方案．试验结果表明：水胶比是决定该次试验混凝土强度的最主要因素;自然煤矸石掺量对混凝土强度影响显著,其细度对混凝土强度有一定影响,但对工作性影响不显著;掺入矿渣对混凝土强度影响不显著。但对混凝土工作性影响显著;沙率对强度的影响不显著,但对混凝土工作性影响显著.     

超高性能混凝土连接装配式柱抗震性能试验研究

为了改善装配式结构中构件连接部位的抗震性能,提出采用超高性能混凝土（UHPC）连接预制柱.设计1个普通混凝土（NC）整浇柱和6个塑性铰区采用UHPC的装配式柱,通过拟静力试验,研究轴压比、搭接长度、配箍率、搭接段配置短钢筋对试件破坏形态、滞回特性、承载力、变形能力、耗能能力等的影响.结果表明,搭接长度为8倍钢筋直径的装配式柱的各项抗震性能均高于普通混凝土整浇试件,可以实现与现浇整体柱相同的效果.随着搭接长度的增大,装配式柱的承载力逐渐增大,变形能力与耗能能力显著提高.在搭接区段设置短钢筋,可以提高装配式柱的受弯承载力,改变破坏形态,使塑性铰区上移.基于试验结果,考虑UHPC的受拉作用,提出UHPC装配式柱的正截面受弯承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好.     

超高强高性能混凝土研究与应用现状

根据大量试验结果,给出了配制超高强高性能混凝土的四条关键技术;总结了使用超高强高性能混凝土的主要优点;概括介绍了国际上超高强高性能混凝土的应用现状;分析讨论了超高强高性能混凝土在应用中的可泵性问题、脆性问题和体积稳定性问题。     

超高性能混凝土高温后性能试验研究

通过对超高性能混凝土进行高温加热和高温作用后立方体抗压强度试验，研究了超高性能混凝土高温作用后的表观特征、质量损失及力学性能。对比了单掺钢纤维、单掺聚丙烯纤维和混掺钢纤维和聚丙烯纤维对超高性能混凝土高温爆裂的抑制效果，考察了温度、纤维种类和掺量、骨料（石英砂和钢渣）对超高性能混凝土强度的影响。试验结果表明：混掺1%钢纤维和2%聚丙烯纤维能有效抑制超高性能混凝土高温爆裂，在高温作用后依旧保持完整形态；钢渣骨料混杂纤维超高性能混凝土具有优异的高温力学性能，在1 000℃高温作用后仍能保持67%的残余强度；随着温度的升高，超高性能混凝土立方体抗压强度整体上表现出先升高后降低的规律；在目标温度超过600℃时，高温增强了超高性能混凝土的延性。     

基于正交试验的钢纤维自密实混凝土配合比设计

为了合理有效地确定钢纤维自密实混凝土配合比设计中水胶比和矿渣粉、粉煤灰及钢纤维掺量,进行了多项性能指标的"5因素4水平"正交试验,分析了各因素水平对钢纤维自密实混凝土的填充性、间隙通过性及抗离析性的影响,确定了各因素最优组合方案并进行了试验验证。结果表明:①随着水胶比的增加,钢纤维自密实混凝土的填充性、间隙通过性均呈现先增加后减小的变化趋势;当水胶比达到0.31后继续增加水胶比,拌合物的离析率会急剧增加。②钢纤维掺量的变化对拌合物填充性和间隙通过性的影响可作为误差因素不做考虑;综合考虑混凝土的抗离析性,钢纤维掺量为40 kg/m~3时即起到了连接作用,又充当了填料,抗离析性最佳。③各因素水平最佳组合为水胶比0.31、钢纤维掺量40 kg/m~3、矿渣粉掺量20%、粉煤灰掺量10%。④28 d劈裂强度提高了22.2%,满足钢混结合段特殊条件下的施工技术要求。     

聚丙烯腈纤维混凝土性能试验研究

以河北丰宁抽水蓄能电站上、下库C30W12F400面板纤维混凝土为例,探讨了不同石粉含量、掺加聚丙烯腈纤维对混凝土力学性能影响,得出:沙中石粉含量对混凝土用水量、强度等性能影响极大,建议石粉含量控制在(10±2)%;聚丙烯腈纤维使用得当能够提高混凝土抗裂性,也可使混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度明显增大。     

预制键槽UHPC-混凝土界面黏结性能研究

UHPC永久性模板与普通混凝土的界面黏结性能是两者协同作用的关键,研究不同键槽类型、混凝土强度和养护条件等因素对UHPC-混凝土界面黏结性能的影响。结果表明：键槽可以提高UHPC-NC界面黏结强度,其中B型键槽机械联锁作用贡献最大。劈裂拉伸试件界面中心轴线的应变大于两侧应变,界面裂缝从水平拉应变开始向压应变区域扩张。复合试件键槽的存在使得裂缝在混凝土内部由一端延伸至另一端,并非两端向内发展。随着后浇混凝土抗压强度的提高,界面劈裂抗拉强度增幅降低。蒸汽养护导致初始收缩变形较大,应力集中区域比标准养护试件更大。复合试件界面劈裂抗拉强度可以通过混凝土立方体抗压强度和拟合参数c计算得出。提出了最优永久性模板键槽参数和养护条件。     

Experimental Study on Flexural Behavior of Post-Tensioning Bonded Partially Prestressed Ultra-High Strength Concrete Beams

This paper presents the results of four partially prestressed ultra-high strength concrete beams in flexure. The test results are used to evaluate the effects of prestressing tendon depth and area on flexure behavior of specimen beams. The test results indicate that: the cracking load,yielding load,peak load and stiffness postcracking of specimen beams are enhanced by reducing prestressing tendon depth or increasing prestressing tendon area, and the flexural ductility is improved by increasing prestressing tendon depth or reducing prestressing tendon area. The effect of complex reinforcement index considering the strength of the equivalence principle and the reinforcement position on loading levels under serviceability limit state,flexural strength and displacement ductility factor are studied. The influence coefficient of prestressing tendon kpis introduced in the complex reinforcement index. As the complex reinforcement index increases, the loading levels under serviceability limit state and flexural strength increases linearly,and the displacement ductility factor decreases linearly. The test results also verify the conventional beam flexural theory based on the plane cross-section assumption for predicting ultimate flexural strength of partially prestressed ultra-high strength concrete beams is valid. After the introduction of the coefficient kp,the calculation method of cracks in code for design of concrete structure in china are appropriated for the specimen beams.     

纤维高性能混凝土工作性能与韧性的试验研究

目的 揭示高耐碱玻璃纤维[ARGF（H）]与混杂纤维对高性能混凝土工作性能与弯曲韧性的影响，以拓展它们的结构用途．方法 参照国际上先进的试验方法和标准，按不同的纤维掺量设计了多组玻璃纤维、钢纤维（SF）以及混杂纤维混凝土试件，进行了大量工作性能、含气量、抗压强度和弯曲韧性的试验．结果 掺加纤维对高性能混凝土的工作性能、抗压强度无明显影响。钢纤维和混杂纤维均可明显提高混凝土的韧性．结论 玻璃纤维对混凝土的韧性有一定的提高，与钢纤维混杂可充分发挥SF提高韧性及ARGF（H）抵抗收缩裂缝的功效，在实际工程中具有性能与成本的优势。     

超高性能钢纤维混凝土抗二次接触爆炸性能研究

采用复合技术制备了两种强度等级的超高性能钢纤维混凝土(UHPSFRC),对6块靶体进行了抗一次和抗二次接触爆炸试验,对比分析了靶体材料的抗爆炸性能.结果表明,制备的超高性能钢纤维混凝土具有优异的抗一次和抗二次爆炸性能.对压缩系数进行了计算分析,建议超高性能钢纤维混凝土(有粗骨料)CF150的压缩系数取为0.112,超高性能钢纤维混凝土(无粗骨料)CF200取为0.096,且CF200的抗二次爆炸压缩系数要降低到80%左右.     

高性能再生骨料混凝土试验研究

目的采用再生骨料配制高性能再生骨料混凝土,研究其单轴受压应力-应变行为,为再生骨料混凝土结构的数值分析提供理论基础.方法通过改变再生骨料的取代量,研究再生骨料对高性能再生骨料混凝土的强度、渗透性、抗冻耐久性及单轴受压应力-应变行为的影响.结果试验配制的高性能再生骨料混凝土28 d抗压强度超过70 MPa,抗冻等级达F300,得出单轴受压应力-应变曲线,并对其进行数值模拟,两者吻合较好.结论采用再生骨料能够配制出高性能再生骨料混凝土,其单轴受压应力-应变曲线与普通混凝土具有相似的规律,随着再生骨料取代量的增加,高性能再生骨料混凝土延展性得到提高,且数值拟合单轴受压应力-应变曲线相关性高,可用于分析混凝土的本构关系.     

全再生骨料混凝土配合比设计与试验研究

采用再生砂和再生粗骨料配制全再生骨料混凝土,对其拌合物的工作性能、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量进行了试验研究,分析了水灰比、砂率对混凝土的影响规律.结果表明:水灰比是影响全再生骨料混凝土力学性能的主要因素,存在调节混凝土拌合物工作性能和基本力学性能的合理砂率.与现行混凝土结构设计规范的混凝土基本力学性能取值规定比较,全再生骨料混凝土的轴心抗压强度可按规范取值,但其抗拉强度和弹性模量按规范取值则偏大.     

超高性能混凝土预制节段梁剪切性能有限元分析

超高性能混凝土(UHPC)因具有高强度、高耐久性而被广泛地应用到桥梁工程中,在UHPC预制节段梁中,剪力键的剪切特性因缺少相应的规范而成为大家共同关注的问题。因此,通过有限元软件ABAQUS模拟了UHPC的直剪性能,主要研究参数包括剪切面面积、侧向应力以及接缝类型,分析比较了不同工况下构件的破坏模式以及荷载位移曲线,得出了各参数对UHPC构件之间性能的影响规律。分析表明:随着剪力键剪切面面积的增加,构件的抗剪承载力明显提升;在侧向应力较小时(不高于0.3fc),随着侧向应力的增加,构件的破坏荷载近似线性增加;胶接缝构件因具有良好的整体性能而使抗剪承载力比同条件下干接缝构件的抗剪承载力高16%。此外,日本JSCE规范计算值与数值模拟试验结果吻合良好,表明日本JSCE规范剪力键的设计公式可用于预测UHPC节段接缝抗剪承载能力。     

大掺量粉煤灰高性能混凝土的试验研究

在目前一些大掺量粉煤灰混凝土研究成果的基础上,阐述其社会经济意义并指出研究应用中存在的问题.通过试验,探讨了大掺量粉煤灰混凝土的工作性,力学、干缩和耐久性能.研究表明,大掺量粉煤灰高性能混凝土在道路桥梁、房屋建筑等工程中有广阔的应用前景,并且能获得环境与技术经济效益.     

钢纤维沥青混凝土路用性能的试验研究

在不同的钢纤维掺量下,对密级配沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性开展了系列试验研究,结合试验结果分析了钢纤维改善沥青混凝土各项路用性能的工作机理,首次从材料组成决定性能的角度阐明了钢纤维掺量和沥青含量的交互作用对各路用性能指标的影响规律,分别建立了考虑钢纤维和沥青含量综合影响的动稳定度预估模型、考虑温度及钢纤维影响的弯拉强度预估模型以及考虑钢纤维和相应沥青增加量综合影响的冻融劈裂抗拉强度比经验模型.研究结果可为相关研究和工程应用提供有益的借鉴.