纤维增强自密实轻骨料混凝土抗冻性能试验研究

将长度均为10 mm,体积掺量为0.8 kg/m3的聚丙烯纤维、体积掺量为2.0 kg/m3的剑麻纤维分别掺加到强度等级为C40的自密实轻骨料混凝土(SCLC)中进行抗冻融循环试验,测试其抗压强度损失率和质量损失率.采用线性回归的方法,研究建立了3种SCLC试块不同冻融循环条件下抗压强度线性回归预测模型.与空白样对比,...     

自密实轻骨料混凝土力学性能试验研究

针对自密实轻骨料混凝土(SCLC)的力学性能与普通混凝土力学性能的差异,采用常规混凝土力学性能的试验方法,对SCLC的力学性能进行研究,得出了SCLC的一般力学性能结论.结果表明表面粗糙的轻骨料有利于SCLC强度的提高和拌合物在改进的L-800流变仪中流动性的增加,SCLC的折压比小于普通混凝土,脆性大于普通混凝土,弹性模量约为同强度等级普通混凝土的67%~78%.为SCLC的力学性能在工程中的应用提供了理论指导.     

自密实轻骨料混凝土耐久性能研究

针对自密实轻骨料混凝土(SCLC)与普通混凝土耐久性能的不同,对LC30、LC40和LC50 SCLC与同强度等级普通混凝土,采用混凝土耐久性能试验方法,研究了SCLC的抗冻融、抗渗、抗碳化、干缩变形等耐久性能指标.试验结果表明,用预吸水24 h轻骨料配制的SCLC抗冻性能要差于用未吸水轻骨料配制的SCLC,但仍能满足规范要求;SCLC的抗渗性能和抗碳化能力要优于普通混凝土,但其在自然条件下的干缩值要大于普通混凝土.     

单掺与混掺纤维增强自密实轻骨料混凝土力学性能试验研究

为了研究纤维对自密实轻骨料混凝土力学性能的影响,将不同种类(耐碱玻璃纤维、剑麻纤维和1∶1耐碱玻璃-剑麻混杂纤维)及掺量的纤维加入自密实轻骨料混凝土中,并测定其7 d、28 d抗压强度与劈裂抗拉强度.试验结果表明:随着纤维掺量的增加,3种纤维对自密实轻骨料混凝土抗压强度的作用效果无明显提高;劈裂抗拉强度呈先增大后减小的规律,且最大提升40.2%,混杂纤维、耐碱玻璃纤维、剑麻纤维最优掺量分别为1 kg/m~3、1 kg/m~3、2 kg/m~3;相同掺量下,耐碱玻璃纤维、剑麻纤维、混杂纤维试块的抗劈裂性能较对照组都有提高,掺耐碱-剑麻混杂纤维协同效果对自密实轻骨料混凝土劈裂抗拉性能指标提高作用最佳,其次是耐碱玻璃纤维,提高幅度最小为剑麻纤维.     

钢管自密实轻骨料混凝土柱轴压性能试验研究

为了研究以免烧结粉煤灰陶粒作为骨料的钢管自密实轻骨料混凝土柱的轴压性能,首先,进行了自密实轻骨料混凝土配合比设计研究,比选出最优水胶比、陶粒掺量和粉煤灰掺量;然后,考虑含钢率、长细比等参数影响,设计了7个钢管自密实轻骨料混凝土柱试件和3个钢管自密实混凝土柱对比试件进行轴压试验研究.结果表明:钢管自密实混凝土柱的轴心受压承载力高于钢管自密实轻骨料混凝土柱;所有试件均为延性破坏,但内部混凝土破坏形态因套箍系数和长细比的不同分为弯曲破坏、强度破坏和剪切破坏;钢管在峰值荷载前进入屈服,钢管的约束使混凝土平均应变远大于峰值应变,变形性能得到显著提高.最后,基于极限平衡理论建立了轴压承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合良好.     

剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁抗弯性能与抗弯承载力分析

通过对剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁进行抗弯性能的试验研究,验证其平截面假定,得到试验梁的荷载-跨中挠度曲线、钢筋荷载-应变曲线和破坏形态,并对试验梁的开裂荷载和抗弯承载力进行理论分析.试验结果表明:剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁和自密实轻骨料混凝土梁均满足平截面假定;掺加剑麻纤维或增加配筋率,能有效改善试验梁的裂缝形态并提高抗弯刚度,当剑麻纤维掺量为2 kg/m3时裂缝条数最多,但间距和宽度最小,韧性最好;剑麻纤维对自密实轻骨料混凝土梁的开裂荷载有一定影响,当剑麻纤维掺量为3 kg/m3时,开裂荷载提高最大为40%;开裂荷载和极限荷载建议采用本文修正后的推导公式计算,可与试验值吻合较好.     

自密实轻骨料混凝土配合比设计及基本力学性能试验

采用全计算法中水量计算公式和固定砂石体积法中粗骨料、砂子的固定体积分数相结合的方法,根据流动扩展度和I。槽试验参数优选出强度等级为SCLC40和SCLC50的自密实轻骨料混凝土的配合比。分析了自密实轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量等主要力学性能参数,并与普通混凝土的基本力学性能进行了对比。结果表明：自密实轻骨料混凝土具有强度高、韧性好、弹性模量小等特点,所得结论为自密实轻骨料混凝土的工程应用提供了参考。     

塑钢纤维增强轻骨料混凝土与钢筋粘结性能试验研究

通过对内贴应变片钢筋的直接拔出试验,分析塑钢纤维掺量、基体强度以及轻骨料筒压强度等单一及多重因素对纤维增强轻骨料混凝土与钢筋间粘结强度和粘结应力分布的影响,得出三种影响因素对试件粘结性能的影响规律,并通过正交试验分析三种因素对试件粘结性能的影响程度.试验结果表明:塑钢纤维掺量对不同水灰比试件表现出不同的增强规律,对于水灰比大的试件,其极限粘结强度随纤维掺量增加而增大;对于水灰比小的试件,纤维增强作用随纤维掺量增大而减小;混凝土基体强度等级越高,试件极限粘结强度、自由端初始滑移对应粘结强度越高,峰值滑移减小;轻骨料筒压强度降低,纤维增强轻骨料混凝土的抗压强度、劈拉强度及基体与钢筋的极限粘结强度均会降低;通过正交试验得出轻骨料筒压强度对试件极限粘结强度影响程度最大.     

塑钢纤维轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究

试验制作了塑钢纤维掺量分别为0、3、6、9 kg/m³的4根轻骨料混凝土梁,研究塑钢纤维对轻骨料混凝土梁受弯性能的影响。结果表明：塑钢纤维有效地延缓了梁裂缝的发展,减小了最大裂缝宽度,使裂缝变得多而密;梁的开裂弯矩和极限弯矩随塑钢纤维掺量的增加均得到不同程度的提高,LC-9梁的开裂弯矩和极限弯矩相较于LC-0梁分别提高了72%和8.43%;纤维掺量增加,梁的屈服挠度减小,极限挠度增大,挠度延性系数μ_f增大,最大提高了92.23%;塑钢纤维使梁的相对受压区高度略微增大,持荷能力提高,降低了受拉钢筋应变,延缓了钢筋的屈服时间。     

形状记忆合金主动约束自密实轻骨料混凝土柱轴压性能

为研究形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)环向加固自密实轻骨料混凝土柱的轴心抗压性能,通过轴心抗压试验探究混凝土内部裂缝从产生、发展到最终断裂的演化规律.分别制备了素混凝土柱、被动约束混凝土柱和主动约束混凝土柱试样,并在轴压试验之前对材料基本工作性能进行测试.获得了形状记忆合金和自密实轻骨料混凝土的基本力学性能和3种混凝土试样承载性能的变化规律.结果表明：试件的轴向和环向变形能力均有所提升,被动约束试件的承载能力提升2.28%,主动约束试件的承载能力提升16.96%.     

聚丙烯纤维混凝土抗裂性能试验研究

聚丙烯纤维掺入混凝土中可明显改善其性能，混凝土掺入纤维后能有效控制混凝土早期干缩裂缝的数量、长度及宽度，聚丙烯纤维在混凝土中起阻裂和细化裂缝的作用，改善程度与纤维长度和掺量等因素有关。     

自密实再生混凝土梁斜截面抗裂试验与计算

为了研究自密实再生混凝土梁斜截面抗裂性能,分析了混凝土种类和配箍率等因素对其斜截面抗裂性能的影响.结果表明:混凝土种类和强度对自密实再生混凝土梁破坏形态无影响,而配箍率和剪跨比影响梁破坏形态;自密实再生混凝土梁剪切耗能能力较普通混凝土梁好,且工作荷载下自密实再生混凝土梁斜裂缝宽度要小于普通混凝土梁;提高剪跨比和降低混凝土强度均可减小斜截面开裂荷载,而混凝土种类和配箍率对梁斜截面开裂荷载无影响.     

纤维增强轻集料混凝土的抗冲击性能试验研究

研究了纤维对轻集料混凝土的抗冲击韧性的影响。试验分别测试了纤维单掺、纤维混掺及层布式钢纤维轻集料混凝土的抗冲击能量，试验结果表明：纤维的掺入提高了轻集料混凝土的抗冲击能量，其中以钢纤维的效果最为明显，混掺纤维次之；当钢纤维掺量为2％，其抗冲击能量值为素混凝土的3．16倍。     

不同长度及直径的剑麻纤维对自密实轻骨料混凝土力学性能的影响

为研究不同长度及直径的剑麻纤维对C40自密实轻骨料混凝土工作性能和力学性能的影响,通过对混凝土的坍落扩展度,T_(500),抗压强度及劈裂抗拉强度进行试验后发现:剑麻纤维长度和直径的变化对自密实轻骨料混凝土的抗压强度提高幅度很小,均在4.6%之内;随着剑麻纤维长度增加,抗拉强度均有较明显的提高,并呈现先升后降的规律;随着剑麻纤维直径增大,抗拉强度均有较大的增长,并呈现逐渐增大的趋势;随着剑麻纤维长度增加或直径减小,表观密度和坍落扩展度均减小,T_(500)均增大,但均满足国家标准要求;当剑麻纤维长度为10 mm,直径为304μm,掺量为2 kg/m~3时,对自密实轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度提高的效果最好,最大可达到44%.     

混杂纤维混凝土早龄期抗裂性能试验研究

选取强度等级CF40和CF50混凝土,在混杂纤维混凝土配合比三元叠加法试验基础上确定配合比:在钢纤维体积分数固定为1%时,聚丙烯纤维掺量在0.3～1.5 kg/m3内按级差0.3 kg/m3取5个水平;在聚丙烯纤维掺量为0.9 kg/m3时,钢纤维体积分数在0.5%～2.0%内按级差0.5%取4个水平,研究纤维的不同掺量对混凝土早龄期抗裂性能的影响以及试件裂缝形态的变化.结果表明,钢-聚丙烯纤维混杂具有耦合提高混凝土早龄期抗裂性能的作用,早龄期抗裂性能随纤维掺量的增加而提高;钢纤维体积分数和聚丙烯纤维掺量存在合理有效值.纤维混杂可以协同阻裂和限裂,使混凝土裂缝由宽、长形态调整为细、短形态.     

改性再生骨料对自密实混凝土性能的影响

为提高再生骨料的性能,使之适用于自密实混凝土,使用4种强化手段对简单破碎后的两种来源再生骨料进行改性处理,研究其对新配RA-SCC工作性能和硬化后物理力学等性能的影响.结果发现:骨料来源和原生混凝土强度对再生骨料的品质有较大影响,而经过改性处理以后,不同来源的再生骨料品质都有所提升,所制成的RA-SCC性能差异变小;裹浆法以及水玻璃浸泡的方法能够较大程度地改善新拌RA-SCC的自密实性能;高温煅烧法、酸性溶液浸泡法、水玻璃分散技术可使硬化后的RA-SCC内部结构更加致密,从而明显改善了RA-SCC的抗拉强度、抗干燥收缩性能和抗冻性能,但大部分骨料增强技术对RA-SCC的抗压强度和弹性模量的影响较小.     

绿色混凝土早期抗裂性能研究

试验采用大掺量矿物掺和料以及聚羧酸高效减水剂,研究了绿色混凝土的早期抗裂性能.结果表明：随着胶凝材料用量的增加,裂缝面积及最大裂缝宽度增大;同胶凝材料用量时,单掺矿粉系列混凝土的开裂面积达到单掺粉煤灰系列的2～4倍,最大裂缝宽度约达到粉煤灰系列的2倍;提高水泥用量或复掺超细矿粉时,混凝土强度提高,但早期抗裂性能降低;复掺抗裂防水剂时,早期养护不充分条件下,混凝土的抗裂性能显著降低;早期养护对绿色混凝土的抗裂性能有较大的影响,实际生产中采用绿色混凝土,将表现出优异的抗裂性能.     

再生纤维素纤维增强水泥砂浆的早期抗裂和自收缩行为

早期收缩开裂是导致混凝土劣化的重要因素之一,纤维的加入可以延缓甚至减少裂缝的延伸及扩展。使用具有吸水特性的再生纤维素纤维,与UF500纤维素纤维和无吸水的聚丙烯短纤维对比,研究再生纤维素纤维对水泥砂浆早期抗裂和自收缩行为的影响规律。将掺量为水泥质量1%或2%的各类纤维掺入水泥砂浆,密封养护,分析水泥砂浆强度、折压比及自收缩应变。研究结果表明：水灰比0.3时,添加再生纤维素纤维不能增强砂浆的抗裂性能和自收缩性能;水灰比大于0.35时,添加1%的再生纤维素纤维虽然降低了砂浆的抗折强度和抗压强度,但提高了该样品的折压比,增强了砂浆的抗裂性能和减缩效应。     

聚丙烯纤维对桥面铺装轻骨料混凝土性能影响

试验研究了聚丙烯纤维对桥面铺装轻骨料混凝土工作性能和强度的影响,探讨了对轻骨料预湿、掺入聚丙烯纤维及钢纤维与开裂时间、开裂面积、裂缝数量的关系.结果表明:聚丙烯纤维的掺入降低了轻骨料混凝土的流动性,当聚丙烯纤维掺量为1.2 kg/m³时,混凝土初始坍落度和扩展度仅为未掺聚丙烯纤维混凝土的69%和64%,当聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m³时,混凝土分层度较小;聚丙烯纤维在轻骨料混凝土中存在一个最佳掺量,当聚丙烯掺量为0.6 kg/m³时,混凝土28 d抗压强度变化不大,28 d抗折强度有一定提高.抗裂试验表明:对轻集料进行预湿处理和掺入纤维可以阻止和延缓混凝土早期塑性收缩产生的裂缝,提高混凝土的早期抗裂性能.     

自密实混凝土断裂性能的试验研究

在混凝土三点弯梁断裂试验研究中,对双K断裂参数模型试验进行了简化,通过应力控制加载方式测量应变,利用试件变形的三角形比例关系求得裂缝口张开位移.对C35与C50自密实混凝土断裂性能的试验研究表明,自密实混凝土的断裂性能与相同强度等级的普通混凝土相比有所降低;自密实混凝土的失稳断裂韧度随龄期近似线性增长,起裂韧度一开始增长较快,随后增长速度有所减缓;自密实混凝土断裂参数和抗压强度之间存在近似线性关系.提出的简化方法有较高的精度,可以为自密实混凝土断裂性能研究与实际工程应用提供可靠的参考.