钢纤维混凝土的高温动态强度特性

本文采用自主研制的高温SHPB试验系统,对高温条件下钢纤维混凝土(SFRC)的动态压缩强度进行了试验研究.结果表明:高温下SFRC的动态抗压强度同时存在加载速率强化效应和温度强弱化效应.加载速率越大,SFRC的动态抗压强度越高;200℃以前,以温度强化效应为主,200℃以后则以温度弱化效应为主,400℃后低于常温下的动态抗压强度,600℃后低于常温下的静压强度,到800℃时强度已变得很小.钢纤维的加入可以显著提高混凝土在不同温度和加载速率下的动态抗压强度,且纤维掺量越大,相应增加幅度越高;当纤维体积掺量为1.0％时,SFRC的动态抗压强度增长因子高于素混凝土.     

受冻融混凝土动态抗压特性试验研究

通过对受冻融混凝土试件进行单轴动态抗压试验,分析了冻融次数(0、25、50和75次)及应变速率(10-5 s-1、10-4 s-1和10-3 s-1)对混凝土抗压强度、峰值应变和应力-应变曲线的影响.结果表明:不同应变速率下受冻融混凝土的破坏特点有所差异,随着应变率的提高,试件断面更加平整,有较多粗骨料发生破坏;相同冻融次数下,随着应变率的增大,抗压强度明显增加,而峰值应变减小,应力-应变全曲线的峰值点呈前移和上升的趋势,曲线上升段斜率逐渐增大且长度也随之增大,下降段越为陡峭,表现明显的脆性特点;相同应变率下,随着冻融次数的增加,抗压强度均有所降低,而峰值应变逐渐增大,应力-应变全曲线的峰值点表现为明显下降和后移的趋势,其曲线下包面积减小,吸收能量的能力变差;通过对试验结果分析,建立了考虑应变率影响的受冻混凝土受压应力-应变曲线方程.     

高温后玄武岩纤维高强混凝土的力学特性

本文研究了高温作用后玄武岩纤维高强混凝土的力学性能随温度和纤维掺量的变化规律.结果表明:高温后玄武岩纤维高强混凝土(BHSC)质量损失随温度的升高而逐渐增大;抗压强度随温度的升高呈现先增大后减小的趋势,200℃后强度略有增加;峰值应变随温度的升高而大幅增大,400℃和600℃后尤为明显;峰值韧性随着温度的升高显著提高,200℃时最为明显;常温、400℃和600℃时玄武岩纤维对高强混凝土峰值韧性的改善效果较为明显.0.2％为相对最优向纤维掺量.     

低温下泡沫混凝土的动态力学性能

为了研究低温下泡沫混凝土的动态力学性能,采用φ100 mm的铝制分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对不同温度下泡沫混凝土试件进行冲击压缩试验,得到了不同温度、应变率下的泡沫混凝土的应力应变曲线、能量参数、破碎形态等。结果表明:当应变率在62.59 s^-1以下时,泡沫混凝土应力应变曲线分为线弹性阶段、屈服阶段、破坏阶段;当应变率超过62.59 s^-1时,其应力应变曲线分为线弹性阶段、屈服阶段、局部失稳、应力平台、破坏阶段;常温、0 ℃、-10 ℃、-20 ℃和-30 ℃下,泡沫混凝土的动态抗压强度以及吸收能在对应的应变率分界点前表现出显著的应变率效应,但超出该分界点后,应变率效应便不再明显;泡沫混凝土的动态峰值抗压强度与吸收能随温度的降低而提高,但峰值应变随温度降低而降低;泡沫混凝土冲击破碎后的块度随着温度的降低逐渐变大。在低温环境下泡沫混凝土的抗动载设计中,对于泡沫混凝土的峰值抗压强度、吸收能,应优先考虑温度效应的影响,而对于其峰值应变,应优先考虑应变率效应。     

高性能橡胶粉混凝土动态压缩性能研究

在微机控制电液伺服压力试验机上对高性能橡胶粉混凝土(HPRC)试件进行单轴压缩试验,研究了橡胶粉体积掺量和应变率对高性能橡胶粉混凝土性能的影响.研究结果表明,高性能橡胶粉混凝土峰值应力和割线模量表现出一定的应变率强化效应,而橡胶粉的掺入会降低峰值应力和割线模量提升的幅度;峰值应变未表现出应变率敏感性,橡胶粉的掺入会增强混凝土的变形能力;分析了应变能与试件破坏形态的关系,应变率增大,试件破坏前贮存的应变能增大,试件破坏更严重,呈脆性破坏,掺入橡胶粉后,混凝土的韧性改善较大,试件破坏时呈现裂而不散的特性.     

砂率对再生混凝土强度及干燥收缩性能影响

试验以不同砂率为变量,研究了100％再生粗骨料取代率C30再生混凝土的强度及干燥收缩性能,并与普通混凝土试件进行对比.试验结果表明,在相同配比条件下随着砂率的增加,新拌混凝土坍落度值有所降低,含气量有所加大,100％再生粗骨料混凝土与普通混凝土的抗压强度趋于平稳,变化不大;100％再生粗骨料混凝土与普通混凝土对比强度略有降低;在相同配比条件下随着砂率的增加,100％再生粗骨料混凝土与普通混凝土的干燥收缩长度变化率都略有增加,120 d后趋于平稳,180 d混凝土的干燥收缩长度变化率与砂率呈良好的线性关系.     

高温作用下角砾岩动态力学特性研究

为了解高温作用下角砾岩动态力学特性,开展了不同温度、不同加载速率下的角砾岩动态冲击实验.试样为取自云南卡房地区的天然角砾岩,将试样加热到200、400、600、800℃并采用3种加载速率(7.8、9.8、11.8 m/s)进行霍普金森冲击实验,结果表明:随着温度的升高,温度对于角砾岩动态抗压强度有着先强化后弱化的作用,...     

纳米材料对超高性能混凝土动态力学特性的影响实验研究

对掺入不同种类和含量纳米材料的超高性能混凝土分别进行了静、动态压缩和劈裂试验,分析了纳米材料种类及其含量对超高性能混凝土材料动态力学特性的影响,给出了超高性能混凝土动态增长因子曲线.结果表明:超高性能混凝土为应变率敏感性材料,超高性能混凝土的动态强度随着应变率的增大而增强;纳米材料种类对超高性能混凝土动态强度的影响不明显,但对其动态增长因子影响比较显著;纳米材料含量对超高性能混凝土动态强度和动态增长因子影响明显,适宜的掺量能够更有效地改善超高性能混凝土的动态力学性能.     

高温下混凝土冲击变形特性研究

利用自主研制的高温SHPB试验系统对混凝土进行冲击压缩试验,研究不同温度、不同应变率对混凝土冲击变形特性的影响.结果表明:温度相同时,混凝土应变率随冲击弹速的增大而增大,弹速相同时,应变率随温度的变化由大到小依次为200℃,800℃,600C,常温,400℃;随着应变率的增大,混凝土峰值应变与冲击韧性在同一温度下不断提高,弹性模量在常温下显著降低,在高温下略有起伏;同一应变率下,温度越高,峰值应变越大,弹性模量越小,且冲击韧性在400℃之前逐渐增大,400℃之后开始下降,高温下混凝土冲击韧性的应变率效应较常温时有所提高.     

掺污泥灰混凝土强度特性研究

将污泥灰代替砂掺入到混凝土中,测试污泥灰混凝土的抗压强度,抗折强度,研究污泥灰混凝土的抗压抗折强度变化特点。试验得出了污泥灰含量与混凝土的抗压强度的关系曲线,污泥灰含量与抗折强度的关系。试验显示,污泥灰代替砂掺入混凝土,使混凝土的抗压强度和抗折强度均降低了,且随着污泥灰的含量的增加不断减小。在污泥灰代替砂的含量在10%以内时,混凝土的抗压强度影响较小。     

玄武岩纤维对早强混凝土早期动力特性的影响研究

首先制备了玄武岩纤维体积掺量为0.2％的早强混凝土和不加纤维的早强混凝土,之后采用φ100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置对养护龄期为3d的两种混凝土在不同应变率等级下的动力特性进行对比研究.结果表明,早强混凝土(ESC)和玄武岩纤维早强混凝土(BFESC)的抗压强度与峰值韧度体现出显著的应变率相关性;在50 ～ 150 s-1应变率范围内玄武岩纤维对早强混凝土的动态抗压强度和韧性提高明显;用峰值韧度表征韧性时,应变率77 s-1和100 s-1下,峰值韧度增幅达到36.67％和35.33％.     

不同水胶比的橡胶混凝土低温力学性能试验研究

在3种水胶比0.35、0.40、0.45下,分别配制含4种橡胶掺量的混凝土,在低温-30 ℃、常温20 ℃和0 ℃进行立方体抗压强度、劈裂抗拉强度试验研究.结果表明,低温条件下,不同水胶比的橡胶混凝土抗压和抗拉强度均有所提高,但强度变化有明显差异,水胶比越大,受低温的影响程度越显著.在0 ℃时,基准混凝土的强度较常温略有下降,随着橡胶掺量的增加,强度由减小转变为增大趋势.低温-30 ℃时,水胶比为0.35时,橡胶混凝土力学性能相对优越.     

混凝土低温力学性能及试验方法

比较两种现有混凝土低温力学性能试验方法,研究了低温对相同含水率的混凝土力学性能影响。结果表明:将已达目标温度的试件置于室温进行力学性能测试,会导致试件温度分布不均,很难准确反映目标温度所对应的混凝土低温力学特性,而在低温环境中进行低温力学性能测试更为合理。混凝土低温抗压强度增量会随温度降低而增长;劈裂强度增量则在-40~-80℃范围内出现极大值。在含水率相同情况下,胶凝材料比例差异对混凝土低温劈裂强度影响远大于抗压强度。     

混杂纤维对活性粉末混凝土高温后抗压强度的影响

对混杂纤维活性粉末混凝土(RPC)不同温度等级作用并烧透(试件中心内置热电偶达到目标温度)后抗压强度进行了测试,研究了钢纤维和聚丙烯掺量对RPC抗压强度的影响.结果表明,RPC混凝土的抗压强度随着作用温度的升高总体呈下降趋势,钢纤维可以有效提高RPC混凝土抗压强度,而聚丙烯纤维可以改善RPC高温后性能和抑制爆裂,混杂纤维可优势互补.基于实验结果,给出了在钢纤维体积掺量2％,同时混掺聚丙烯体积掺量0、0.1％和0.2％下的RPC平均抗压强度与受火温度的关系式.     

高温后C80高强混凝土的质量损失和抗压性能研究

对掺聚丙烯纤维的C80高强混凝土立方体试件模拟高温试验后,进行混凝土质量损失和抗压性能测试,研究分析了不同作用温度对聚丙烯纤维高强混凝土的质量损失和抗压强度的影响.结果表明,随着温度的升高,掺聚丙烯纤维高强混凝土的质量损失逐渐增加而抗压强度整体呈下降趋势,600℃高温后混凝土立方体抗压强度急剧下降,强度值仅为常温的25.05％;高温后聚丙烯纤维高强混凝土的相对质量损失和相对残余抗压强度的整体变化趋势基本相似.     

不同养护温度下混凝土的强度及抗氯离子渗透性试验研究

本文主要研究了不同养护温度下混凝土的强度及抗氯离子渗透性.通过测定出标准养护、3℃养护、-3℃养护以及变温(5→-3℃)条件下养护混凝土不同龄期的抗压强度,分析了低、负温养护下混凝土强度增长规律并与标准养护下混凝土强度进行比对得出:养护温度是影响混凝土强度的重要因素,前期养护温度越低,28 d的抗压强度越低;低、负温下养护时,混凝土的强度早期增长比标养下慢,后期增长比标养下快;变温养护下,3d前强度增长较快,3d后其强度的增长与-3℃养护的混凝土差不多.同时采用直流电量法对这四种养护情况下56 d时混凝土进行了抗氯离子渗透性研究,试验结果表明:养护温度越低,混凝土的抗氯离子渗透性越差.     

混凝土在酸侵蚀环境下的静动抗压强度研究

本文利用HYY系列液压伺服试验系统和φ100 mm分离式霍普金森压杆试验装置,对在pH =2.5的酸溶液中浸泡60d的混凝土试件静动态抗压强度展开研究.试验结果表明:经腐蚀后的混凝土试件,由于物理化学作用,其静动态抗压强度均有不同的下降;静态抗压强度较养护刚结束时下降了7.38 MPa,降幅22.55％,并且只有同龄期时正常环境下混凝土静压强度的59.44％;动态抗压强度强度下降明显,同时具有显著的应变率效应.