炉石活性粉混凝土静动态韧性及耐久性

本研究将活性粉混凝土中的硅灰利用水淬炉石粉取代,探讨不同炉石粉取代量添加钢纤维含量1％、2％抗压强度变化,找出炉石取代后抗压强度可达到150 MPa最佳配比,并控制流度值在200～250 mm避免添加钢纤维有沉淀的现象发生.试验结果比较150MPa炉石活性粉混凝土的静动态韧性、及微观晶体结构的差异性.     

混合钢纤维活性粉末混凝土力学性能研究

采用两种不同尺寸的钢纤维混合掺入活性粉末混凝土中;通过轴压、劈裂和四点弯曲的力学性能试验,研究混合钢纤维活性粉末混凝土的抗压强度、抗拉强度及抗折强度,得到不同钢纤维组合比例对活性粉末混凝土力学性能的改善作用;采用ASTMC1018提出的韧性指数法来衡量混合钢纤维活性粉末混凝土弯曲韧性.结果表明:同体积纤维掺量下,混合钢纤维活性粉末混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及弯曲抗折强度均较单掺一种纤维有一定程度的提高;混合掺入钢纤维后活性粉末混凝土韧性改善效果显著,采用0.5％长纤维与1.5％短纤维组合可以达到最佳增韧效果.     

活性粉末混凝土单轴循环压缩试验条件下力学特性研究

通过对3种钢纤维体积含量(0％、2％、4％)活性粉末混凝土在较长龄期(3年)进行单轴循环及常规单轴压缩试验,得到其在对应加载制度下轴向及径向应力应变全曲线数据.比较分析了3种钢纤维体积含量活性粉末混凝土在两种加载制度下峰值强度、轴向峰值应变、弹性模量、泊松比、破坏模式及轴应力体应变曲线的异同,并对RPC基本力学性能随钢纤维体积含量增加的变化规律进行了定量分析.结果 显示:峰值强度、轴向峰值应变、弹性模量、泊松比、破坏模式只与钢纤维体积含量有关,与加载制度无关;活性粉末混凝土峰值强度、轴向峰值应变、泊松比随钢纤维体积含量的增加而增大;对3种钢纤维体积含量活性粉末混凝土在单轴循环压缩试验条件下的滞回性能也进行了详细分析.     

实时高温下钢纤维混凝土的力学特性及其声发射响应

对普通混凝土、钢纤维混凝土进行高温下的单轴压缩试验,采用声发射技术对混凝土在高温下的实时损伤进行全程监测.研究结果表明,相比于同温度段普通混凝土,在力学性能方面,20～600℃四个温度段钢纤维混凝土的抗压强度分别提高了12.07％、4.15％、11.25％、3.24％,残余强度分别提高了2.67 MPa、3.51 MP...     

钢纤维掺量对活性粉末混凝土基本力学性能的影响

通过试验研究了活性粉末混凝土的基本力学性能(抗压强度、抗折强度、耐高温性能),分析了钢纤维掺量对活性粉末混凝土力学性能的影响.并应用扫描电镜,从微观上分析了钢纤维掺量对RPC强度的影响,找出合理的钢纤维掺量为1.0%.     

混杂方式对钢纤维混凝土性能影响的试验研究

为了提高混凝土构件的力学性能,采用混杂方式对其进行钢质纤维添加,对混杂钢纤维掺入混凝土试件进行试验研究.得到混杂钢纤混凝土试件的力学性能(抗压、劈拉及弯折强度),实验结果表明基于混杂掺入钢纤维的混凝土试件的力学性能得到大幅改善,为最优化配制钢纤维混凝土提供了理论参考.     

玄武岩筋混杂钢纤维混凝土短柱偏压试验与理论计算

将废旧钢纤维以75％的比例替换工业钢纤维制得混杂钢纤维混凝土.通过对5根玄武岩筋(BFRP筋)混杂钢纤维混凝土短柱进行偏心受压试验,研究不同类型钢纤维和不同偏心距对短柱承载力及破坏形态的影响.在此基础上对玄武岩筋混杂钢纤维混凝土短柱进行理论受力分析,提出玄武岩筋混杂钢纤维混凝土短柱极限承载力计算方法.试验结果表明,玄武岩筋混杂钢纤维混凝土短柱在不同偏心距作用下,与普通钢筋混凝土柱小偏心受力过程和破坏形态相似,均由受压区混凝土压碎引起短柱破坏,偏压柱极限承载力理论计算值与试验值符合较好.     

钢纤维对混凝土内钢筋锈蚀性能的影响

通过钢纤维混凝土中的钢筋锈蚀试验,比较素混凝土和钢纤维混凝土保护层开裂时间的不同,探讨了钢纤维对混凝土中的钢筋锈蚀性能的影响机理.建立了混凝土保护层开裂前钢筋锈蚀有限元计算模型,分析了钢纤维掺量对保护层锈胀开裂时间的影响.结果表明,掺入钢纤维可以延长钢筋混凝土的使用寿命,有限元计算出的混凝土保护层初裂时间与快速试验结果比较吻合.     

活性粉末混凝土(RPC180)的试验研究

影响活性粉末混凝土抗压强度的因素主要由四种:水胶比、硅灰掺量、砂胶比和钢纤维掺量.在国内外研究的基础上,通过试验分析了四种因素对活性粉末混凝土抗压强度和流动性的影响,再通过正交试验优化配合比,成功配制出RPC180级活性粉末混凝土.     

双掺微硅粉和粉煤灰对钢纤维再生混凝土力学性能的影响

为了研究双掺微硅粉和粉煤灰对钢纤维再生混凝土力学性能的影响,制备了微硅粉和粉煤灰掺量分别为0、3％、6％、9％、12％、15％的36组试件,测试了钢纤维再生混凝土的坍落度、抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度.结果表明:钢纤维再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗折强度均随着粉煤灰以及微硅粉掺量的增大而先增大后减小;钢纤维混凝土在微硅粉掺量小于6％、粉煤灰掺量小于15％时具有较强的工作性能,且当微硅粉掺量为6％、粉煤灰掺量为3％时抗压、抗拉以及抗折强度最优.     

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.     

活性粉末混凝土高温后强度退化规律试验研究

为研究活性粉末混凝土(RPC)高温后强度退化规律,对高温后RPC试件的质量损失、抗压性能和劈裂抗拉性能进行测试,并分析温度和纤维掺量对RPC强度的影响。结果表明:随着温度的升高,RPC试件的表观颜色由深逐渐变浅,质量损失率逐渐增大;而强度损失率均随着温度升高呈先减小后增大的趋势,但临界温度不同,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的临界温度为300 ℃,而轴心抗压强度的临界温度为200 ℃,此外,300 ℃后轴心抗压强度损失率高于立方体抗压强度,800 ℃后强度损失率均超80%,宏观强度退化的根本原因是基体微观形貌的劣化;掺有聚丙烯(PP)纤维的RPC试件高温后强度损失率相对较小,且当钢纤维掺量为2%(体积分数)时,PP纤维的最佳掺量为0.15%(体积分数)。通过回归分析,建立了RPC强度损失率与温度和PP纤维掺量间的计算公式。     

Utilization of fly ash and ground granulated blast furnace slag as an alternative silica source in reactive powder concrete

Reactive powder concrete (RPC) is an ultra high strength cement-based material. Cement and silica fume (SF) content of RPC are generally rather high compared to the conventional concrete. The aim of this study is to decrease the cement and SF content of RPC using with fly ash (FA) and/or ground granulated blast furnace slag (GGBFS). The effect of these mineral admixtures on compressive strength of RPC has been investigated under autoclave curing. In the first stage, the effect of autoclave time and SF content on compressive strength was determined. In the second stage, SF was gradually decreased and cement was replaced with FA and/or GGBFS at different proportions. The microstructure was investigated by scanning electron microscope (SEM). Test results indicate that, the utilization of FA and/or GGBFS in RPC is possible without significant mechanical performance loss. SEM micrographs revealed the tobermorite having different morphology.     

钢纤维对活性粉末混凝土力学性能的影响

通过测试不同钢纤维掺量活性粉末混凝土(RPC)试件的流动度、28 d标准养护后抗压强度及抗折强度,分析不同钢纤维掺量下,RPC流动度、抗压强度、抗折强度、折压比等性能,并结合文献对比分析在不同配合比下钢纤维掺量对RPC的增强效果,综合考虑RPC流动度与力学性能得出钢纤维最优掺量为2％～3％.     

An empirical model for confined concrete after exposure to high temperature

In this study, constitutive relationships have been developed for confined concrete subjected to elevated temperature to specify the fire‐performance criteria for concrete structures after exposé to fire. This study extends over a total of 63 circular hoop confined concrete specimens that were casted and tested under concentric compression loading after exposure to high temperature. The test variables studied are the yield strength of transverse reinforcement, spacing of the hoop, and exposure to temperatures from ambient to 800°C. It is shown that all of these variables have significant influence on concrete behavior at different temperatures and further an improvement in the thermal resistance of concrete when confined using transverse steel reinforcement. On the basis of experimental results, a model for confined concrete after exposed to high temperature is proposed to predict the results of residual behavior after thermal cycles. The proposed empirical stress‐strain equations are suitable to predict the postfire behavior of confined normal strength concrete in compression. The predictions were found to be in good agreement and well fit with experimental results.     

聚合物改性RPC材料的耐腐蚀性能研究

在简单的工艺条件下,用少量聚合物对活性粉末混凝土进行改性,将改性后和未改性的活性粉末混凝土进行浸水和浸泡盐酸和硫酸盐溶液的试验,测定其抗折和抗压强度的损失率.结果表明,RPC材料虽然强度也可以较高,但耐水性比不上普通水泥砂浆;经过聚合物改性的RPC,可以明显改善其耐水性能;在耐酸腐蚀方面,经与未经聚合物改性的RPC材料都比普通水泥砂浆优良,聚合物改性的RPC材料更为优异,其90 d泡盐酸的强度损失率仅为8%左右;对于10%Na_2SO_4溶液浸泡的RPC及聚合物改性的RPC材料,其抗折强度先升高后降低,聚合物改性RPC材料的耐硫酸盐腐蚀能力得到改善.最后本文用扫描电镜和能谱图对材料的微观结构进行了研究,以解释其抗侵蚀机理.     

偏高岭土对活性粉末混凝土力学性能及微观结构的影响

活性粉末混凝土(RPC)具有优异的力学性能和耐久性能,应用前景广阔。为探讨偏高岭土(MK)对RPC的影响,通过MK火山灰活性指数测试,抗压强度、抗折强度和弹性模量试验,以及X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、压汞和纳米压痕分析,研究了0%、5%、10%、15%和20%的MK等质量取代胶凝材料对RPC力学性能和微观结构的影响。研究结果表明,MK在水泥水化早期就表现出较高的火山灰活性,其中MK掺量为10%时RPC的28 d抗压强度、抗折强度和弹性模量较基准组分别提高了20.1%、18.0%和11.4%,MK的最佳掺量为10%。微观结构分析显示,MK的掺入降低了RPC基体的孔隙率,并且通过“二次水化”反应生成更多额外的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶填充基体的孔隙,改善了RPC的微观结构。纳米压痕试验研究表明,掺入质量分数为10%的MK增加了高密度C-S-H的含量,这可能归因于MK的火山灰活性和微集料填充效应。     

高强水泥基材料研究进展

高强水泥基材料是水泥基材料的一个重要发展分支.通过介绍高强/高性能混凝土、高致密水泥基均匀体系、无宏观缺陷水泥、活性粉末混凝土等高强水泥基材料的发展、特点、制备方法以及研究应用进展,归纳总结出了水泥基材料高强化的途径,并且指出了高强水泥基材料发展方向与亟待解决的问题.     

高温作用后高性能混凝土内部钢筋的锈蚀电位检测

为探讨火灾高温后高性能混凝土内部钢筋的损伤情况,采用半电池电位法对经不同温度作用后掺与不掺聚丙烯纤维的C60高性能混凝土内部钢筋锈蚀电位进行检测.试验结果表明:随作用温度升高,素混凝土和掺聚丙纤维混凝土内钢筋锈蚀电位值总体相差不大,其绝对值变化规律为:20～500 ℃范围内,呈上升趋势;500～700 ℃范围内变化不大;钢筋直径和不同的冷却方式对混凝土内钢筋锈蚀电位值的绝对值影响均较小.