预应力混凝土梁受硫酸盐腐蚀后的力学性能研究

对经受硫酸盐溶液浸泡腐蚀后的预应力混凝土梁进行了全面的试验研究,分析了试验梁在经受不同浓度硫酸盐溶液短期和长期浸泡腐蚀后力学性能的变化规律,为在硫酸盐环境下工作的混凝土结构耐久性研究提供了参考依据.     

硼酸腐蚀对钢筋混凝土力学性能影响的试验研究

依据某核电站换料水池实际环境设计不同浓度的试验环境,研究不同浓度硼酸腐蚀下钢筋混凝土的基本力学性能,并对钢筋混凝土内钢筋电化学行为进行研究.试验结果表明:硼酸腐蚀对钢筋混凝土的影响较小且腐蚀仅发生在钢筋混凝土表面位置,钢筋混凝土内部仍保持高碱性环境;在硼酸含量为3.00%的腐蚀溶液中,腐蚀产物形成结晶,抑制钢筋混凝土的进一步腐蚀.     

硫酸盐侵蚀下石灰石复合矿物掺合料混凝土梁抗弯性能试验研究

对经受硫酸镁溶液长期浸泡腐蚀后的石灰石复合矿物掺合料混凝土梁进行了抗弯承载力试验,对比分析了不同浸泡环境下混凝土梁的腐蚀情况、抗弯性能、变形特征和破坏形态。试验结果表明,石灰石复合矿物掺合料混凝土梁在室外环境下采用10%硫酸镁溶液浸泡300d后,发生了以石膏结晶侵蚀为主导的破坏,与在水中浸泡的混凝土梁相比,浸泡在硫酸镁溶液中的混凝土梁的抗弯性能稍有下降,开裂荷载和极限荷载略有降低,裂缝扩展速度稍快,破坏时的挠度和延性有所降低,混凝土梁在受力过程中正截面应变符合平截面假定。     

聚丙烯纤维混凝土在腐蚀-疲劳耦合作用下耐久性性能试验分析

为分析混凝土在腐蚀-疲劳耦合环境下的耐久性性能。建立了腐蚀疲劳耦合试验方案,即先将混凝土试块进行疲劳试验,然后放在配制好的腐蚀环境中（5%的HCl溶液和5%的Na2SO4溶液）浸泡,分析不同应力水平和浸泡时间对混凝土耐久性性能的影响。为了改进普通混凝土在腐蚀-疲劳环境下的耐久性性能,还在混凝土中掺入不同含量的聚丙烯纤维,分析纤维含量对混凝土抗腐蚀-疲劳耦合的性能。通过试验得出：（1）随着纤维掺量的增加,混凝土的抗氯离子侵蚀和抗硫酸根离子侵蚀的能力增加,最佳掺量为1.5%;(2)随着腐蚀环境的浸泡时间增加,混凝土的抗氯离子侵蚀和抗硫酸根离子侵蚀的能力便减弱;（3）在腐蚀-疲劳耦合试验中,随着应力水平和循环次数的增加,混凝土的耐久性性能迅速下降。     

模拟酸雨环境下混凝土抗拉性能试验研究

为揭示酸雨环境下混凝土抗拉性能的变化规律,在实验室配置了pH1.0硝酸硫酸混合溶液来模拟酸雨环境,采用完全浸泡的加速腐蚀试验方法对40个哑铃形混凝土试件进行不同程度的腐蚀,完成了受侵蚀不同程度的混凝土单轴拉伸试验.结果表明:在腐蚀初期,混凝土的抗拉强度、弹性模量和峰值应变逐渐递增;随腐蚀时间的延长,抗拉强度和弹性模量逐渐降低,但峰值应变仍继续增长;在相同环境下,混凝土抗压强度对腐蚀环境的敏感性较抗拉强度的敏感性大.基于试验结果,提出了酸雨环境下混凝土单轴抗拉应力-应变曲线上升段统一数学表达式.     

发生硼酸泄漏核电厂的混凝土结构耐久性能研究

以发生硼酸渗漏核电厂的钢筋混凝土结构为研究对象,通过对现场取得样品进行微观分析和宏观力学试验来研究硼酸溶液对混凝土结构的腐蚀机理和对其力学性能的影响。由现场取芯强度试验结果可知,发生腐蚀墙体区域取得芯样的抗压强度值低于未腐蚀区域的芯样试验强度,这表明硼酸溶液会影响混凝土材料的耐久性能。     

35%荷载、干湿循环对混凝土氯离子扩散系数的影响

采用盐湖卤水分别进行长期浸泡、干湿循环、浸泡-35%荷载腐蚀试验,定期检测了混凝土不同深度的自由氯离子含量,应用二维氯离子扩散定律和Fick第二定律计算了混凝土氯离子扩散系数和混凝土的寿命,分析了水灰比和试验环境对表面氯离子扩散系数的影响。结果表明,氯离子扩散系数随着水灰比的增大而增大,与长期浸泡相比,干湿循环和施加35%荷载都加速了混凝土表面氯离子扩散系数,干湿循环的效果更明显,在盐湖环境下采用高强混凝土是提高混凝土耐久性的有效方法。     

环境溶液碱度对混凝土用纤维性能的影响

为了对比分析玄武岩、普通玻璃纤维在不同碱度混凝土环境中的耐碱性能,采用不同p H值Na OH溶液来模拟不同碱性混凝土环境的方法,对腐蚀溶液中的玄武岩纤维和普通玻璃纤维进行常温和加温浸泡试验。探究两种纤维在不同碱性环境中力学性能随时间及温度的变化趋势。并使用扫描电镜和EDS能谱分析纤维经强碱腐蚀后表面形貌及元素的变化情况。试验结果表明:玄武岩纤维在室温条件下的耐碱性能要优于普通玻璃纤维,随着浸泡温度的升高,玄武岩纤维的耐碱性能下降。电镜照片和能谱分析显示,两种纤维在强碱溶液中的腐蚀都较严重,纤维的网络形成体元素的含量都急剧下降。     

混凝土动态受压力学性能的试验研究

混凝土作为建筑上应用范围最为广泛的材料,动态力学性能的研究对其充分发挥其抗压性能、提高其安全的性能和降低建筑成本变得至关重要。采用改进的美国MTS液压伺候加载系统对70 mm×70 mm×200 mm的标准棱柱体混凝土试件进行单轴加载试验,客观的完成了从1×10-5/s到1×10-2/s 4个不同数量级范围内的混凝土受压试验,成功得到不同的应变速率下典型的应力-应变全曲线,从而使基本受压性能得到综合的宏观反应。     

盐酸侵蚀下不同强度等级混凝土力学性能退化行为研究

混凝土材料是当今运用最广泛的土木工程材料之一,其在极端环境下的耐久性性能变化是研究重点。以不同浓度的盐酸溶液腐蚀对常用的三种强度等级混凝土(C25, C45, C55)的力学性能进行研究,对比了腐蚀后的损伤形貌。将所有的混凝土小梁试件(100 mm×100 mm×600 mm)标准养护250 d后浸泡于4种不同浓度的盐酸溶液。测试腐蚀后的试件重量损失、动弹性模量损失、抗弯强度损失和抗压强度损失。结果表明:混凝土力学性能的退化程度随着盐酸溶液浓度的增大而增大,高强混凝土(C55)和普通强度混凝土(C25)的抗压强度衰减具有相似规律;盐酸腐蚀后混凝土抗弯强度明显降低,高强混凝土(C55)比起普通混凝土(C25)抗弯强度降低更多;根据试验结果,可为今后高性能混凝土设计提供依据。     

聚丙烯纤维增强橡胶混凝土工作性能及力学性能试验研究

为了研究聚丙烯纤维对橡胶混凝土工作性能及力学性能的影响,选取橡胶置换率5%和25%的混凝土作为基础试验,按纤维掺量为0、0.3、0.6、0.9、1.2 kg/m~3掺入聚丙烯纤维,研究掺入纤维后混凝土的工作性能及基本力学性能并给出各工作及力学性能与纤维掺量的经验计算式,试验结果表明:橡胶混凝土的坍落度随纤维的增加而显著降低;抗压强度随纤维的增加先升高后降低;劈裂抗拉强度、抗折强度、拉压比和折压比均随纤维的增加而升高。综合考虑橡胶混凝土的工作性能及力学性能,建议聚丙烯纤维的掺量小于1.2 kg/m~3。就研究结果,聚苯乙烯纤维的最佳掺量为0.9 kg/m~3。     

有机材料对EPS超轻混凝土性能的影响

聚苯乙烯超轻混凝土(EPS超轻混凝土)是一种新型的轻骨料混凝土,它以其优越的热工性能和显著的经济效益越来越受到工程界的重视.系统分析了聚苯乙烯超轻混凝土组成材料的性能和相互作用原理,并根据聚苯乙烯超轻混凝土结构上的要求和组成材料的特点确定了该混凝土的基本配比.在大量试验的基础上,进行了PP纤维、可再分散乳胶粉、纤维素醚对聚苯乙烯超轻混凝土的力学性能,热工性能,界面结构的实验和分析,并通过正交设计实验分析了各因素对聚苯乙烯超轻混凝土强度的影响.     

关于玄武岩纤维混凝土的增强机理研究

为探究短切玄武岩纤维对混凝土基本力学性能的影响机制,分析出短切玄武岩纤维对混凝土的增强机理。以C35普通混凝土为研究对象,短切玄武岩纤维长度和掺量为变量,通过静态力学性能试验将玄武岩纤维混凝土与素纤维混凝土的基本力学性能进行对比分析。并通过光学显微镜对玄武岩纤维混凝土的微观结构进行观察与分析,找出在混凝土中掺加玄武岩纤维的最佳纤维长度区间与最佳的纤维掺量区间。掺入玄武岩纤维后,抗压强度普遍降低,最高降低幅度达8.4%。劈拉强度和抗折强度明显提高,劈拉强度最大可提高23.8%。抗折强度最大可提高34.7%。光学显微镜下,玄武岩纤维分散均匀。在混凝土基体材料中呈各向异性,呈现出良好的密闭空间网状结构。     

片麻岩骨料混凝土基本力学性能及其换算关系研究

为了研究片麻岩机制砂骨料混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量与立方体抗压强度之间的关系,选取水胶比、机制砂砂率和机制砂石粉含量为配比参数,制备11组C50片麻岩骨料混凝土进行不同龄期的基本力学性能试验。根据试验结果,探讨了片麻岩骨料混凝土各力学性能受各配比参数变化的影响规律,采用数理统计回归的方法,对立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的换算关系进行了分析。结果表明:片麻岩骨料混凝土力学性能中受配比参数变化影响最大的是劈裂抗拉强度,其次是立方体抗压强度和轴心抗压强度,最小的是弹性模量; 拟合的片麻岩骨料混凝土劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、弹性模量与立方体抗压强度之间换算关系式,较GB 50010—2010中相应的关系式能更准确地反映片麻岩骨料混凝土立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的关系; 片麻岩骨料混凝土试块回弹值与立方体抗压强度的相关性很小。     

高性能混凝土对水泥品质的要求

随着严酷环境下各类复杂混凝土结构工程的增加,具有高耐久、高工作性能的高性能混凝土成为关注的焦点。水泥是混凝土的重要组分,其品质影响着混凝土的工作性、力学性能和耐久性能。而传统的普通混凝土均以强度为目标进行设计,对混凝土质量的验收也多以强度为判断准则,导致混凝土生产人员片面追求水泥的强度而忽略了其他品质,造成近年来混凝土结构耐久性问题日益突出,影响混凝土的服役寿命。本文就水泥各项品质对高性能混凝土性能的影响进行分析,并提出高性能混凝土对水泥品质的基本要求。     

短切碳纤维活性粉末混凝土(FRPC)的受拉力学性能研究

抗拉强度和变形是混凝土最基本的力学性能之一,本文进行了60组试验,探讨碳纤维RPC的劈拉强度、抗折强度、压劈比、压折比及它们的破坏机理。     

基于2D随机骨料模型的C80混凝土参数分析

利用DIGIMAT和ABAQUS联合建立细观混凝土2D随机骨料模型,模拟了粗骨料的分布、形状、含量以及界面过渡区性能、孔隙率对C80高强度混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和劈裂抗拉强度的影响,并将模拟结果与各参数对低强度混凝土的影响进行比较。结果表明:粗骨料的分布模式对混凝土的基本力学性能几乎没有影响,不同分布形式下混凝土立方体抗压强度最大相对误差为4.18%; 不同形状的粗骨料对混凝土力学性能有着不同的影响,圆形和椭圆形状粗骨料的模拟结果与试验值更为接近; 不同骨料含量下混凝土立方体抗压强度呈现出先减小后增大的趋势,轴心抗压强度则是先减小后增加再减小,劈裂抗拉强度在粗骨料含量为33%时达到最大值4.61 MPa,之后便逐渐降低; 随着孔隙率的增加,混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量均逐渐减小,劈裂抗拉强度在孔隙率为1.5%时降低较多,孔隙率为2%时有所上升。     

玻璃骨料粒径对玻璃混凝土性能影响的研究

采用各个不同粒径范围的废玻璃骨料代替天然骨料来配制玻璃混凝土,通过测定该混凝土试件的力学强度和变形性能,使用SEM观察、分析试件断面的微观形貌,探讨玻璃骨料粒径对玻璃混凝土性能的影响。结果表明:玻璃骨料粒径为2.36～1.18 mm的混凝土试件早期强度较高,14 d后由于碱-硅膨胀反应(ASR)使强度降低,使用时必须加入碱-硅反应抑制剂;玻璃骨料粒径小于1.18 mm的混凝土试件早期强度虽低,但后期强度较高,性能较好,均可直接用作混凝土骨料。     

秸秆与粉煤灰复掺对混凝土性能的影响

研究了不同种类、形态的秸秆和粉煤灰复掺对混凝土的工作性、力学性能和保温性能的影响。结果表明,秸秆会降低混凝土的坍落度、表观密度、强度和导热系数,而粉煤灰的掺入能够提高秸秆混凝土的坍落度,但降低其表观密度、强度和导热系数;掺秸秆粉混凝土的工作性、强度和保温性能优于掺秸秆条混凝土;三种秸秆中,掺油菜秸秆混凝土的工作性、强度和保温性能均优于小麦秸秆和玉米秸秆。     

铁路桥梁用高性能混凝土的力学性能试验研究

作为重要桥型之一的拱桥,跨径的不断增长是其重要发展趋势,而高性能混凝土为拱桥跨径的飞跃提供了有效载体。研究了C80~C100高性能混凝土的制备和力学性能评价,形成了铁路桥梁用C80~C100高性能混凝土的配合比,并揭示了立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、弹性模量、剪切变形模量及泊松比等力学性能指标,为铁路桥梁用C80~C100混凝土的结构设计提供了取值依据。