Cracking tendency of restrained concrete at early ages

A modified testing system characterized by full automation, steady operation and high accuracy of strain and stress measurements was developed to determine the cracking tendency of high strength concrete （HSC） in restrained condition at early ages. The shrinkage stress and the tensile creep behavior of HSC at early ages were investigated. The influence of W/C ratio and curing conditions on the early-age shrinkage stress and tensile creep was evaluated. It was found that the lower W/C ratio and drying curing condition resulted in higher shrinkage stress, stress induced tensile creep and greater cracking tendency.     

受约束早龄期混凝土收缩开裂的理论预测和试验研究

金南国，金贤玉，田野为了揭示受约束混凝土内部的应力发展以及更好地预测混凝土的开裂时间，研究了纤维对高性能混凝土早龄期力学性能与干燥收缩的影响，考虑徐变、约束度等影响因素，在弹性理论基础上，推导了受约束混凝土环应力增量表达式，采用应力破坏准则预测受约束混凝土开裂时间.研究结果表明，在特定的配合比下，掺加聚丙烯腈纤维使混凝土各龄期的干燥收缩应变降低2％～20％，且降低幅度随着龄期的增加而减小；掺加聚丙烯腈纤维可以延迟混凝土的开裂时间，减小裂缝宽度.针对受约束混凝土环，理论预测掺纤维与未掺纤维混凝土的开裂时间分别为28和22 d，理论预测结果与试验结果吻合良好.     

混凝土收缩裂缝几何特征及其对氯离子渗透的影响

为准确表达收缩裂缝的几何特征并分析其对混凝土中氯离子渗透规律的影响,通过对干缩开裂混凝土板进行取样,观测和统计分析了收缩裂缝的几何特征,并采用ASTM法研究了裂缝对混凝土中氯离子渗透的影响规律.结果表明:混凝土收缩裂缝存在显著的深宽比特征,其均值约为44.31,开裂角度均值约为2.6度;对比不同的裂缝宽度表征参量如最大宽度、最小宽度、平均宽度以及比表面积等与ASTM法6 h电通量关系后发现,最大宽度是表征裂缝对开裂混凝土渗透性影响的适宜参量;开裂混凝土中氯离子的渗透系数与裂缝最大宽度成正线性关系,并且当收缩裂缝宽度小于0.18 mm时,裂缝对渗透系数影响可以忽略.收缩裂缝的宽度变化会显著影响混凝土的抗渗性能,实际工程中应该根据混凝土保护层厚度来确定其容许的最大裂缝宽度.     

基于微观机理的混凝土干缩变形有限元模拟

混凝土是一种脆性非均质的工程材料,其干缩机理比较复杂,其中毛细孔张力理论得到了学术界的普遍认可,本文以这一理论为基础,采用ANSYS有限元软件建立了混凝土毛细孔计算模型,对混凝土的干缩变形进行了模拟计算.从而近似地找出了混凝土干缩应变与毛细孔内液体表面张力、凹液面主曲率半径之间的关系.     

沥青混凝土路面温缩裂缝的研究

结合沈大高速公路沥青混凝土路面破损状况的实测资料,对高等级沥青混凝土路面温度收缩裂缝形成的力学机制和影响因素进行了研究.通过现场对沥青混凝土路面温缩裂缝发育规律的观测及沥青混合料室内试验的研究表明:低温变化速率对沥青混凝土路面内部产生温度应力的大小和性质起决定性作用.沥青的性质和矿料的性质及组成是决定沥青混凝土路面温缩裂缝发育状况的两个控制性因素;而环境因素如气温、路面结构、交通量及路龄则决定温缩裂缝的发育程度.     

混凝土裂缝的探讨

详细分析了混凝土开裂的成因，简要叙述了工程中裂缝的预防措施和处理方法。特别是对灌浆时段及非重要部位的微小裂缝的处理提出了见解。     

基于微生物矿化沉积的混凝土裂缝修复研究进展

针对混凝土开裂工程难题,提出采用微生物矿化沉积材料进行裂缝修复的方法.详细讨论微生物矿化沉积的机理、修复剂各组分与混凝土基体的相互作用、修复后混凝土的强度和耐久性能这3个在裂缝修复中的关键技术问题,并探讨相应的最新进展.分析结果表明,沉积产物主要为碳酸钙矿物,且其修复的首要方面为改善混凝土的耐久性.当前亟待解决的问题包括微生物的有效保护、修复效率、经济性以及环境影响方面.结合实际应用前景,可预见智能化自修复是微生物修复技术未来重要的研究方向之一.     

基于RA-AF特征的橡胶自密实混凝土裂缝扩展研究

为探究橡胶自密实混凝土断裂扩展模式,结合声发射RA-AF特征和高斯混合模型（GMM）,利用带预制裂缝的半圆盘弯曲试件进行三点弯曲试验,选取橡胶掺量（0%、10%、20%、30%）及跨径比（0.45、0.54、0.72）为试验变量,分析橡胶自密实混凝土裂缝开展种类及变化规律。结果表明：橡胶掺量为20%时,橡胶自密实混凝土表现出较好的工作性能;橡胶掺量增加,拉伸断裂声发射事件占比增大,说明裂缝向Ⅰ型拉伸裂缝发展,并且裂缝发展具有连续的特点;增大跨径比会导致试件承载能力下降,但相同加载阶段其损伤程度逐渐降低,试件内部的断裂模式发生变化,跨径比为0.54时试件表现出较好的工作性能;GMM法显示,拉伸裂缝与剪切裂缝并非简单地以直线作为分界,而是在某些区域内共同存在,GMM法能更为合理地表述不同工况下拉伸断裂事件与剪切断裂事件发生比例的变化规律。     

高温后混凝土断裂全过程的裂缝扩展阻力曲线

采用楔入劈拉法试验,设置20～600 ℃共10组温度,试件尺寸统一采用230 mm×200 mm×200 mm,初始缝高比为0.4.根据试验得到的荷载-开口位移曲线（P-CMOD）求得应力强度因子曲线（K曲线）.基于虚拟裂缝黏聚应力,对高温后混凝土断裂全过程的裂缝扩展阻力曲线进行求解.将混凝土断裂全过程划分为4个部分,裂缝黏聚应力呈Petersson双线性软化曲线分布.计算表明,在某一特定温度下,裂缝扩展阻力曲线随裂缝扩展长度的增加而增长;阻力曲线随温度的上升呈下降趋势.对应力强度因子曲线与裂缝扩展阻力曲线进行裂缝扩展的稳定性分析.结果表明,当裂缝扩展阻力曲线位于应力强度因子曲线上方时,裂缝稳定发展;反之,裂缝将失稳发展.该判据可以等同于双K断裂准则,起裂韧度、失稳韧度是裂缝扩展阻力曲线上的2个关键点.     

多孔混凝土的收缩特性研究

由于多孔混凝土存在收缩现象,为研究多孔混凝土基层路面的接缝设置及反射裂缝问题,必须首先研究多孔混凝土的收缩特性.采用传感器法进行多孔混凝土温度收缩系数的测定,对试验结果进行分析,得出多孔混凝土温缩系数在-25~25℃不同温度区间的变化规律,整个温度区间的温缩系数介于3~10μm/(m.℃)之间,较之常用半刚性基层材料的温缩系数小.对于不同级配,整个区间的温缩系数可取其平均值为6.5μm/(m.℃).此外,通过干燥收缩试验,得出多孔混凝土各龄期的干缩系数,与部分半刚性基层材料比较,多孔混凝土的干燥收缩小得多,因此其抗裂性能较好.     

高性能混凝土自收缩问题的研究

文章分析了高性能混凝土自收缩现象产生的原因和影响因素,探讨了高性能混凝土自收缩应力的分析方法,提出了改善混凝土自收缩现象的方法.     

基于瑞利波法对混凝土表面裂缝检测的数值研究

基于瑞利波及衍射纵波的传播时间差法,利用有限元法分析了瑞利波在含不同长度及角度裂纹的混凝土介质中的传播规律,提出了混凝土介质中表面裂缝长度和角度的计算公式,并验证了数值模拟结果的准确性。研究结果表明：在传播过程中,瑞利波一部分沿着介质表面（含裂纹表面）传播,另一部分在裂缝尖端发生模式转换,形成衍射横波和衍射纵波,弹性波传播到介质边界时被粘弹性人工边界全部吸收,消除了反射波的影响;表面裂缝长度和角度的计算结果误差基本在5%以下,只有个别数据误差较大,在一定范围内,随着裂缝长度和角度值的增大,计算结果的准确度越高。     

基于裂缝参数的钢筋混凝土预裂梁刚度试验研究

为研究钢筋混凝土简支梁桥跨中开裂后的刚度特性,开展不同裂缝名义损伤比下跨中预裂梁的力学试验.试件为现浇钢筋混凝土预裂梁,考虑了跨中3种不同长度a(a=8、18和26 mm)的预制裂缝.试验研究8 m标准跨径混凝土简支梁不同荷载级别下跨中预裂梁抗弯刚度折减系数k随裂缝名义损伤比λ和裂缝张开度w的演化规律.研究表明,不同试...     

生态环境混凝土强度及干缩性能研究

选取适当配合比,制得28d抗压强度为24.94MPa的生态混凝土,研究表明,在相同配合比下,生态混凝土流动性稍差,强度稍低,干缩较大,但适当增加水泥用量,可使生态混凝土强度增大,提高混凝土中骨料最大粒径,可减少其收缩率.     

Mechanical Analysis of Concrete Specimen under Restrained Condition

1IntroductionAcharacteristic feature of high-strength concrete islowwater to cement ratio and lowporosity of the cementpaste.These types of concrete have also proved to resultin some problematic properties[1].Alowwater-binder ra-tio combined with an addit…     

Influences of reinforcement on differential drying shrinkage of concrete

Shrinkage strain of concrete specimen with different reinforcement configuration was measured at various depths from the exposed surface by using several pairs of displacement sensors. Only one surface of the concrete specimen was exposed to dry condition during the experiment. The results show that differential shrinkage strain occurs in both plain and steel reinforced concrete specimens according to depths from the exposed surface. A higher reinforcement ratio results in a greater restraint against shrinkage of concrete nearby reinforcement rebar and a worse differential shrinkage strain distribution in the concrete specimen. The restraint against shrinkage of concrete becomes lower with the increasing distance from reinforcement rebar. Under the same reinforcement arrangement, a higher free shrinkage of concrete leads to a stronger restraint against shrinkage and a higher shrinkage stress formation in local concrete. The relationship between shrinkage strain and reduction of relative humidity in reinforced concrete structure is far different from that in plain concrete.     

矿渣微粉掺量对混凝土收缩开裂的影响

收缩开裂是现代混凝土劣化的重要原因.采用改进的椭圆环收缩开裂试验、自由收缩和抗折强度试验,以及不同养护条件下混凝土抗压强度对比试验来综合评价矿渣微粉掺量对混凝土收缩开裂的影响.结果表明,矿渣微粉掺量为40%～50%时,胶砂初始开裂时间明显增长,混凝土自由收缩减小,混凝土早期收缩开裂性能显著改善,混凝土抗压强度达到最高;标准养护条件比干燥养护条件对矿渣微粉混凝土强度的发展更有利.     

基于BP神经网络的高性能混凝土早龄期自干燥收缩预测

采用人工神经网络方法,建立高性能混凝土原材料配合比与其早龄期自干燥收缩之间的非线性映射关系。计算结果表明,该模型可以预测不同配合比混凝土的早龄期自干燥收缩,为高性能混凝土体积稳定性的研究提供一种思路。     

生态纤维混凝土的收缩性能试验研究

高性能混凝土低水胶比和掺加矿物掺合料的特点使得混凝土收缩加剧并且引起早期裂缝问题.采用粉煤灰和硅灰作为纤维混凝土的掺合料,通过混凝土配合比的正交试验,利用极差和方差分析,研究了水胶比、砂率、硅灰掺量、生态纤维掺量和粉煤灰掺量对混凝土7,28 d抗压强度的影响.分析了粉煤灰采用超量取代的方法对混凝土的影响.在保证混凝土抗压强度的基础上,优选混凝土配合比,进行混凝土干燥收缩试验.试验结果表明,生态纤维对混凝土强度影响不明显,与矿物掺合料复掺可显著抑制混凝土的干燥收缩.     

混凝土裂缝成因分析

文章对水利水电工程中混凝土裂缝产生的原因进行分析,并提出预防措施.