预吸水多孔钢渣对混凝土早期抗裂性能影响

混凝土的早期抗裂问题是当前国内外研究的热点之一。为了探究多孔钢渣对混凝土抗压强度和早期抗裂性能的影响,采用预吸水多孔钢渣等量部分替代混凝土中粗集料配制钢渣混凝土,并用刀口法研究不同水灰比和不同钢渣掺量对混凝土早期抗裂性能的影响规律。研究发现:掺加预吸水多孔钢渣混凝土7 d和28 d的抗压强度明显优于对照组,并且仅从抗压强度角度判断,钢渣在混凝土中存在最优掺量;掺加预吸水多孔钢渣后,混凝土裂缝初裂时间后移,裂缝最大宽度、单位面积上总开裂面积明显缩小,早期抗裂性能增强。从内养护角度分析,多孔钢渣能够改善混凝土内部相对湿度,从而抑制了混凝土早期收缩,有助于提高混凝土早期抗裂性能。     

纤维在堆石坝面板水工混凝土中的应用分析

受钢筋及基础的约束作用，堆石坝面板层混凝土极易产生早期干缩裂缝及塑性裂缝，试验研究聚丙烯纤维和纤维素纤维对面板混凝土抗冻性、抗渗性的影响及其早期干缩裂缝、塑性裂缝的作用。试验表明：在混凝土塑性阶段聚丙烯与纤维素纤维的减裂率达到50.4%、87.3%，减裂效果显著；对早期干燥收缩裂缝聚丙烯与纤维素纤维的减裂率达到51.9%、66.2%，具有明显的裂缝抑制效果；对改善混凝土抗冻性及抗渗性，聚丙烯纤维与纤维素纤维可提高1个、2个抗渗等级，提高50个抗冻性标号。     

水工钢筋混凝土结构裂缝有关问题探讨

在外荷载作用下，水工锅筋混凝土构件常需进行抗裂或限制裂缝宽度的验算。本文针对裂缝计算中的若 干同题．例如验算时的取值标准，最大裂缝容许值，裂缝对钢筋锈蚀的影响分析等问题进行深入探讨．最后提出在施 工中减少裂缝的技术措施。     

截面高度对钢筋混凝土梁裂缝分布影响的试验研究

为建立混凝土结构裂缝验算的统一公式,通过试验研究了截面高度对钢筋混凝土简支梁裂缝分布形态、裂缝间距和裂缝宽度的影响规律。根据裂缝的产生机理、延伸发展特征和宽度变化规律提出了分型统计的原则,进行各类型裂缝数量、平均裂缝间距、平均裂缝宽度及最大裂缝宽度分布规律的分型统计分析。明确了结构设计中裂缝宽度验算对应的裂缝形态特征的物理意义,即该裂缝为在后续各级荷载作用下,因开裂截面钢筋拉应力和混凝土受拉区高度的持续增大而得以持续延伸到中和轴附近的主裂缝。提出了以纵向受拉钢筋直径为变量的有效受拉截面高度的计算方法,提出了考虑截面高度与有效配筋指数耦合影响的平均裂缝间距计算模式。     

水工钢筋混凝土结构裂缝计算若干问题探讨

在外荷载作用下，水工钢筋混凝土构件常需进行抗裂或限制裂缝宽度的验算。本文针对裂缝计算中的若干问题，使如验算时的取值标准，最大裂容许值，裂缝对钢筋锈蚀的影响等问题进行深入探讨，最后提出在施工中减少裂缝的技术措施。     

钢筋钢纤维混凝土轴拉构件裂缝性态试验研究

考虑钢纤维体积率与配筋率两个主要因素,设计并开展了15个钢筋钢纤维混凝土轴拉构件的拉伸试验,分析钢纤维掺率对裂缝性态的影响。结果表明,当钢纤维体积率在0. 5%～2%之间时,与不掺钢纤维相比,试件的初裂荷载提高了14. 9%～52. 8%,最大裂缝宽度降低2. 6%～37. 5%,钢纤维的掺入对裂缝间距没有显著影响;与纤维混凝土结构技术规程对比表明,规程计算的最大裂缝宽度结果偏保守,对裂缝宽度计算公式的使用提出建议,以期为钢筋钢纤维混凝土结构设计提供建议与参考。     

钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的研究

通过对22个钢筋钢纤维混凝土牛腿试件的试验研究,探讨了钢纤维体积率、剪跨比、混凝土强度等对钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的影响,在普通混凝土牛腿斜截面抗裂荷载计算公式的基础上,给出了钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的计算公式,计算值与试验值基本吻合。     

地震荷载作用下裂缝内水压变化规律研究

在地震荷载作用下,混凝土重力高坝含水裂缝快速张开闭合导致水体压缩,产生附加水压,极易引起裂缝失稳。为了探究地震荷载作用下裂缝内水压变化规律,假定裂缝形状为椭圆形,推导出裂缝在地震荷载作用下附加水压计算公式。通过实例分析地震荷载作用对裂缝内附加水压及裂尖应力强度因子在不同方向、不同尺寸以及不同排水率条件下的影响。研究表明:在地震荷载作用下,计算实例的最大附加水压达到初始水压的7.55倍;随着初始裂缝宽度的增大,最大附加水压和裂尖附加应力强度因子快速减小,且初始裂缝宽度越小,排水率对附加水压的影响程度越大;裂缝倾斜角度对裂尖附加应力强度因子影响不显著。研究结果可为进一步研究地震荷载作用下重力高坝中裂缝的稳定性提供理论基础。     

混凝土多元非线性干燥收缩计算模型研究

干燥收缩是混凝土早期收缩裂缝产生的重要原因之一,为对自密实混凝土干燥收缩进行有效预测分析,通过考察粉煤灰单掺、粉煤灰与矿渣复掺、胶结料用量、水胶比四大配比参数对干燥收缩的影响规律,对比分析已有的较为广泛应用的混凝土干燥收缩预测模型,得出自密实混凝土多元非线性干燥收缩预测计算公式。该公式经相关性、残差、残差百分比分析验证,其结果计算精度较为理想,表明该模型可对自密实混凝土干燥收缩进行有效预测分析。     

国产某 ＰＶＡ纤维对混凝土早期开裂和干燥收缩的影响

目前,聚乙烯醇纤维混凝土（ＰｏｌｙｖｉｎｙｌＡｌｃｏｈｏｌＦｉｂｅｒＣｏｎｃｒｅｔｅ）主要使用进口ＰＶＡ纤维,其高昂的成本限制了其工程应用,使用国产ＰＶＡ纤维可以有效降低成本。以纤维掺量（０％、０．９％、１．２％、１．６％）及纤维长度（８ｍｍ、１２ｍｍ）为参数,设计制作了６组ＰＶＡ纤维混凝土平板法早期开裂试件及６组干燥收缩试件,研究了ＰＶＡ纤维对混凝土早期抗裂性能和抗干燥收缩性能的影响。结果表明:ＰＶＡ纤维混凝土早期抗裂性能高于普通混凝土,且在掺加纤维长度为８ｍｍ,掺量为１．６％时,纤维抗裂性能提升最大;抗干燥收缩性能高于普通混凝土,且存在最佳纤维掺量,使抗干燥收缩性能提升最大。     

纤维编织网增强混凝土加固钢筋混凝土受弯梁的抗裂性能研究

采用纤维编织网增强混凝土(TRC)这种新型材料对结构进行修补加固不仅可以改善结构的性能,而且可以几乎不增加结构的截面尺寸。为了评估TRC增强钢筋混凝土构件的抗裂能力,分别对14根不同情况的梁进行弯曲试验。结果表明,在钢筋混凝土梁配筋率一定的情况下,提高TRC层中的配网率可以有效地延缓梁上主裂缝的发展,减小裂缝的宽度和间距;纤维编织网的表面粘砂处理能更好发挥纤维编织网的约束能力,从而有效减小梁受拉区底面的最大裂缝宽度。精细混凝土中掺加聚丙烯纤维有助于提高梁的起裂荷载和减小梁正常使用阶段的裂缝宽度,有助于改善精细混凝土的韧性。新老混凝土界面植入U型抗剪销钉可以提高增强后梁的整体刚度,从而提高其抗裂性能;而涂抹界面剂的作用不明显。最后,基于钢筋混凝土结构的裂缝间距和宽度计算理论,定性地分析了纤维编织网对钢筋混凝土结构裂缝计算中控制参数的影响。     

动力荷载作用下裂缝水力劈裂效应研究

在动力荷载作用下,高坝等建筑物内含水裂缝的快速闭合将产生较大的附加水压,导致裂缝失稳破坏.假定裂缝形状为半椭圆形,裂缝边缘张开闭合速度呈正弦规律变化,在此情况下,推导出裂缝在动力荷载作用下因水压缩产生的缝内附加水压计算式.通过实例,分析了裂缝边缘张开闭合速度、排水率和裂缝初始张开宽度对缝内最大附加水压及裂尖应力强度因子的影响规律.研究表明,随裂缝边缘张开闭合速度的增大,最大附加水压逐渐增大,计算实例的缝内附加水压是初始水压的1.798倍;随着初始裂缝宽度的增大,最大附加水压迅速减小;随着裂缝排水率的减小,附加水压及裂尖强度因子迅速增大.     

圆形截面钢筋混凝土构件裂缝宽度试验研究

对大偏心受压、受弯、大偏心受拉、小偏心受拉和轴心受拉圆形截面钢筋混凝土试件进行了试验，测定了不同荷载下的钢筋应变、裂缝宽度、裂缝宽度-荷载曲线和钢筋应力-荷载曲线，研究了各种试件的裂缝发展规律．结果表明，各种试件的裂缝发展规律基本一致，即荷载很小时不出现裂缝；从混凝土出现第一条裂缝到钢筋屈服，裂缝宽度随荷载基本呈线性增长；钢筋屈服后，裂缝随荷载增大而迅速增长．最后对裂缝宽度进行了统计分析，给出裂缝宽度的概率分布．     

钢筋混凝土断裂参数试验研究

按照三点弯曲梁断裂试验方法测得试件最大荷载、裂缝张口位移等参数,依据《水工混凝土断裂试验规程》计算出试件的断裂韧度值。分析了钢筋在混凝土中的限裂作用,同时利用声发射技术判断起裂点。试验结果表明:采用声发射振铃计数曲线、事件计数曲线、声发射能量曲线、振幅曲线判断起裂荷载具有较高的准确性;钢筋在混凝土试件中起到限裂作用,钢筋的位置对试件断裂韧度具有一定影响。     

高掺量钢纤维自密实混凝土梁抗弯性能分析

通过不断试配,获得体积掺量为3.0%的高掺量钢纤维自密实混凝土的配置方法,并在混凝土力学性能测试中得到相应配合比下混凝土的力学性能指标。利用ANSYS有限元软件,对所设计的试验梁以实测材料参数为依据进行数值模拟。计算结果表明,体积掺量为3.0%的钢纤维钢筋自密实混凝土梁与普通钢筋自密实混凝土梁相比,其开裂荷载、屈服荷载、弯曲韧性及结构刚度得到明显提升。通过对3.0%的高掺钢纤维自密实钢筋混凝土梁与普通钢筋自密实混凝土梁在裂缝宽度随荷载的变化规律及同一截面不同高度处混凝土应变的分布情况的对比分析,发现钢纤维具有良好的阻裂作用,并能有效提高混凝土的极限拉应变。     

钢纤维钢筋混凝土短梁的弯曲性能试验研究

通过对不同钢纤维体积率下的受弯试件测试的钢筋和混凝土的应变、荷载~跨中挠度曲线、各级荷载作用下的最大裂缝宽度、裂缝的发展、正截面开裂荷载以及极限荷载等的分析,重点研究了钢纤维体积率与跨高比对钢筋钢纤维混凝土短梁受弯性能的影响,并得出了一些有意义的结论。     

聚丙烯纤维对水工混凝土性能影响的试验研究

为分析聚丙烯纤维掺加对水工混凝土工程性能的影响,展开试验设计,通过室内试验进行了聚丙烯纤维混凝土和普通混凝土性能、抗压强度及劈拉强度、收缩开裂性能等的对比分析,结果表明,掺加聚丙烯纤维后,水工混凝土内部会产生明显的微加筋效应,可有效抑制早期收缩裂缝的出现,提升混凝土抗裂、抗渗、抗冲击及抗折性能。     

超大口径预存裂缝的预应力钢筒混凝土管结构分析与试验研究

针对南水北调工程中预应力钢筒混凝土(PCCP)管芯混凝土预存裂缝问题,通过对原型管道的抗裂外压承载力试验,探讨了预存管芯外壁纵向裂缝对承载力的影响,分析了混凝土管的受力特性。试验结果表明,PCCP在抗裂外压检验荷载下,其破坏主要发生在管顶、管底内侧管芯混凝土和管腰外侧砂浆保护层的受拉破坏。基于ABAQUS有限元分析,选用混凝土塑性损伤模型,对PCCP抗裂外压试验进行结构数值模拟,数值计算与试验结果一致。计算结果表明,管芯混凝土预存裂缝对PCCP抗裂外压极限荷载影响不大,但在外载作用下,预存裂缝会对混凝土、砂浆保护层出现应力集中现象,从而导致裂缝的发生与扩展。     

纤维混凝土抗裂性能研究

通过试验比较了单掺聚丙烯腈纤维、混掺聚丙烯腈纤维和钢纤维混凝土的强度、极限拉伸值、弯曲韧性和抗裂性能,试验结果表明,聚丙烯腈纤维能抑制混凝土早期塑性及干缩裂缝,提高混凝土早期抗弯韧性,对混凝土抵抗早期裂缝有明显影响,但对混凝土后期抗裂性能没有明显作用;混掺钢纤维与聚丙烯腈纤维明显提高了混凝土的抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值和弯曲韧性,可同时改善混凝土早期与后期的抗裂性能,但如成型不当更易形成裂缝.     

补偿收缩混凝土在防渗面板裂缝控制中的应用

河口村水库大坝面板混凝土长度超长,面板基础为挤压式边墙混凝土,对后期施工的面板混凝土沿长度方向易产生较大约束应力,从而限制面板混凝土的收缩变形,施工及运行期易导致混凝土面板产生裂缝。对大坝面板采用了补偿收缩混凝土,在混凝土中添加了防裂剂,并进行了补偿收缩混凝土抗裂计算,最终确定了满足抗裂要求的补偿收缩混凝土配合比,解决了超长面板混凝土裂缝控制问题。检查已施工的面板发现其效果良好,达到了面板防裂的目的。