再生混凝土收缩补偿及其钢管混凝土轴压短柱试验研究

通过掺入不同掺量的膨胀剂对再生混凝土的干缩变形进行补偿,制成补偿收缩钢管再生混凝土,试验分析不同掺量的膨胀剂对于钢管再生混凝土短柱轴压力学性能的影响。试验结果表明:掺入适量的膨胀剂能够提高再生混凝土的强度和短柱轴压极限荷载,膨胀剂掺量过大则会降低再生混凝土的强度和短柱轴压极限荷载;补偿收缩钢管再生混凝土短柱的钢管与再生混凝土之间相互作用的产生要早于未经收缩补偿钢管再生混凝土;补偿收缩钢管再生混凝土与未经收缩补偿钢管再生混凝土的变形性能较为相似。     

自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土的抗冻性研究与应用

提出了钢管混凝土桁架梁式结构核心混凝土理想结构模型与自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土设计方法。通过确定复掺减缩型高效减水剂与高能膨胀剂合理掺量,有效补偿混凝土的收缩。钢纤维掺量不超过60kg/m3(体积掺量0.75%)时能满足自密实混凝土技术要求。研究了钢纤维对微膨胀钢管混凝土力学性能与体积变形性能的影响规律;并根据钢管混凝土低温施工要求,研究了自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土的抗冻性设计方法,对其抗冻性进行了验证。试验结果表明,亚硝酸钠掺量0.4%时,现场养护核心混凝土试件与钢管混凝土短柱轴压与相应标准养护试件的轴压基本没有差异,混凝土抗冻效果良好,满足低温施工质量要求。     

膨胀剂对钢管再生混凝土柱轴压性能影响的试验研究

为了减少核心再生混凝土的收缩变形,防止钢管与核心再生混凝土脱离,在再生混凝土配合比设计时掺入不同掺量的膨胀剂。对6根再生混凝土替代率相同、膨胀剂掺量不同的钢管再生混凝土短柱进行了轴压试验,通过试验获得了试件的极限承载能力、荷载位移关系曲线、荷载与横向应变及纵向应变曲线。结果表明:掺入适量的膨胀剂能提高钢管再生混凝土短柱的轴压极限荷载,但掺量过大反而会使试件的核心再生混凝强度和轴压极限荷载下降。     

膨胀剂对自密实钢管核心混凝土变形的影响

为满足工程中钢管混凝土施工技术和经济效益的需要,将绿色高性能的自密实混凝土取代普通混凝土应用到钢管混凝土中。钢管中核心混凝土的收缩关系到整体的受力性能,为研究钢管混凝土中核心混凝土的收缩特性,制作了8个圆钢管自密实混凝土试件来进行收缩试验,探讨分析了膨胀剂掺量对试件收缩的影响。研究结果表明:钢管自密实混凝土中核心混凝土的收缩变形要远小于普通混凝土的收缩变形;掺入膨胀剂可以减小钢管混凝土的早期纵横向变形;适量掺入膨胀剂可以减小核心混凝土的收缩变形和钢管壁的环向变形,但过量掺入膨胀剂会增大钢管壁的环向膨胀率;对于钢管自密实混凝土,膨胀剂的最佳掺量在5%~10%之间,而膨胀剂的掺入量与收缩之间的关系十分敏感,建议实际应用中最佳掺量尽量精确到1%。     

钢管微膨胀轻骨料混凝土膨胀性能试验研究

在钢管核心混凝土中掺加适量膨胀剂,可补偿混凝土的收缩,改善钢管混凝土结构或构件的力学性能。配制不同膨胀剂掺量微膨胀轻骨料混凝土,分别制作了棱柱体试件和钢管混凝土试件,测试其在自由膨胀及限制膨胀两种条件下的变形性能。试验结果表明:在自由膨胀状态下,膨胀剂掺量越大,各阶段混凝土收缩的趋势越缓慢;在钢管限制膨胀状态下,各组试件的应变-时间曲线发展趋势大致相同,钢管外壁的环向应变均先增大后减小,直至最后趋于稳定,膨胀剂掺量越大,养护前期管壁的最大拉应变越小。膨胀剂掺量为12%时可较好地实现钢管混凝土的补偿收缩。     

钢管微膨胀混凝土界面粘结性能的试验研究

对4根钢管微膨胀混凝土短柱和3根普通钢管混凝土短柱先后进行了收缩/膨胀性能和推出试验的研究。试验结果表明,由于膨胀剂的掺入,核心混凝土在钢管的限制作用下产生了一定的预压应力,膨胀剂掺量和水灰比对钢管微膨胀混凝土的限制膨胀性能有重要影响,核心混凝土中的预压应力能有效提高钢管混凝土短柱的界面粘结强度。根据推出试验结果,分析了粘结破坏的发展过程;给出了试件的荷载—滑移曲线;最后建议了一种新的改善组合结构界面粘结性能的方法。     

膨胀剂掺量和含钢率对钢管混凝土徐变性能的影响

对膨胀剂掺量(质量分数)为4%,8%和12%的3种钢管混凝土(CFST,concrete filled steel tube)在含钢率(面积分数,钢管与混凝土的截面面积比)为3.8%,4.1%,6.6%,9.2%和10.8%的5种情况下进行了徐变性能试验.结果表明:膨胀剂掺量为4%时钢管混凝土徐变度最大,掺量为8%时徐变度次之,掺量为12%时徐变度最小;膨胀剂掺量12%相比膨胀剂掺量8%时的钢管混凝土徐变度下降并不显著;含钢率的增加有效分担了钢管混凝土的外部荷载,使其徐变度有所减小.应用扫描电镜(SEM)观测及能谱仪(EDS)分析得出膨胀剂的作用机理:膨胀剂反应生成钙矾石,一方面通过钙矾石的微膨胀补偿了收缩;另一方面钙矾石填充在结构孔隙中,使水泥石更加密实.分析含钢率对钢管混凝土徐变性能的影响机理后认为混凝土应力随着含钢率的增加而减小,原因是含钢率的增加使得钢管对混凝土的约束也有所增加,由此限制了混凝土的变形.     

圆钢管微膨胀陶粒混凝土短柱轴压极限承载力计算公式

以陶粒混凝土中的膨胀剂掺量(0、4%、8%、12%)和钢管壁厚(含钢率)为变量,制作了12组(24根)短柱,进行了轴压试验。结果表明:在本试验的膨胀剂掺量范围内,圆钢管微膨胀陶粒混凝土短柱试件的轴压承载力随膨胀剂掺量的增大而逐渐提高;根据试验结果建立了考虑膨胀剂掺量的受圆钢管约束微膨胀陶粒混凝土的强度准则计算公式,进而推导出了考虑膨胀剂掺量的圆钢管微膨胀陶粒混凝土短柱的极限承载力公式。     

膨胀剂和壁厚对钢管混凝土瞬时变形的影响

文章通过钢管混凝土短柱轴心受压试验,考察了内掺膨胀剂和不同壁厚对钢管混凝土瞬时变形的影响,并且通过钢管混凝土的弹性有限元模型计算,从理论上支持了壁厚对瞬时变形的影响规律,通过钢管核心混凝土的孔结构分析,从微观角度讨论了膨胀剂对钢管混凝土瞬时变形的影响机理。     

膨胀剂对钢管混凝土徐变及其内力重分布的影响

为了研究膨胀剂掺量对钢管混凝土轴压徐变及其内力重分布的影响,进行了膨胀剂掺量分别为4%、8%、12%三种情况下的钢管混凝土徐变变形试验,测试钢管混凝土纵向变形随时间的分布规律。通过变形协调条件和轴向平衡方程,对试验数据进行计算分析,获得不同膨胀剂掺量下钢管混凝土内力重分布随时间变化的大致趋势。研究表明:钢管混凝土徐变随膨胀剂掺量的增加而减小,膨胀剂掺量较高的核心混凝土卸载程度较低。通过核心混凝土气孔结构分析,发现膨胀剂掺量的提高使得核心混凝土变得更加密实,从而减小了钢管混凝土的徐变及其内力重分布。     

轻骨料钢管混凝土自应力的试验研究

通过对3组9根自应力轻骨料钢管混凝土柱的自应力进行研究,在养护期间测试钢管混凝土柱表面的应变,分析了膨胀剂掺量及含钢率等对试件自应力的影响。试验结果表明:随着膨胀剂掺量的增加混凝土强度降低,但钢管对混凝土的约束使混凝土三轴受压产生自应力。随着膨胀剂掺量的增大,钢管表面的应变增大,膨胀剂掺量不同,应变变化趋势区别明显;随着含钢率的增大,约束逐渐增强,膨胀应变增加,通过测量钢管表面的应变经计算确定钢管及核心混凝土的初始自应力,混凝土自应力值为3～4 MPa。     

新型膨胀剂在水泥基体中的稳定性研究

采用电化学加速法对补偿收缩混凝土的抗溶蚀性能进行了一系列研究,探讨了新型CaO类膨胀剂对混凝土溶蚀性能的影响。试验结果表明：CaO膨胀剂掺量为2%时混凝土中的Ca2＋溶出量最小,为基准混凝土的91%,因为掺加2%的CaO膨胀剂改善了混凝土的渗透性能;CaO膨胀剂掺量超过2%时混凝土中的Ca2＋溶出量大于基准混凝土,过高的膨胀剂掺量导致混凝土抗溶蚀性能变差;溶蚀后试件的变形均表现为收缩,随着Ca2＋溶出量的不断增加,试件的收缩值逐渐增大;相同龄期时,掺加2%CaO膨胀剂的胶砂的收缩值显著小于基准配合比胶砂的收缩值。     

机制砂超高强钢管混凝土膨胀性能研究

超高强钢管混凝土由其钢管壁密闭环境、低水胶比、高掺硅灰等原因,易产生体积收缩,核心混凝土与钢管壁脱空现象。利用不同种类、掺量膨胀剂配制混凝土,探究不同膨胀剂补偿收缩性能,并探究膨胀性和力学性能协同设计,复配一种满足力学性能及膨胀性良好的膨胀剂,其最优掺量为6%。     

钢管膨胀和再生混凝土结构施工时徐变影响的试验研究

实际施工中钢管混凝土的分层施工,以及为弥补收缩而使用的膨胀剂产生的徐变对钢管混凝土的性能影响不容忽视.在考虑钢管混凝土分阶段施工的基础上,分级施加徐变恒载.试验研究了膨胀剂掺量以及恒载加载间隔对钢管混凝土极限承载力与徐变纵向变形的影响,同时还对钢管再生混凝土结构的相应问题进行研究.分析得出:膨胀剂的使用对普通钢管混凝土...     

复式钢-波纹管混凝土短柱轴压性能试验研究

为了研究复式钢-波纹管混凝土结构（CMB-CFST）的轴压性能，对11根钢管混凝土短柱进行了轴心受压试验，分析钢管混凝土短柱截面形式、膨胀剂与高吸水树脂（SAP）掺量对CMB-CFST轴压性能的影响。研究结果表明：CMB-CFST截面形式会改善钢管混凝土柱延性性能，轴向承载力相较普通钢管混凝土到一定程度的提高；波纹管混凝土芯柱可有效提高CMB-CFST构件延性；混凝土配合比对钢管混凝土轴压性能产生显著影响，复掺SAP(0.5%)和膨胀剂（12%）CMB-CFST轴向承载力最优。     

钢管自密实混凝土黏结滑移性能试验研究

为研究钢管自密实混凝土界面黏结滑移性能,基于膨胀剂掺量的变化进行了14根圆钢管自密实混凝土的反复推出试验,探讨分析自密实钢管混凝土的界面黏结状况以及膨胀剂掺量对试件黏结滑移性能的影响。试验结果表明:钢管自密实混凝土试件的受力过程划分为胶结段、滑移段、摩阻段三个受力阶段;适量掺入膨胀剂可以提高自密实钢管混凝土中钢管与混凝土的黏结滑移性能,但过量掺入膨胀剂,钢管壁将过早发生屈曲,降低钢管自密实混凝土的黏结滑移性能。     

高速铁路钢管拱C50补偿收缩自密实混凝土正交试验研究

论文介绍某高速铁路桥梁钢管拱C50补偿收缩自密实混凝土正交试验研究。通过对所用胶材用量变化、砂率变化、外加剂掺量变化、膨胀剂用量变化、掺合料掺量变化等因素对混凝土物理、力学性能的影响的分析,筛选出了最佳的C50补偿收缩自密实混凝土配合比。     

补偿收缩纤维混凝土强度及变形性能研究

研究了粉煤灰、膨胀剂及聚丙烯纤维掺量对补偿收缩纤维混凝土抗压强度、抗裂性能及变形性能的影响。结果表明:适当的粉煤灰掺量不仅有利于提高混凝土的后期强度,同时可以显著提高混凝土的限制膨胀率;随着膨胀剂掺量的增加,混凝土的强度略有降低,限制膨胀率增幅较大;掺加适量的聚丙烯纤维有利于改善混凝土的抗裂性能,显著降低混凝土转空干后的收缩变形,聚丙烯纤维的较优掺量为0.8 kg/m~3。     

膨胀剂对喷射补偿收缩钢纤维混凝土力学性能的影响

对钢纤维和不同膨胀剂掺量下的喷射补偿收缩钢纤维混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度进行了试验研究。结果表明,随着膨胀剂掺量的增加,钢纤维对喷射补偿收缩钢纤维混凝土的增强作用越明显,但膨胀剂掺量超过一定限度会明显降低这种增强作用,钢纤维体积率掺量为0和1.2%的喷射补偿收缩钢纤维混凝土中,膨胀剂的最佳匹配掺量分别为6%和8%。     

膨胀剂对某地下室侧墙C50混凝土抗裂性能的影响

研究了氧化钙-硫铝酸钙类膨胀剂对地下室侧墙C50混凝土抗裂性能的影响。结果表明:随着膨胀剂掺量增加,C50混凝土的限制膨胀率和自生体积变形增大;内掺8%膨胀剂的C50混凝土的限制膨胀率符合JGJ/T 178—2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》规定的抗裂性要求;约束条件下,膨胀剂内掺0～12%范围内,随着膨胀剂掺量增加,C50混凝土的抗渗性能提高;在50 cm厚地下室侧墙C50混凝土温度历程下,掺8%膨胀剂可有效补偿侧墙混凝土的温度收缩和早期自收缩,降低了地下室侧墙C50混凝土的开裂风险。