再生粗骨料含量对混凝土力学性能的影响

本实验目的是研究再生粗骨料取代原来混凝土中石子的含量后对混凝土力学性能的影响,再生粗骨料的来源为废弃混凝土。将其按要求压碎后以0~100%的取代率(中间级差为10%)取代原混凝土中的石子含量,得到11种再生混凝土。在每种取代率的混凝土下制作3个标准混凝土立方体试块(150 mm×150 mm×150 mm),3个标准混凝土棱柱体试块(150 mm×150 mm×300 mm),3个尺寸为150 mm×150 mm×550 mm试件共得到33个标准混凝土立方体试块,33个标准混凝土棱柱体试块,33个150 mm×150 mm×550 mm试件。然后按照标准试验方法进行力学性能试验。通过实验测得不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、应力应变变化曲线、弹性模量等力学性能指标之间的关系。实验结果表明:当粗骨料取代率不断增加后,再生混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度呈现不断上升趋势,抗折强度呈现先上升后降低趋势,而弹性模量总体呈现下降趋势。综合考虑再生混凝土基本力学性能指标和经济性能指标,建议以30%~40%作为再生混凝土的最优取代率。     

高强混凝土抗压强度试件尺寸效应的应用研究

通过对900余组高强混凝土标准尺寸试件和非标准尺寸试件抗压强度的统计分析,得出边长100 mm非标准立方体试件与边长150 mm标准立方体试件之间的强度换算系数为0.934,并以此为基础,制定了陕西省地方标准,以供广大工程技术人员使用。     

钢纤维高强混凝土弯曲性能试验研究

通过51根尺寸为150mm×150mm×550mm及51根尺寸为100mm×100mm×400mm的高强混凝土和钢纤维高强混凝土小梁的弯曲试验,探讨了钢纤维高强混凝土弯曲条件下的裂缝发展、破坏形态以及钢纤维高强混凝土小梁试件的尺寸效应,研究了钢纤维体积率和钢纤维类型对钢纤维高强混凝土抗折初裂强度和抗折极限强度的影响.     

不同强度等级下玻化微珠保温混凝土抗折强度试验

为了确定玻化微珠保温混凝土抗折强度与抗压强度的关系,试验设计了3个不同强度等级C50、C60、C70的保温混凝土,并对保温混凝土的导热系数、150 mm的立方体抗压强度、100 mm的立方体抗压强度和100 mm×100 mm×400 mm试块的抗折强度进行研究。试验结果表明:随着保温混凝土强度等级的增加,导热系数和立方体抗压强度逐渐增加,立方体抗压强度尺寸效应越来越明显;随着强度等级的增加,保温混凝土的抗折强度逐渐增加,但是折压比逐渐减小,并得出抗折强度与抗压强度的关系式;C50保温混凝土的抗压和抗折破坏断面较粗糙,而C60和C70保温混凝土的破坏断面较平整。     

结构加固用水泥基灌浆材料力学性能尺寸效应试验研究

力学性能尺寸效应是水泥基材料的一种自然现象。采用市售的三种加固灌浆料,分别测定端面尺寸为100 mm×100 mm和150 mm×150 mm两种尺寸试件的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、棱柱体抗压强度、抗折强度和静压受力弹性模量,各试件成型数量在30组以上,试验得出三种加固灌浆料的立方体抗压强度尺寸效应换算系数范围为0.81~0.87,平均值为0.84;劈裂抗拉强度换算系数范围为0.77~0.87,平均值为0.82;轴心抗压强度换算系数范围为1.0~1.03,平均为1.0;抗折强度换算系数范围0.82~0.88,平均为0.86;静压受力弹性模量尺寸效应系数范围为0.89~0.96,平均为0.92。抗压强度随着强度提高,换算系数降低,而弹性模量的规律相反。分析表明,与混凝土相比,加固灌浆料C-S-H凝胶体积含量高、骨料小、水胶比低是造成尺寸效应显著的原因。     

碳化作用下钢纤维混凝土力学性能的试验研究

通过对50组150个100mm×100mm×100mm和25组75个100mm×100mm×400mm的混凝土试件进行试验研究,以钢纤维体积率、混凝土强度等级和碳化龄期为变量,研究了不同体积率、不同强度等级的钢纤维混凝土在不同碳化龄期下抗压强度、劈拉强度以及抗折强度的变化规律,探讨了碳化钢纤维混凝土中钢纤维的增强机理,为钢纤维混凝土耐久性设计和分析提供试验依据,以完善和发展钢纤维混凝土理论,促进钢纤维混凝土这种高性能复合材料的工程应用。     

混凝土抗折强度尺寸效应的试验研究

为研究强度等级变化对混凝土材料抗折强度尺寸效应的影响,完成54组试件的抗折试验,获得试件尺寸为70 mm×70 mm×310 mm、100 mm×100 mm×400 mm和150 mm×150 mm×550 mm,强度等级为C20、C40以及C60混凝土试件的抗折强度。通过对试验结果进行回归分析,得到不同强度等级、不同尺寸试件抗折强度之间的关系。对混凝土抗折强度的尺寸效应进行较系统研究,并应用Bazant尺寸效应理论和在光滑表面裂纹起裂处失效的尺寸效应理论分析材料尺寸效应现象。结果表明:各强度等级的混凝土试件均存在尺寸效应现象;强度等级提高,试件的尺寸效应越明显;Bazant基于能量释放引起的尺寸效应理论和在光滑表面裂纹起裂处失效的尺寸效应在本尺寸范围内与试验结果吻合较好,但不适用于全尺寸范围;提出的基于能量释放的修正尺寸效应率能够较好地适用于混凝土抗折强度尺寸效应的预测。     

不同溶液环境下钢纤维混凝土试件之间的尺寸效应

以研究钢纤维混凝土试件之间的尺寸效应为目的,通过试验,对不同尺寸试件在腐蚀龄期内的抗折强度和抗压强度进行测试,按照定义的抗压和抗折强度尺寸效应计算方法,研究不同浸泡环境下试件之间的尺寸效应值。结果表明,不同环境下,相同尺寸棱柱体试件的折后抗压强度折算到标准试件抗压强度的尺寸换算系数是相同的,不同尺寸的棱柱体试件及其标准试件的抗压强度尺寸效应值分别为0.94、0.86、1.00;其抗折强度尺寸效应值分别为0.73、0.77、1.05。本工作为在腐蚀试验中采用小尺寸试件代替标准尺寸试件提供可靠的理论依据。     

超高分子量聚乙烯纤维对超高性能混凝土性能影响的研究

本文系统性的研究了超高分子量聚乙烯纤维不同长径比、体积掺量对超高性能混凝土性能的影响,得到两种规格纤维最佳体积掺量分别是6mm*1.5%、12mm*1.0%。综合评价了不同养护方式对纤维增强混凝土抗压强度的影响,结果表明蒸养效果优于标准养护。同时研究了试件尺寸效应对纤维增强混凝土抗折强度的影响规律,得出40mm*40mm*160mm棱柱体非标准试件尺寸换算系数在0.794左右。     

再生混凝土基本力学性能试验及应力应变本构关系

以设计强度为C30的废弃混凝土为再生粗骨料制备再生混凝土试件,其中66个标准棱柱体试件和33个150 mm×150 mm×550 mm棱柱体试件,分别进行棱柱体抗压强度、抗折强度、弹性模量及泊松比试验,研究了不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的基本物理力学性能,提出了再生混凝土应力-应变本构方程.结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,标准龄期再生混凝土棱柱体抗压强度略有提高,其应力-应变全过程曲线的形状与普通混凝土相似,在曲线的上升段,再生粗骨料混凝土的曲线与天然骨料混凝土基本重合,但在下降段,则再生混凝土的曲线变得更为陡峭;标准龄期的同批次再生混凝土抗折强度与棱柱体抗压强度的比值约为0.12,棱柱体抗压强度与其立方体抗压强度的平均比值为0.87;再生粗骨料取代率对再生混凝土的强度指标影响不大,各种取代率再生混凝土的抗折强度和棱柱体抗压强度与天然骨料混凝土实测值接近;对同批次静置2 a的长龄期再生混凝土所测棱柱体抗压强度较标准龄期实测值有较大幅度提高,增大值为16.87％;长龄期再生混凝土的弹性模量较普通混凝土有较大提升,但泊松比的变化不明显,其值相对稳定,且在高取代率时其泊松比数值比普通混凝土有所降低.     

再生粗骨料含量对再生混凝土力学性能的影响分析

为了研究再生粗骨料取代率对再生混凝土力学性能的影响,利用废弃混凝土为再生粗骨料来源,研究取代率从0%至100%变化,中间级差为10%的11种再生混凝土,制作了33个标准立方体、33个标准棱柱体和33个尺寸为150 mm×150 mm×550 mm的棱柱体再生混凝土试件,依标准试验方法进行力学性能测试。通过试验,获取了再生混凝土取代率与立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、应变延性系数、耗能系数、割线刚度和损伤度等力学性能指标之间的关系。研究结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度总体呈现增长的趋势;抗折强度呈现先增长后减小的趋势;弹性模量总体呈现减小的趋势;延性系数、耗能系数、割线刚度总体均呈现减小的趋势但减小幅度较小;再生混凝土的刚度退化和损伤累积过程与天然混凝土较为一致。综合考虑再生混凝土基本力学性能指标和经济性能指标,建议以30%~40%作为再生混凝土的最优取代率。     

骨料组分和强度等级对混凝土单轴受压性能尺寸效应的影响

为研究骨料组分和强度等级对混凝土单轴受压时受力和变形性能尺寸效应的影响,制作了135组混凝土、水泥砂浆和水泥净浆棱柱体试件。试件混凝土强度等级为C20、C40和C60,尺寸为100 mm×100 mm×200 mm,150 mm×150 mm×300 mm和200 mm×200 mm×400 mm。采用刚性辅助架法获得了单轴受压应力-应变全曲线,分析了轴心抗压强度、峰值应变以及弹性模量的尺寸效应。结果表明:混凝土、水泥砂浆及水泥净浆试件的轴心抗压强度和峰值应变均存在尺寸效应现象,而混凝土的弹性模量无明显的尺寸效应;强度等级对混凝土轴心抗压强度和峰值应变的尺寸效应的影响较大,截面边长200 mm的C60混凝土试件的轴心抗压强度与峰值应变的尺寸效应度分别约为C20混凝土的2倍与1.6倍;骨料组分对尺寸效应有明显影响,截面边长200 mm混凝土试件的轴心抗压强度和峰值应变的尺寸效应度分别约为水泥砂浆的2.3倍和3倍,细骨料对尺寸效应的影响较弱,水泥净浆轴心抗压强度和峰值应变的尺寸效应度分别约为水泥砂浆的75%和65%。根据试验结果,提出了混凝土、水泥砂浆和水泥净浆轴心抗压强度与峰值应变尺寸效应律计算式,其计算结果与试验结果吻合良好。     

纤维高强混凝土抗剪强度的试验研究

通过84个100mm×100mm×400mm、126个150mm×150mm×150mm高强混凝土和纤维高强混凝土试块的剪切试验、抗压和劈拉试验,探讨了抗剪强度与抗压强度及劈拉强度的关系,提出了纤维高强混凝土抗剪强度与抗压强度、劈拉强度的关系式,得到了不同类型纤维对高强混凝土抗剪强度的增强系数,建议了钢纤维高强混凝土抗剪强度的计算公式。     

直径55mm芯样折断力与普通混凝土力学性能指标关系试验研究

文章探讨了直径55mm芯样抗折法推定混凝土强度的技术原理,通过制作144组432个混凝土芯样试件,并与对应数量的标准试件进行对比。测得不同龄期、不同强度下芯样的折断力,与标准试件下的抗压强度、抗折强度及劈拉强度。同时,分别以标准试块的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度为因变量,采用最小二乘法对试验数据进行拟合,分别给出芯样折断力与混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度关系曲线,得到了拟合方程,研究结果可供工程结构混凝土强度检测与理论研究参考。     

纤维再生混凝土力学性能试验

本实验研究基于C30混凝土在粗骨料取代率为50%下掺入不同种类的纤维后,再生混凝土的主要力学性能。选择掺入的纤维有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维。再生粗骨料选择龄期为40年的废弃建筑物混凝土。制作粗骨料取代率为50%再生混凝土标准土立方体试块(150 mm×150 mm×150 mm),标准棱柱体试块(150 mm×150 mm×300 mm),尺寸为150 mm×150 mm×550 mm试块。每种尺寸下制作3组试块。在三种试块的制备过程中分别加入钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维,观察其流动性、塌落度、保水性。入模后按混凝土标准实验的养护方法放置于养护室中养护28 d后测试其抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度。对所得结论进行比较分析后得知在相同粗骨料取代率下对于掺入不同纤维的再生混凝土,其表现出了不同的物理力学性能。对于掺入钢纤维的,再生混凝土流动性降低、塌落度增大、保水性变差,但强度及抗折强度有所增加,劈裂抗拉强度无明显变化。对于掺入玻璃纤维的再生混凝土其流动性小幅增强、坍落度小幅减小、保水性基本不变,而抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度均有一定的增强。对于掺入聚丙烯纤维的再生混凝土,其流动性增强,塌落度减小而抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度均有一定的降低。对于上述结论可知,掺入玻璃纤维的再生混凝土相对来说性能更优越,建议选择该种混凝土进行推广。     

C105管桩混凝土设计参数取值的探讨

通过试验得出了C105混凝土100 mm×100 mm×100 mm立方体非标准试件抗压强度换算系数以及C105混凝土的标准方差和强度变异系数。采用理论计算,得到了棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值α_c1,并与试验实测平均值进行了比较,验证了理论计算方法的可行性。此外,通过对比分析,探讨了直接外延法和引用公式法两种C105混凝土设计参数计算方法的正确性,研究结果可为C105管桩混凝土的设计和应用提供参考。     

微小芯样抗折法检测混凝土抗压强度技术研究

对直径为44mm的微小芯样进行抗弯折试验以及相应龄期的立方体试件力学性能测试,获得了微小芯样名义抗折强度和立方体试件抗压强度。结果表明:微小芯样名义抗折强度与混凝土立方体试件抗压强度存在显著的相关性,建立的幂函数抗折法测强曲线具有足够的工程检测精度;对国内外混凝土抗折强度换算公式进行了比较与分析,研究结果可供工程质量检测与控制参考。     

钢纤维活性粉末混凝土力学性能试验研究

通过对掺入钢纤维的活性粉末混凝土不同尺寸试件,以及在相同尺寸前提下有无掺入钢纤维的试件进行了抗压强度和抗折强度等力学性能试验研究,探讨了尺寸效应以及钢纤维对试件抗压、抗折强度的影响,在对掺入钢纤维混凝土试件进行弹性模量试验的基础上,得出其与抗压强度的关系。结果表明,尺寸效应对活性粉末混凝土的抗压强度影响较大,对抗折强度影响较小;而钢纤维的掺入能较大地提高活性粉末混凝土的抗折强度,改善其脆性大的性质。     

混凝土路面砖的抗压强度和抗折强度与砖厚度的关系

1996年,菲律宾科学技术部资助一项科研项目,研究皮纳图博火山喷发留下火山渣在混凝土路面砖生产中使用的可行性,并用手动单块砌块成型机进行小试生产,产品在停车场进行试铺试验。由国家公共建设工程与公路部下属的科研与标准局负责,对路面现场监测工作仍在持续进行中。小规模生产混凝土路面地砖存在如何进行质量控制问题。菲律宾目前还没有评估各种类型混凝土路面砖(板)的标准或规程。本文介绍在实验室对用各种骨料与水泥搅拌、成型的混凝土路面砖,进行抗压强度与抗折强度试验的情况,路面砖试件尺寸98mm×198mm,厚度分别为50mm、70mm、90mm和110mm;并分析了路面砖厚度对抗压强度与抗折强度检测值的影响,提出评价不同用途路面砖强度值的方法。     

废橡胶混凝土抗压强度试验研究

本文研究废轮胎橡胶粉碎料作为一种添加成分取代部分粗骨料的混凝土的抗压强度。抗压强度的测试方法同时参照ASTM和普通混凝土力学性能试验方法标准,其中还制备了100mm×100mm×100mm的试件,以分析不同测试方法和尺寸效应的影响。试件中采用的橡胶分别为橡胶粉和橡胶块,掺量为粗骨料体积的15%,30%,45%,以考察橡胶粒度和掺量变化对抗压强度的影响。试件制备时,还测试了坍落度与密度等参数。