钢纤维改善轻骨料混凝土力学性能的试验研究

研究了钢纤维掺量不同(体积分数分别为0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%)的钢纤维轻骨料混凝土(SFLWC)静态力学性能和自由落锤抗冲击性能,其中的静态力学性能包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折初裂强度、抗折强度、静力受压弹性模量、抗折模量和弯曲韧性等.试验结果表明:掺入钢纤维能显著提高轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性和抗冲击性能,但对轻骨料混凝土的抗压强度和弹性模量影响较小.另外,钢纤维的掺入提高了轻骨料混凝土的拉压比,很大程度上改善了轻骨料混凝土的脆性.     

The effect of alkali reactivity on the mechanical properties of concrete

The effects of highly reactive aggregate, fused silica, and slowly reactive aggregate, Thames Valley sand, on the mechanical properties of concrete were investigated in this paper. The mechanical properties studied over a period of 12 months were the compressive strength, direct tensile strength, tensile splitting strength, flexural tensile strength (modulus of rupture), static modulus of elasticity and water absorption. The effects of both reactive aggregates on the mechanical properties of concrete were compared with that of sound concrete mix. The results presented in this investigation show that the effect of the reactive aggregates on the mechanical properties varies, depending on the type of reactive aggregate. From this study it appears that the direct tensile and static modulus of elasticity were the best indicators of reactivity.     

聚丙烯腈纤维混凝土基本力学性能的试验研究

针对聚丙烯腈纤维混凝土的基本力学性能进行室内试验研究,研究纤维掺量与混凝土的轴压强度、劈拉强度、抗折强度以及弹性模量之间的关系。试验结果表明,与素混凝土相比,聚丙烯腈纤维混凝土的轴压强度、劈拉强度、抗折强度以及弹性模量均随纤维体积率的增加而提高,尤其是劈拉强度和抗折强度的提高幅度更大。此外,在低掺量的情况下,聚丙烯腈纤维混凝土存在一个最佳的纤维体积率。     

温变下不同含气量混凝土的力学性能

混凝土在温变疲劳作用下产生的温度应力对混凝土的抗压强度等力学性能均会产生一定的影响。本试验条件下:含气量2%混凝土,在温变循环(-20~15℃)50次后,抗压强度等力学指标损失率都在15%~35%之间;循环100次后均高于40%,而动弹性模量损失率高于25%;含气量4%以上的混凝土,在温变循环100次时抗压强度等力学指标的损失率在5%~10%之间;循环200次后混凝土各项力学指标损失在20%~30%间,动弹性模量损失率在10%左右。含气量相同的低水灰比混凝土受冻损伤程度小于高水灰比混凝土的受冻损伤程度。     

冻融作用下混凝土性能的变化规律

通过试验研究不同强度的混凝土在冻融循环下其动弹性模量、静弹性模量和轴心抗压强度随冻融次数的变化规律,并结合理论分析,分析出冻融次数与混凝土梁的曲率、抗弯强度之间的关系。研究显示,冻融作用不仅使混凝土性能从材料层面产生劣化,并且进一步从结构角度上影响着混凝土建筑的使用功能,因此,有必要从材料和结构双方面对混凝土的受冻劣化标准进行规范。     

高性能混凝土的力学性能研究

为了弄清高性能混凝土的有关力学性能,本文对龄期为５６天、抗压强度６０至１００ＭＰａ（加硅粉或不加硅粉）的高性能混凝土进行了试验研究。分析并讨论了抗压强度随时间变化和受干燥影响的试验结果。通过２０个试件的试验测得了静力弹性模量和泊松比的试验值,并用回归方法导出了弹性模量的线性方程式。     

活性粉末混凝土力学性能试验

为了研究活性粉末混凝土(RPC)的基本力学性能,在查阅各国相关文献的基础上,进行了一系列RPC力学性能试验和试验数据分析,得到了RPC的抗压强度、劈裂强度、弹性模量、泊松比、钢筋与RPC的黏结强度等数据,比较了钢筋在RPC和普通混凝土(NC)中的黏结性能,分析了RPC的应力-应变关系。结果表明:RPC的棱柱体应力-应变关系曲线接近于直线,为脆性材料;其力学性能总体上优于普通混凝土;泊松比可取为0.2,劈裂强度、弹性模量及轴心抗拉强度等可采用普通混凝土的经验公式进行计算。     

高强高掺量钢纤维混凝土动力性能的SHPB试验研究

为研究高强高掺量钢纤维混凝土的动力学性能,本文首先配制了抗压强度等级分别为50MPa和90MPa的高强高掺量钢纤维混凝土,然后采用变截面大尺寸分离式霍普金森压杆（SHPB）对其进行了中应变率下的动力试验研究,试验结果表明：高强高掺量钢纤维混凝土是应变率敏感材料,其应变率敏感阈值随其静压强度的增加而提高,动压强度提高系数在1.6～2.2之间,动压破坏的峰值应变与静压破坏应变大致相等,应变率在17/s～90/s范围内时,动压弹模对应变率不敏感.     

Effect of moisture and temperature on the mechanical properties of concrete

Concrete mechanical properties are determined under laboratory conditions of ideal air temperatures between 20 and 22 °C and relative humidity between 40% and 60%. This paper describes the development of concrete mechanical properties when cured under different environmental conditions. Tests to measure modulus of elasticity, compressive strength, and split tensile strength were conducted at varying temperatures and humidity conditions to examine their effects on normal concrete. An environmental chamber was constructed in the laboratory using available materials. The chamber works in conjunction with a freezer to provide chilled air and a heat gun to provide hot air. The heating and cooling functions were controlled via a microcontroller. The moisture content in the concrete specimens was controlled by massing the specimens. The results indicate that concrete strength and modulus of elasticity are inversely related to temperature as well as moisture content in the concrete. Concrete modulus of elasticity was directly related to concrete compressive strength in both temperature and moisture testing. Mathematical formulas were developed for modulus of elasticity, compressive strength, tensile strength, and Poisson’s ratio.     

干混自密实混凝土制备及力学性能研究

为了进一步了解干混自密实混凝土的力学性能,文章选择了正交试验方法对干混自密实混凝土进行了立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量等基本力学性能试验.试验结果表明,增加水量会减小立方体抗压强度,增加石子用量会加大立方体抗压强度,加水量、减水剂和石子用量对其劈裂抗拉强度的影响不大,与普通混凝土相比,干混自密实混凝土的轴心抗压强度明显偏高,其与立方体抗压强度的比值远大于0.8,其弹性模量略小于普通混凝土,水料比对立方体抗压强度和轴心抗压强度影响较大。     

超高强混凝土的配制及基本力学性能试验研究

结合当地情况采用常规材料及通用工艺,成功研制工作性能良好、抗压强度超过100MPa的超高强混凝土材料。研究内容包括超高强混凝土材料的配合比,超高强混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、静力弹性模量、抗弯强度等力学性能,为进一步研究超高强混凝土的力学性能规律提供依据。     

再生混凝土基本力学性能研究(Ⅰ)——单轴受压性能

对再生混凝土的单轴受压性能进行了系统的试验研究及分析,主要包括再生混凝土棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的关系、圆柱体抗压强度与立方体抗压强度的关系、应力-应变全曲线、峰值应变、极限应变、弹性模量以及泊松比等.结果表明,再生混凝土的极限应变和泊松比与普通混凝土相比差别不大,但其他性能与普通混凝土相比存在较大差异,主要表现为峰值应变增加、弹性模量降低和脆性增加.进一步探讨了普通混凝土各基本力学性能指标间的关系对再生混凝土的适用性,提出了再生混凝土各性能指标的关系式.     

Hardened properties of self-compacting concrete — A statistical approach

This work presents a statistical study on the variability of the mechanical properties of hardened self-compacting concrete, including the compressive strength, splitting tensile strength and modulus of elasticity. The comparison of the experimental results with those derived from several codes and recommendations allows evaluating if the hardened behaviour of self-compacting concrete can be appropriately predicted by the existing formulations. The variables analyzed include the maximum size aggregate, paste and gravel content. Results from the analyzed self-compacting concretes presented variability measures in the same range than the expected for conventional vibrated concrete, with all the results within a confidence level of 95%. From several formulations for conventional concrete considered in this study, it was observed that a safe estimation of the modulus of elasticity can be obtained from the value of compressive strength; with lower strength self-compacting concretes presenting higher safety margins. However, most codes overestimate the material tensile strength.     

再生混凝土的长期力学性能试验研究

为了保证再生混凝土结构的工程质量和安全性,需要对再生混凝土的长期力学性能作出准确评价。基于这一工程需要,系统对不同强度等级的再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度以及弹性模量随时间的发展规律进行研究。结合试验结果对再生混凝土上述各长期力学性能的变化规律给予分析,并对普通混凝土长期力学性能计算方法对再生混凝土的适用性进行考察。试验结果表明:再生混凝土的长期抗压强度与普通混凝土存在一定的差异,主要表现为强度和弹性模量随龄期增长较多,发展相对较快。普通混凝土长期力学性能计算公式不适用于再生混凝土。基于试验结果,提出再生混凝土长期力学性能计算方法。     

玄武岩纤维橡胶混凝土力学及冻融性能试验研究

通过掺入5%~30%的橡胶颗粒、1~5 kg/m^3的玄武岩纤维,开展了玄武岩纤维橡胶混凝土力学性能及抗冻耐久性能试验研究,分析了不同配比下试件的抗压强度变化规律,探讨了玄武岩纤维、橡胶颗粒掺量对混凝土试件质量损失率、相对动弹性模量的影响。结果表明,掺入橡胶颗粒会导致混凝土抗压强度下降,但玄武岩纤维能保持试件破坏时的整体性;当橡胶颗粒用量较少时,玄武岩纤维的掺入能有效提高试件的抗压强度;橡胶颗粒及玄武岩纤维均能在不同程度上提高混凝土试件的抗冻性能,10%的橡胶颗粒掺量对冻融过程中的质量损失有较好的控制作用,但掺量过多时效果不明显;玄武岩纤维掺量对试件冻融过程中的质量损失、相对动弹模量变化相对不敏感,试件的冻融性质受橡胶颗粒的影响更加显著。     

冻融循环下透水再生混凝土力学性能损伤分析

为研究冻融循环作用对透水再生混凝土力学性能的影响,采用快冻法进行了不同再生粗骨料取代率下的透水再生混凝土冻融试验,并测试相应阶段的动弹性模量、抗折强度和立方体抗压强度.试验结果表明:透水再生混凝土的相对动弹性模量、相对抗折强度和相对立方体抗压强度均随冻融循环次数或再生粗骨料取代率的增大而下降,衰减速率从大到小依次为:相对抗折强度、相对立方体抗压强度和相对动弹性模量.以动弹性模量为损伤变量,通过数据拟合发现,透水再生混凝土的相对抗折强度、相对立方体抗压强度与损伤度均可用指数函数表示,且相关性较好.     

掺合料对轻集料混凝土性能的影响研究

研究了矿物掺合料对轻集料混凝土物理力学性能(干表观密度、抗压强度、劈裂抗拉强度和静压弹模),综合分析了各种性能的影响因素及其作用规律,寻求轻集料混凝土的强度提高措施以及轻集料混凝土的配制技术,为制备轻集料混凝土提供了重要的参考依据。     

钢纤维高强轻骨料混凝土力学性能的试验研究

轻骨料混凝土强度的提高导致了其脆性性能的增加,掺入钢纤维能对轻骨料混凝土起到增强、增韧效果。通过试验系统研究了LC50高强轻骨料混凝土在钢纤维体积率为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%时的基本力学性能,包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折初裂强度、抗折强度、静力受压弹性模量、泊松比和弯曲韧性等,并与国内外一些相关试验的结果进行了比较。试验结果表明:掺入钢纤维提高了轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和静力受压弹性模量,显著提高了轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度和弯曲韧性。掺入钢纤维与否,以及采用轻骨料还是普通碎石骨料对混凝土的泊松比无明显影响。     

高温作用后钼尾矿混凝土单轴受压性能试验研究

为研究钼尾矿混凝土高温后的单轴受压力学性能,进行了不同目标温度（20,200,300,400,600,800℃）条件下钼尾矿混凝土的轴心抗压强度、峰值应变、弹性模量、泊松比、破坏形态及质量变化的试验研究。结果表明：钼尾矿混凝土试件的质量损失率随温度的升高而增加,在800℃时质量损失率平均为6.52%;轴心抗压强度随温度的升高而逐渐降低,800℃时与常温相比平均降低70.04%,且随钼尾矿掺量的增加而降低;而峰值应变随温度的升高先减后增;弹性模量和泊松比都随温度的升高而降低,在800℃时弹性模量和泊松比平均比常温降低88.22%和35.66%。对于弹性模量,大体上随着钼尾矿掺量的增大而减小;而对于泊松比,钼尾矿掺量100%的混凝土略大于掺量50%的混凝土。根据试验结果,建立了钼尾矿混凝土高温后的单轴受压应力-应变本构方程。     

重复压应力作用下矿渣混凝土变形性能

采用WHY全自动应力试验机测量了最大压应力为轴心抗压强度8096重复5次时混凝土的变形。结果表明磨细矿渣对混凝土的变形性能有显著影响。磨细矿渣掺量从10％增加到30％时，混凝土28d抗压强度和静弹性模量随矿渣掺量增加而增加，最大变形随矿渣掺量增加而减小，矿渣掺量为10％和20％时，混凝土的残余变形略大于基准混凝土；矿渣掺量为40％时，28d抗压强度和静弹性模量低于基准混凝土，最大变形和残余变形均明显大于基准混凝土的变形。