冻融作用下煤矸石陶粒混凝土劣化规律及寿命预测

通过对不同煤矸石陶粒掺量(0、20%、40%、60%)的混凝土进行快速冻融循环试验,探究了冻融循环后煤矸石陶粒混凝土的表面劣化、质量损失率和相对动弹性模量的变化规律,以不同冻融循环次数下煤矸石陶粒混凝土的动弹性模量为损伤变量,建立了煤矸石陶粒混凝土冻融损伤劣化模型,并对其在自然冻融环境下的寿命进行了预测。研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,煤矸石陶粒混凝土的抗冻性能逐渐降低,但降低幅度有所不同;随着煤矸石陶粒取代率的增加,混凝土的抗冻性能呈现先下降后提高再下降的趋势;建立的煤矸石陶粒混凝土冻融损伤劣化模型与试验结果符合较好,具有较高的精度;当煤矸石陶粒掺量为40%时,混凝土的抗冻性能效果最佳,抗冻耐久性寿命最长。     

煤矸石陶粒混凝土碳化性能试验研究

为探究煤矸石陶粒混凝土的抗碳化性能,通过混凝土快速碳化试验,研究了煤矸石陶粒取代率及碳化时间对煤矸石陶粒混凝土抗碳化性能的影响,并建立了适用于不同煤矸石陶粒取代率和不同碳化时间的混凝土碳化模型。研究表明,随着碳化时间的增加,各取代率混凝土的碳化深度逐步加大,且碳化深度与碳化时间的平方根成线性关系,煤矸石陶粒取代率依次为20%、40%和60%时,混凝土抗碳化性能逐渐减弱。     

陶粒钢纤维混凝土力学性能研究

通过试验研究不同钢纤维掺量对CL40以上陶粒混凝土压、拉、弯强度以及抗弯韧性、压缩韧性的影响。     

半干硬性钢纤维陶粒混凝土性能研究

本文系统地研究了半干硬性钢纤维陶粒混凝土的主要力学性能和保温性能,阐明了钢纤维对陶粒混凝土的增强作用及规律,证明了钢纤维陶粒混凝土是一种较理想的承重轻质材料。     

清水及氯盐环境下陶粒混凝土冻融损伤规律试验研究

对掺加1%聚丙烯纤维及未掺纤维的两组陶粒混凝土试件,分别进行了清水冻融和3%NaCl溶液冻融试验,观察了冻融循环后试件的外观变化形态,测试研究了试验过程中试件的相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等损伤量的变化规律。研究结果表明:相同冻融次数时,与清水冻融环境比,氯盐冻融环境下试件的剥蚀和骨料外露现象更明显,相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等指标退化更为严重;掺入聚丙烯纤维可明显改善陶粒混凝土的抗冻性能。分别以相对动弹性模量和剩余抗压强度作为损伤变量,建立了能反映冻融损伤进程的陶粒混凝土冻融损伤模型,参数拟合精度较高。     

陶粒混凝土力学性能试验研究

针对不同粉煤灰掺量、不同砂率和预湿程度对陶粒混凝土强度的影响进行试验研究,并进行分析。试验结果表明:当粉煤灰替代水泥的质量不超过30%时,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土的初期强度降低,但对混凝土28d抗压强度影响不大。砂率为40%~50%时,同一砂率下凝结时间随预湿时间增加而增长;预湿时间相同,凝结时间随砂率增大而缩短;但对混凝土28d抗压强度影响不大。     

煤矸石机制砂C20混凝土力学性能研究

为探究煤矸石机制砂对低强度等级C20混凝土力学性能的影响,调控煤矸石机制砂掺量和水灰比浇筑混凝土试块,开展抗压和抗折强度试验。结果表明：相同水灰比下,随煤矸石机制砂掺量增加,混凝土的抗压强度先增强后降低;相同取代率下,混凝土的抗压和抗折强度随水灰比增大而降低。相较于煤矸石机制砂取代率,水灰比对混凝土抗折强度的影响更大。取代率不超过30%时,对混凝土的抗压和抗折强度均有利,水灰比为0.55、取代率为25%时,混凝土抗压和抗折强度提高最多。     

冻融作用后混凝土力学性能的衰减规律

开展了混凝土在冻融作用后各项基本力学性能衰减规律的试验研究,包括冻融作用对混凝土受压应力-应变关系、劈裂抗拉性能、抗重复荷载性能的损伤影响,并根据工程中结构构件的实际工作状态,进行了压应力与冻融循环双重因子作用下混凝土的抗冻性能及力学性能衰减规律的研究。试验现象表明:随着冻融循环次数的增多,混凝土轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗重复荷载性能等力学性能指标的下降程度均逐渐加大,并根据试验结果得出了混凝土上述各项力学性能指标随冻融作用的退化规律,建立了与冻融参数相关的退化计算公式。通过试验研究还发现:混凝土在承载状态下,冻融作用对其损伤影响将加剧,混凝土承载能力的衰减幅度较单一冻融作用更显著。本文研究可为建立符合实际工程的混凝土结构抗冻耐久性设计理论提供基础资料。     

浅析粉煤灰陶粒混凝土力学性能及应用

粉煤灰陶粒是一种环保型建筑材料,以粉煤灰陶粒为骨料配制的混凝土以其轻质高强、保温隔热、耐久性能好等优点,在结构工程中得到了广泛的应用。本文在大量的试验基础上,对不同水平因素影响下的粉煤灰陶粒混凝土和普通混凝土进行了基本性能和相关耐久性能的分析。进而为验证了粉煤灰陶粒混凝土材料应用于大体积、大规模结构工程的可行性和有效性。     

冻融作用下聚丙烯纤维煤矸石混凝土孔结构研究

基于低场核磁共振技术,研究了聚丙烯纤维掺量分别为0、0.6 kg/m^3、0.9 kg/m^3和1.2 kg/m^3以及粗骨料取代率为40%的煤矸石混凝土在冻融作用下T2谱面积的分布与变化特征、内部微观孔结构分布特性以及孔隙冻融损伤规律。结果表明,随着冻融循环次数的增加,T2谱整体呈右移趋势,即向大孔隙方向偏移,且T2谱面积逐渐增大的同时第一峰面积所占百分比在减小,第二峰和第三峰面积所占百分比在增加,表明冻融循环使煤矸石混凝土内部的大孔隙大幅增加,内部出现了明显的冻融损伤;0.6 kg/m^3的聚丙烯纤维对煤矸石混凝土内部孔隙的细化作用最好。     

自燃煤矸石集料混凝土力学性能的研究进展

煤矸石作为我国排量最大的工业废渣之一,在一定条件下,煤矸石部分或全部转化成自燃煤矸石,将自燃煤矸石作为混凝土的集料既可解决实际工程问题,又可阻止天然砂石过度开采造成的环境污染问题,满足绿色可持续发展的战略要求。综述了自燃煤矸石集料混凝土的研究进展,分析了自燃煤矸石取代率、附加水用量、预湿时间、矿物掺合料等因素对混凝土力学性能的影响,进而成功实施自燃煤矸石资源化的目标。     

陶粒钢纤维混凝土性能研究

用陶粒、钢纤维及其他材料制成的陶粒钢纤维混凝土，经过力学性质、韧性试验和微观测试，表明陶粒起着重要的作用，钢纤维能大大提高其韧性，若能选择与所配混凝土强度相匹配的陶粒作集料，就能制成具有良好综合性质的钢纤维混凝土。     

冻融环境下混凝土力学性能退化模型

基于混凝土冻融试验和混凝土细观力学对混凝土冻融后的力学性能变化进行了研究,建立了混凝土随冻融循环次数变化的强度折减模型和弹性模量折减模型.在混凝土冻融试验方面,采用快速冻融方法对混凝土试件和根据混凝土配合比制成的砂浆试件进行了100、200、300次的冻融循环,利用大型混凝土静、动三轴试验系统检测了冻融循环对海水中混凝土抗压强度、弹性模量及应力-应变关系的影响;在混凝土细观力学方面,对混凝土试件进行了数值模拟,为考虑各组成相的非均匀性,各组成相的材料性质按照Weibull分布来赋值,同时为反映冻融对混凝土的影响,砂浆的强度和弹性模量均以砂浆冻融试验所得结果为准.结果表明:该方法为进一步开展混凝土结构在冻融作用下的劣化机理与计算模型的研究提供了依据.     

陶粒混凝土力学性能试验及数值模拟研究

陶粒混凝土具有轻质高强、保温隔热性能好和抗震性能优异等特点被作为功能性材料应用于非承重结构中。通过试配得到陶粒混凝土的基础配合比,在此基础上进行力学性能试验,研究陶砂取代率、粉煤灰掺量以及聚丙烯纤维体积掺量对陶粒混凝土配合比设计的影响。结果表明:陶砂取代率为50%,粉煤灰掺量为20%时,陶粒混凝土的力学性能更优异,更轻质高强;掺入适量的聚丙烯纤维可以改善陶粒混凝土的脆性特征。建立二维细观模型来对陶粒混凝土抗压强度、弹性模量、受压应力-应变全曲线进行数值模拟,并与试验结果进行对比分析,建立的二维细观模型较为可靠,可用来预测陶粒混凝土的基本力学性能。     

再生橡胶粉陶粒混凝土力学性能研究

通过在混凝土中掺加废弃轮胎橡胶粉、陶粒,并调整水泥用量,来试验测定再生橡胶陶粒混凝土的抗压强度、抗劈裂强度、比强度三项力学性能。得出废弃轮胎橡胶粉对试验混凝土的抗压强度及比强度影响较大;水泥用量对抗劈裂强度影响最大,其次是废弃橡胶粉。     

混凝土冻融损伤劣化规律与等效冻融循环次数模型

为探究“人工气候”环境下混凝土材料层面的冻融损伤劣化规律,以冻融循环次数NFTCs、混凝土强度为变化参数,浇筑了21组尺寸为150mm的立方体试块,进而对其展开了冻融循环试验、扫描电镜试验,量测了其抗压强度、相对动弹性模量P、质量变化。研究表明：随NFTCs的增大,C-S-H由颗粒状转变成纤维状;混凝土抗压强度与P均逐渐降低,且降低速率基本相等;混凝土试块的质量在NFTCs≤80时略有增加,而后逐渐下降。随混凝土强度的提高,C-S-H凝胶体由纤维状逐渐转变为网状;抗压强度、P以及混凝土试块的质量均逐渐增大。基于材性试验结果,分别建立了相对抗压强度、相对动弹性模量、质量变化率计算式;进而以P为冻损指标,构建了两种不同冻融制度的NFTCs转换式;从而建立了冻损RC构件荷载与位移时变化剩余评估模型,初步实现了实际冻融损伤环境下各服役龄期RC构件力学与变形性能的时变化定量评估。     

隐粒钢纤维混凝土力学性能研究

通过试验研究不同钢纤维掺量对ＣＬ４０以上陶粒混凝土压、拉、变强度以及抗弯韧性、压缩韧性的影响。     

多种环境因素综合作用下水泥混凝土抗压强度衰变规律

试验成型了三种不同配合比的水泥混凝土试件,分别为普通水泥混凝土,含气量4%的引气混凝土,等量取代法掺15%粉煤灰且含气量4%的水泥混凝土;进行了四种环境因素综合作用下的水泥混凝土抗压强度衰变规律研究;结论显示多因素综合作用下混凝土抗压强度变化量并不等于各单因素作用下抗压强度变化量代数和,引入抗压强度劣化因子,分配权重系数,建立了多种环境因素综合作用下的水泥混凝土抗压强度衰变模型。     

钢纤维陶粒混凝土碳化后力学性能试验研究

对钢纤维陶粒混凝土材料碳化前后的基本力学性能进行试验,结果表明:随着碳化龄期的增长,钢纤维陶粒混凝土的抗压强度、抗折强度、劈拉强度均随之提高,从而为钢纤维轻骨料混凝土耐久性设计和分析提供试验依据。