钢纤维混凝土与老混凝土粘结剪切性能试验研究

采用Z型粘结试件直接剪切试验,研究钢纤维混凝土与老混凝土粘结剪切性能.分析了新混凝土钢纤维体积率、界面粗糙度、界面剂种类等对粘结面剪切性能的影响,得到了粘结面剪切应力-剪切滑移曲线.结果表明,钢纤维混凝土与老混凝土粘结剪切强度随界面粗糙度的增大而增加;不同的界面剂对粘结剪切强度有不同的影响;钢纤维改善了新老混凝土粘结面的剪切变形性能,在钢纤维体积率的一定范围内,随钢纤维体积率的增加,钢纤维混凝土与老混凝土粘结剪切强度、相对剪切极限变形均不断增加.在试验基础上,提出钢纤维混凝土与老混凝土粘结剪切应力-位移关系式和钢纤维混凝土与老混凝土粘结剪切强度的计算式.     

硫酸盐干湿-盐蚀下混凝土冷缝面损伤分析

我国西部地区地下水和土壤中富含硫酸盐,危害混凝土结构、减少服役寿命。在浇筑过程中,两层混凝土之间产生冷缝,冷缝面微裂纹多、孔隙大是离子流通的主要通道,是结构盐蚀破坏的薄弱面。通过浇筑间隔为0.25 d、0.5 d、7 d和28 d的带冷缝混凝土试件,经历0次、30次、90次和150次硫酸盐干湿-盐蚀循环,结合压剪试验探究浇筑间隔和干湿-盐蚀周期双因素影响下,混凝土冷缝面的黏结退化规律。结果表明：浇筑间隔越久冷缝面黏附力越低;浇筑间隔越短,冷缝面黏附力变化越明显,呈对数函数关系;干湿-盐蚀循环30次内,浇筑间隔对耐蚀性的影响不显著,干湿-盐蚀循环90次后,浇筑间隔对耐蚀性的影响差异逐渐增大;在浇筑间隔增大和干湿-盐蚀循环次数增加的双重影响下,会加速冷缝面的黏结失效。     

纤维高强混凝土抗剪性能影响因素的研究

通过 8 4个 10 0mm× 10 0mm× 40 0mm高强混凝土和纤维高强混凝土梁式试件的试验 ,研究了纤维类型、纤维掺量等因素对高强混凝土抗剪性能的影响。研究表明 ,纤维对高强混凝土的抗剪性能有显著的影响 ,随着纤维掺量的增加 ,纤维高强混凝土在剪切荷载作用下的变形性能得到明显改善 ,初裂抗剪强度和极限抗剪强度大幅度提高 ,钢纤维比聚丙烯纤维对高强混凝土抗剪性能的改善效果好。     

钢纤维混凝土与老混凝土粘结抗冻劈拉性能研究

本文通过141个钢纤维混凝土与老混凝土粘结试件的劈拉试验,研究冻融循环对新老混凝土粘结面劈拉性能的影响,分析新老混凝土粘结面的冻融损伤破坏机理和钢纤维体积率、冻融循环次数、界面剂类型等对粘结面劈拉强度的影响。试件在-18℃~8℃温度范围内经受了0、15、202、5、35、40和45次冻融循环。研究表明:在冻融循环作用下,新老混凝土粘结劈拉强度随冻融循环次数的增加急剧下降;在一定范围内,随钢纤维体积率的增加,粘结面抗冻劈拉强度明显提高。最后,建议钢纤维混凝土与老混凝土粘结面抗冻劈拉强度的计算公式。     

混凝土膨胀性对钢管/混凝土复合结构黏结强度的研究

针对硅酸盐混凝土易收缩开裂、与钢管界面黏结强度低以及钢管混凝土协同作用差的问题,研究改性硫氧镁混凝土的膨胀收缩性能,测试钢管/混凝土构件界面黏结强度。试验结果表明,改性硫氧镁混凝土具有微膨胀特性。轻烧氧化镁烧失量高,早期水化反应快,混凝土的体积膨胀率大;氧化镁烧失量低,早期水化反应慢,混凝土的体积膨胀率小。混凝土吸水后体积膨胀,失水后体积略有回缩,28 d保湿养护的混凝土整体稳定性较好。硫氧镁混凝土/钢管界面黏结强度约为硅酸盐混凝土/钢管界面黏结强度的20~27倍。与硅酸盐混凝土相比,硫氧镁混凝土应用于钢管混凝土复合结构具有明显优势。     

压剪作用下水工沥青混凝土动态力学性能研究

研究水工沥青混凝土在压剪作用下的动态力学性能对保障沥青混凝土心墙坝安全运行具有重要意义。本文采用自主研发的压剪试验装置，通过试验研究水工沥青混凝土不同温度(5℃、15℃)和不同法向应力(1 MPa、2 MPa、3 MPa)下，在不同剪切速率(0.0005 s^-1、0.001 s^-1、0.005 s^-1、0.01 s^-1)作用时的动态力学性能。结果表明：各试件均呈现明显的斜缝剪切破坏特征，不同法向应力和剪切速率对试件的破坏模式及剪切应力-应变曲线影响程度不同。随着法向应力和剪切速率的增大，剪切强度和剪切模量相应增大。峰值应变随法向应力的减小而增大，但随剪切速率的增大而增大。最后，采用Mohr-Coulomb准则得到了水工沥青混凝土黏聚力c和内摩擦角φ随剪切速率的变化规律。     

钢纤维混凝土与老混凝土粘结面渗透性能

通过对90个钢纤维混凝土与老混凝土粘结复合圆台柱体试件的抗渗试验,研究钢纤维体积率分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的新混凝土与普通老混凝土粘结面的抗渗性能.主要考察钢纤维体积率、界面剂类型、界面处理方法等因素对粘结面渗透性能的影响,并对钢纤维混凝土与老混凝土粘结面的渗流特性及层面力学参数进行初步探讨.结果表明,界面剂的使用有利于钢纤维混凝土与老混凝土粘结面抗渗性能的改善.钢纤维的加入能改善新老混凝土粘结面抗渗性能,在一定范围内,随着新混凝土中钢纤维体积率的增加,粘结面抗渗性能不断增加.钢纤维体积率为1.5%时.钢纤维对粘结面抗渗性能的增益比达27%.在试验基础上,建立了钢纤维混凝土与老混凝土粘结面渗流计算模型.     

三乙醇胺在混凝土工程中的应用

此文对三乙醇胺在混凝土工程中的应用，机理、配比及注意事项作了介绍。新浇筑混凝土存在早期强度低，不能及时进行下一工序施工等缺点，在混凝土浇筑过程中掺入三乙醇胺复合早强剂，可以有效地提高混凝土的早期强度。     

城市污水对掺再生橡胶和乳化沥青混凝土的影响

针对城市污水对路面混凝土的侵蚀问题，试验研究了模拟城市污水溶液浸泡条件下掺再生橡胶和乳化沥青混凝土的抗压强度、气体渗透性及试件质量随时间的变化规律，结合扫描电镜探讨了城市环境污水对混凝土耐久性的影响及微观机理。结果表明：模拟城市污水的长期浸泡对混凝土强度有一定的劣化作用，并增加了试件质量损失与气体渗透性系数；复掺再生橡胶和乳化沥青可提高同掺量下单掺韧性组分混凝土的耐久性能，而聚乙烯纤维与再生橡胶颗粒、乳化沥青三掺进一步提升了混凝土的耐久性；模拟污水溶液中乳化沥青和氢氧化钙晶体的溶出是导致混凝土强度降低、质量损失的主要原因。本研究可为高韧性和高耐久性的城市道路混凝土研发提供支持，协同提升城市道路品质。     

混凝土断裂韧度KⅡC的试验研究

采用国际上新近提出的两端切口Ⅱ型断裂试件,开展混凝土Ⅱ型断裂试验。试验观测到裂缝起裂角θ0约为0°,且沿韧带方向扩展;裂缝尖端韧带出现具有典型剪切特征的混凝土碎片,表明发生了剪切破坏模式。由试验测定的曲线上的特征点确定临界荷载Pc,进而由此试件几何相应的应力强度因子公式计算出混凝土Ⅱ型断裂韧度KⅡc约为KⅠc的2倍多。试验结果表明,两端切口Ⅱ型断裂试件是进行混凝土Ⅱ型断裂试验及测试混凝土KⅡc合适的试件形式。     

多边形骨料混凝土氯离子扩散系数预测

提出了多边形骨料混凝土氯离子扩散系数计算的数值方法。通过各向均匀放缩和单向均匀放缩,生成符合给定级配、长细比和含量的多边形骨料,将生成的骨料投放到具有周期性边界条件的模拟试件中重构混凝土细观结构。再将混凝土细观结构规则离散,应用像素点计数法通过分析骨料和界面含量的收敛性确定所需的像素点个数。应用Fick第一定律,在傅里叶空间中导出了非均匀介质中氯离子浓度梯度解。基于这个解,提出了混凝土氯离子扩散系数计算的迭代算法。与有限元法相比,该数值方法具有无需复杂的网格剖分、数据储存量少、计算简单的优点。最后,与两组试验结果比较,验证了该数值方法的有效性,并讨论了骨料长细比对混凝土氯离子扩散系数的影响。     

水利工程流道混凝土结构修复材料及应用

水工流道混凝土冲蚀破坏十分常见,现有修复材料难以获得耐久性良好的修复结构。为达到更好的修复效果,通过室内试验对研发的组合修复材料进行水工环境下的力学性能、抗冲磨性能及热相容性测试;进行修复结构力学分析,最后在工程引水流道和溢流面进行了现场修复试验。结果表明：环氧界面剂与原混凝土之间的湿黏结强度达3.95 MPa,水下抗冲磨砂浆抗压强度达85.99 MPa,在柔性纳米陶瓷涂料保护下抗冲磨强度可达2545.2 h/(kg/m2),优于国内已有其他同类修复材料;与混凝土相容性好,可在高低温环境中适应混凝土的变形;该组合材料修复结构在-20℃ ~ 40℃环境下不会发生开裂或剥离破坏,结构整体性良好;现场修复效果良好,经过多次泄洪后,表面未出现任何明显损伤,可推广应用于同类工程。     

高强度单组份环氧胶粘剂的制备及其性能研究

利用3,5-双(4-氨基苯氧基)苯甲酸(35BAPBA)、丁腈橡胶、活性稀释剂对环氧ES216进行改性,加入潜伏性固化剂,制备了一种高强度单组份环氧树脂胶粘剂。结果表明:该新型环氧树脂胶粘剂的剪切强度为24.7 MPa,初始热分解温度为375.1℃,表面能为43.1 mJ/m2,远小于水的表面能,具有良好的疏水性、力学性能和耐热性能。     

炭黑填充型硅橡胶复合材料的制备及其性能研究

以硅橡胶为基体,T60导电炭黑为填料,制备了填充型硅橡胶复合材料。研究了炭黑填充量、硫化剂用量以及硫化时间对橡胶物理性能和导电性能的影响。结果表明:炭黑填充量、硫化剂用量以及硫化时间均会对橡胶的物理性能和导电性能产生影响。其中,炭黑填充量对橡胶的导电性能影响最为显著。当炭黑用量为20份,硫化剂用量为7份,硫化时间为11 min时,所得橡胶的物理和导电性能最佳,拉伸强度为5.67 MPa,扯断伸长率为133.1%,撕裂强度为16.9 kN/m,邵尔A硬度为81,体积电阻率为165Ω.cm。     

混凝土冲击破坏动力特性及能耗规律研究

为探究冲击速度和骨料率对混凝土动力特性及能量传递规律的影响,设计了骨料率为0、32%、37%和42%的混凝土试样,利用SHPB装置进行了速度为5、6和7 m/s的冲击压缩试验。系统分析了冲击速度和骨料率不同时混凝土动态变形、动强度增长及能量转化规律,并利用双因素方差分析法研究了冲击速度和骨料率对动强度的影响程度。结果表明：冲击压缩作用下,混凝土试样主要以拉伸劈裂破坏模式为主。混凝土动强度随骨料率和冲击速度的增大而增大,而且相较于骨料率,冲击速度对动强度的影响程度更大。冲击速度介于5 ~ 5.8 m/s时,DIF随骨料率的增加而增加;冲击速度介于5.8 ~ 7 m/s时,DIF随骨料率的增加而减小。混凝土试样透射能随冲击速度和骨料率的增大而增大,而反射能、吸收能和吸能占比均随冲击速度的增大而增大,随骨料率的增大而减小。     

黏性对动力荷载下混凝土强度的影响机理

本文研究了黏性对动力荷载下混凝土强度的影响机理.开展了水饱和、干燥和填充不同黏性液体以及高温烘烤后的混凝土动力性能试验,分别采用强度增加值和动力增强系数分析了填充液体黏度对动载下混凝土强度的影响规律,并采用多元回归分析了黏性和加载速率对动力荷载下混凝土强度影响大小.在统计分析现有动力试验数据的基础上,分析了不同试验条件...     

白鹤滩大坝混凝土干燥养护强度与微观结构北大核心CSCD

白鹤滩大坝的建设使用了低热水泥混凝土,为了解它在干燥养护下的特性,本研究探讨了低热水泥混凝土干燥养护下的抗压强度与劈裂抗拉强度发展规律,并通过扫描电镜和压汞法分析微观形貌与孔结构。结果表明:相比标准养护,在干燥养护下低热水泥混凝土28 d抗压强度损失33.3%,劈裂抗拉强度损失31.6%,且水化产物较少、混凝土孔隙率和孔体积会明显增大、孔隙总面积减小,孔径分布以100~1000 nm的大孔为主。本研究表明干燥养护不利于低热水泥混凝土微观结构与强度发展,可为大坝混凝土的养护与强度提供依据。     

高云母含量石粉混凝土性能试验研究

采用云母含量较高的母岩轧制的人工砂中石粉的云母含量较高,但目前尚未见到人工砂石粉中的云母对混凝土性能影响的研究成果。本文通过不同石粉含量的混凝土试验研究了高云母含量石粉对混凝土性能的影响,其中人工砂石粉含量在6%～18%范围内。试验结果显示,高云母含量石粉对混凝土的单位用水量、和易性、抗拉强度等有不利影响,采用高云母含量石粉配制混凝土,石粉含量控制在6%～18%范围内时,石粉含量越高,混凝土单位用水量越高,和易性越差,抗拉强度越低,拉压比越低。     

单掺黏土的塑性混凝土配合比试验研究

针对设计方提供的塑性混凝土的性能要求,采用工程类比法,设计了22组配合比进行塑性混凝土力学性能试验,以立方体抗压强度、弹性模量、三轴抗压强度和渗透系数为评价指标,着重研究了单掺黏土条件下塑性混凝土配合比的设计及原材料、龄期对塑性混凝土性能的影响,结果表明单掺黏土的配合比方案能够满足工程要求。当黏土含量在一定范围内（小于80 kg/m3）时,塑性混凝土强度随着黏土含量增加而减小,弹性模量随着黏土含量增加而增大。当黏土含量高于80 kg/m3后,黏土含量继续增加,塑性混凝土强度变化不明显,弹性模量在一定范围内波动;塑性混凝土强度和弹性模量与水泥含量呈明显正相关关系,与膨润土含量呈负相关关系;在三轴围压条件下,两组优选配合比90 d龄期相对28 d龄期抗压强度平均增长19%;90 d龄期渗透系数相对28 d龄期渗透系数有所减小。