混凝土强度的尺寸效应评述

强度的尺寸效应问题是混凝土科学的主要问题之一.论文分析了混凝土材料产生强度尺寸效应的原因,并介绍了目前混凝土学界分析尺寸效应的三种理论方法,同时加以比较和分析,最后对混凝土强度尺寸效应分析的数值方法作了简要介绍.     

混凝土抗拉与抗压强度尺寸效应统计模型

为研究混凝土抗拉和抗压强度与试件尺寸的关系,利用Lei提出的广义最弱链公式,假设混凝土内部缺陷分布形式服从均匀分布或泊松分布,建立相应分布形式下的混凝土强度尺寸效应统计模型,实现了在给定失效概率情况下通过小尺寸混凝土试件强度对全尺寸构件强度的预测。3个案例中混凝土强度数据分析表明:在缺陷服从均匀分布假设下,尺寸效应统计模型能够很好地反映普通混凝土和RPC抗拉强度与尺寸的关系;RPC混凝土内部缺陷分布更接近于均匀分布,尺寸效应统计方法能描述抗压强度与尺寸的关系。     

混凝土非匀质强度损伤统计分析

论述了混凝土材料强度的概率统计特性，把损伤力学用于混凝土的强度分析，计算了混凝土的名义强度。在此基础上定义了一种新的损伤变量，运用损伤变量的概念，定性地探讨了混凝土强度的尺寸效应。     

混凝土材料的断裂模型和Bazant尺寸效应律

混凝土尺寸效应是近几十年来一个十分重要的研究领域，文中讨论了混凝土材料的各种断裂模型，结合Bazant尺寸效应律，给出了不同断裂模型下的Bazant尺寸效应公式。     

尺寸效应与试验机精度对测定树脂浇铸体压缩性能试验方法的影响

针对树脂浇筑体压缩性能试验进行理论分析,基于混凝土强度尺寸效应及相应规范,对尺寸效应以及试验机精度两个参数进行理论计算分析,并得到以下结论:当试验仪器精度足够时,为避免尺寸效应的影响,应严格按照规范尺寸制作试件;当试验仪器精度不够时,可以成比例扩大试件尺寸,以满足精度的要求。     

分形节理抗剪强度尺寸效应的数值试验

为了研究岩石节理抗剪强度参数取值中的尺寸效应问题，采用随机分形方法，重构了岩石节理剖面线，在此基础上，应用数值直剪试验方法，研究了不同分维值岩石分形节理抗剪强度参数随节理尺寸的变化规律．数值直剪试验结果表明：岩石分形节理存在消除抗剪强度参数尺寸效应的临界节理尺寸（CJS）．以分维值为1．1，1．2，1．3的岩石分形节理为例，得出其抗剪强度参数CJS分别为60，70，80cm.节理剖面线分维值越大，分形节理抗剪强度参数的尺寸效应就越显著，临界节理尺寸也越大．     

类岩体结构面峰值剪切强度尺寸效应分析

由于岩石力学试验不可重复性的缺点,在室内开展岩体结构面峰值剪切强度尺寸效应试验存在很大的困难。鉴于此,采用三维扫描技术获取结构面形貌数据,而后应用3D打印技术制作结构面模具,在此基础上,浇注一批大小不同的结构面试件,经养护后进行了4级法向力下的直剪试验。最后,应用PFC2D软件进一步开展了结构面剪切强度尺寸效应数值试验。结果表明:(1)三维扫描和3D打印技术是实现室内结构面剪切强度尺寸效应试验的有效方法;(2)随着结构面尺寸增大,其峰值剪切强度先增大而后减小,亦即结构面峰值剪切强度既存在正尺寸效应,也存在负尺寸效应;(3)3个不同类型的Barton标准剖面线的直剪数值试验表明,结构面粗糙类型不同,其尺寸效应特征有所区别,亦即结构面峰值剪切强度尺寸效应特征与其粗糙程度有关。     

分形节理抗剪强度尺寸效应的数值试验

为了研究岩石节理抗剪强度参数取值中的尺寸效应问题,采用随机分形方法,重构了岩石节理剖面线,在此基础上,应用数值直剪试验方法,研究了不同分维值岩石分形节理抗剪强度参数随节理尺寸的变化规律.数值直剪试验结果表明岩石分形节理存在消除抗剪强度参数尺寸效应的临界节理尺寸(CJS).以分维值为1.1,1.2,1.3的岩石分形节理为例,得出其抗剪强度参数CJS分别为60,70,80 cm.节理剖面线分维值越大,分形节理抗剪强度参数的尺寸效应就越显著,临界节理尺寸也越大.     

冲击倾向性煤体强度尺寸效应的影响因素研究

为理清煤体强度尺寸效应数值模拟过程中力学参数折减的原因,以强度尺寸效应作为问题切入点,通过实验室试验探讨强冲击倾向性煤体强度尺寸效应,结合最弱链理论的Weibull分布推导强度尺寸效应的理论公式,利用数值模拟研究强度尺寸效应的影响因素。研究结果表明:冲击倾向性煤体强度具有明显的尺寸效应,随着尺寸(长、宽、高)增大,强度降低,两者符合指数函数关系;概率统计分布能够表达出强度尺寸效应内在本质,指出均质度m是煤岩体强度尺寸效应的主要影响因素;数值模拟结果显示:在尺寸一定时,随着均质度增大,煤岩强度表现为上凸的增长曲线,按照强度大小变化可划分为3个阶段,即波动上升阶段、快速增长阶段、渐缓增长阶段;随着均质度增大,强度趋于收敛,极限值即为煤岩体细观尺寸强度;随着均质度增大,尺寸变化对强度的影响程度降低。     

不同形状尺寸充填试样强度研究

通过开展不同形状、尺寸充填试样单轴抗压试验,进行全尾砂胶结充填体强度尺寸效应研究,探究全尾砂胶结充填体尺寸效应现象及不同形状与尺度充填试样间的强度换算。研究表明:在料浆砂灰比和浓度相同条件下,大尺寸充填试样抗压强度高于小尺寸充填试样;各形状及尺寸充填试样强度呈幂函数关系,强度间换算关系与砂灰比及料浆浓度无关,可由同一函数表达。     

铁尾矿砂用于混凝土细集料的试验研究

为探索铁尾矿砂用作混凝土细集料的可靠性,将不同比例的铁尾矿砂与天然砂混合制备铁尾矿砂混凝土,进行了铁尾矿砂颗粒级配调整、混凝土稠度和强度试验研究。结果表明：随着铁尾矿砂取代天然砂取代率的提高,其细度模数逐渐增大,过粗颗粒逐渐增多,级配曲线逐渐偏向右下角。选取一定比例的天然砂与铁尾矿砂混合后,颗粒级配得到明显改善;当铁尾矿砂的取代率为50%时,混凝土拌合物的工作性良好,达到了预拌混凝土大流动性的施工要求;掺入铁尾矿砂的混凝土28 d抗压强度高于普通混凝土,且随着尾矿砂取代率的递增,混凝土28 d抗压强度也递增,但劈拉强度表现出递减趋势。     

孔隙率对煤矸石混凝土力学特性的影响

探究煤矸石混凝土在不同孔隙率条件下的力学特性,采用EPS颗粒模拟煤矸石混凝土中的孔结构,制作四种不同孔隙率的试件。通过单轴压缩试验、劈裂抗拉试验、静力抗压弹性模量试验测得试件的力学参数,并分析孔隙率对其力学特性的影响。结果表明:孔隙率的大小对煤矸石混凝土的力学特性有明显的影响,随着孔隙率的增加,试件的抗压强度、抗拉强度和弹性模量随之减小。而3种力学参数的减少率随着孔隙率的增加而增加。     

爆炸荷载下混凝土的力学特性测试研究

为了研究凿井爆破震动对现浇混凝土井壁的影响，我们做了混凝土试块及模拟井壁受震试验，从实验结果和理论两个角度对不同龄期的混凝土受爆破震动后终凝强度的变化情况进行了分析，得到了爆破震动对混凝土强芭的影响与混凝土受震时龄期的关系。     

胶结充填体抗压强度尺寸效应的试验研究

尺寸变化会影响材料的力学性能参数,充填体作为一种类混凝土材料,其立方体试件的单轴抗压强度具有显著的尺寸效应。保证灰砂比、料浆浓度和养护龄期等条件一致,研究尺寸变化对胶结充填体单轴抗压强度的影响并结合VIC-3D全场应变测量系统对充填体试件的破裂演化过程进行监测。结果表明:胶结充填体的单轴抗压强度随着立方体试件尺寸的增大而逐渐减小,减少近一半,试件的峰值应变随着尺寸的增大而逐渐减小,并稳定在0.9%附近,弹性模量和变形模量随着尺寸的增大而逐渐增大;引入尺寸效应度对试件峰值强度的尺寸效应进行定量分析,尺寸为200 mm的试件的尺寸效应度达到了54%;尺寸较小的试块破坏时表面出现多条裂纹,随着试件尺寸的增大,试件破坏时表面出现显著的宏观破坏带,尺寸较大的试块在达到峰值强度时,局部区域发生严重的损伤断裂,大部分区域并未发生明显的应变变化。     

某工程特制品混凝土强度偏低的剖析

结合某工程实例 ,针对水泥强度的波动对特制品混凝土强度的影响进行剖析 ,阐明在大规模拌制特制品混凝土时 ,对使用P·O强度等级 42 .5的水泥进行混凝土配合比设计 ,水泥强度等级值的富余系数宜控制在 1.13～ 1.15 ,可防止因后期水泥强度的波动 ,导致混凝土强度变化 ,确保混凝土强度达到设计强度等级     

高炉水淬渣的利用研究

对邯钢高炉水淬渣的可磨性 ,水淬渣不同细度不同添加量的水泥胶砂强度、混凝土强度进行了试验研究。结果表明 ,随着水淬渣细度的提高胶砂强度值增大 ,随着水淬渣添加量的增大胶砂强度值减小。当水淬渣细度为 - 0 .0 74 mm占 98.0 %以上 ,其添加量超过 30 %时 ,仍能超过GB175 - 1999- 42 .5水泥的胶砂强度值。掺磨细水淬渣粉可以配制 C4 0以上的混凝土 ,在相同掺量下 ,随着水淬渣细度的增加 ,混凝土各个龄期的强度增加 ;在相同细度下 ,随着水淬渣粉掺量的增加 ,混凝土的早期强度明显降低 ,但后期强度增长很快 ,2 8d后可超过不掺渣粉的混凝土强度 ,水淬渣在 C4 0混凝土中的添加量可以达到 35 %以上。     

混凝土高温后抗压强度的影响因素研究

对强度等级分别为C20、C25和C30的硅质骨料和钙质骨料混凝土立方体试块高温后的抗压强度进行了试验,分析了受火温度、冷却方式、骨料类型、静置时间和强度等级等因素对混凝土高温后抗压强度的影响。试验结果表明:随温度的升高混凝土抗压强度总体呈下降趋势,在受热温度较低时,冷却方式对受热后混凝土强度的影响较小,在受热温度较高时,冷却方式对受热后混凝土强度的影响较大;骨料类型对高温后混凝土强度的影响不可忽略,温度低于550℃时,硅质骨料混凝土强度高于钙质骨料,但当超过750 ℃后,硅质骨料混凝土强度迅速降低,温度越高,钙质骨料相对于硅质骨料的耐火优越性表现的越明显;受火灾作用后,混凝土强度值随着时间的推移趋于稳定,在某一静置时间,混凝土强度都会出现最小值;高温后不同强度等级混凝土抗压强度变化趋势相似,高温后抗压强度变化规律受强度等级的影响不能忽略。     

环境侵蚀对混凝土结构力学损伤效应研究

为了研究酸性干湿循环作用对混凝土结构力学损伤影响,根据不同酸性环境（pH值为3、5、7）条件以及不同干湿循环次数（N=0、5、10、20、50）作用下,通过对混凝土试件进行质量损失测试以及抗压强度、抗折强度试验等,对酸性干湿循环作用引起混凝土结构力学损伤效应进行定量分析,研究结果表明:环境侵蚀对混凝土结构以及强度产生不可逆损伤,随着酸性干湿循环次数的增加,质量损失率最大达到9.30%、抗压、抗折强度最大增幅分别为13.58%、15.40%,最大减小幅度分别为9.55%、10.55%;混凝土抗压、抗折强度呈现分段变化,符合线性变化及指数变化规律;建立混凝土质量损失率、抗压强度以及抗折强度损伤演化方程,对环境侵蚀引起的混凝土结构力学损伤进行定量表征。