拉压应力下自密实混凝土碳化性能试验研究

制作了4组单掺粉煤灰自密实混凝土试件和2组复掺粉煤灰与矿渣的自密实混凝土试件,以及1组用以对比的普通混凝土试件.通过快速碳化试验研究各种拉、压应力水平,掺和料用量等因素对自密实混凝土抗碳化性能的影响规律.研究表明:在各种拉、压应力水平下,掺量在40％(质量分数,下同)以内时粉煤灰对混凝土碳化性能的影响很小,超过40％后其影响迅速增大,而复掺粉煤灰与矿渣后混凝土的抗碳化性能大大改善,两者按质量比1:1复掺时,水泥取代率可提高至60％.自密实混凝土的碳化深度随着拉应力水平的增大而增大,而随着压应力水平的增大呈现先减小后增大的变化趋势.提出了应力状态下自密实混凝土碳化深度预测模型的建立方法.     

二次受力下自密实混凝土加固框架节点抗震性能试验研究

通过对3个自密实混凝土加固框架中节点和1个未加固的对比框架节点进行二次受力下自密实混凝土框架节点的拟静力试验,研究不同初始受力对自密实混凝土加固节点抗震性能的影响。柱轴压比为0.3,梁端初始力为0、0.25、0.50倍的被加固试件预估梁端开裂荷载。通过对试件破坏过程、新老钢筋应变、荷载位移滞回曲线等试验结果的分析得出：采用自密实混凝土增大截面法加固框架节点,新老混凝土的协同工作性能良好;考虑初始受力的影响,加固节点的极限荷载、极限位移、梁端位移延性系数等都会降低,且降低的程度随梁端初始荷载的增大而增大,在加固设计中应予以考虑。     

不同粉煤灰掺量下自密实再生混凝土抗渗性能研究

采用自然浸泡法,从粉煤灰掺量、再生混凝土基材强度和浸泡时间等方面,分析了影响自密实再生混凝土抗氯离子渗透性的因素,结果表明,粉煤灰可以改善自密实再生混凝土抗氯离子渗透性;再生混凝土基材强度越高,抗氯离子渗透性越好;浸泡时间越长,氯离子浓度越大。     

钢纤维自密实混凝土性能试验研究

为了充分发挥钢纤维混凝土高强高韧性和自密实混凝土优良的施工性能,对原材料进行优化选择,并合理设计配合比,成功配制出高性能钢纤维自密实混凝土。主要进行了钢纤维自密实混凝土力学性能试验研究和工艺性能试验研究。研究结果表明：钢纤维自密实混凝土力学性能优良,钢纤维分散均匀性良好,适用于配筋密集、作业空间小以及其他复杂工程结构中。     

自密实炉渣混凝土性能试验研究

采用单因素试验方法研究水胶比及粉煤灰取代率对自密实炉渣混凝土的工作性能、表观密度和力学性能的影响。结果表明:以炉渣作为骨料配制出的自密实轻骨料混凝土工作性能符合JGJ/T 283—2012的要求,粉煤灰取代率对自密实炉渣混凝土各项性能影响相比水胶比变化更为显著。自密实炉渣混凝土的最优水胶比为0.42,粉煤灰取代率为70.0%,此时混凝土表观密度为1645.5 kg/m~3,28 d抗压、抗折强度分别为16.3、2.2 MPa。     

极地低温环境下混凝土断裂性能试验研究

为研究寒区和极地低温环境下混凝土结构的抗裂性能,设计了36个试件,对其进行了三点弯曲梁断裂试验,分析了20~-80 ℃温度区间内混凝土双K断裂韧度、断裂能和特征长度等关键断裂参数。结果表明：低温环境下,混凝土粗骨料和砂浆界面强度有所提高,横截面上有更多粗骨料发生断裂破坏;随着温度的降低,混凝土梁开裂荷载及峰值荷载有所提高,荷载-位移曲线斜率变大;混凝土断裂性能在低温环境下明显增强,其起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能均随温度的降低得到提高;低温环境下混凝土脆性变大,特征长度随温度的降低而减小。对低温作用下混凝土断裂能的增强规律进行定量分析,拓展CEB-FIP MC2010混凝土断裂能计算模型的适用范围。基于低温环境下立方体抗压和劈裂抗拉试验结果,分别提出了混凝土断裂能计算模型。     

高温下自密实混凝土的瞬态应变

针对掺加聚丙烯纤维的自密实混凝土,进行了温度应变、自由膨胀应变和高温徐变的试验研究以及差热及热重分析、环境扫描电镜和汞压力测孔法试验.分析了温度和应力水平对自密实混凝土瞬态应变的影响;结合微观结构的变化特征,研究了自密实混凝土的瞬态应变发展规律及其产生机理.结果表明,温度与应力水平是影响自密实混凝土瞬态应变的主要因素;自由膨胀应变与温度呈非线性关系;混凝土微观孔隙结构的变化是产生自密实混凝土瞬态应变的内在因素.     

火灾下自密实混凝土柱的温度场

本文介绍了自密实钢管混凝土在高温下力学性能研究的初步研究成果。通过数值计算模拟自密实混凝土柱在高温下的温度场。     

自密实混凝土正交试验及工作性能测试方法研究

利用正交试验进行自密实混凝土的配合比设计,并通过自密实混凝土工作性能的测试方法分析及试验研究,分析了粉煤灰、高效减水剂等因素对新拌混凝土的流动性、黏性、抗离析能力的影响,提出了影响自密实混凝土工作性能的相关关系.     

自密实混凝土配合比设计及其性能试验研究

自密实混凝土发明以来,以其良好的工作性能和力学性能在土木建筑工程领域得到广泛应用.采用改进全计算法配制C60自密实混凝土,并测试坍落度、坍落扩展度、T50流动时间、筛分析等工作性能参数.进行了立方体抗压强度、立方体劈裂抗拉强度、棱柱体抗折强度等力学性能随龄期变化的试验研究与拟合,在此基础上分析了自密实混凝土抗压强度随龄期变化趋势及劈拉强度与抗压强度的关系,为自密实混凝土推广应用提供依据.     

自密实混凝土梁抗剪性能试验研究

针对自密实钢筋混凝土梁的塑性开裂问题,提出了在自密实混凝土无腹筋梁中加入钢纤维,以约束混凝土内部裂隙扩展,从而提高其抗剪承载力。通过试验进行了钢纤维掺入量对自密实混凝土无腹筋梁抗剪承载力的影响规律研究。结果表明:当钢纤维体积率低于0.5%时,钢纤维对梁抗剪承载力的影响很小;当钢纤维体积率在0.5%～2%时,梁的开裂裂隙数量减少、裂隙长度缩短、分布范围减小,钢纤维明显提高了梁的抗剪承载力和延展塑变性能;值得指出的是,当钢纤维体积率超过1.5%后,梁抗剪能力的增长趋于平缓。     

钢纤维自密实混凝土抗冻性能试验研究

通过快速冻融试验,研究了不同冻融次数下钢纤维自密实混凝土的冻融破坏特征,分析了不同钢纤维掺量(体积掺量为0.2%、0.4%、0.6%)不同基体强度(C30、C40、C50)条件下,自密实混凝土的质量损失、动弹模量以及抗压强度等变化规律。研究结果表明,在冻融循环试验中不同钢纤维掺量,不同钢纤维掺量、不同强度的自密实混凝土表现出的抗冻性大小依次为0.6%0.4%0.2%,C50C40C30。掺入钢纤维和增加基体强度可以有效提高自密实混凝土的抗冻性能。     

钢纤维自密实混凝土工作性能及抗压强度试验研究

采用坍落流动度试验、J-环试验检测了新拌钢纤维自密实混凝土的工作性能,研究了混凝土强度等级、钢纤维掺量对拌合物黏度、填充性能、自流平性能及间隙通过性的影响规律;通过混凝土立方体抗压试验,探讨了不同钢纤维掺量时自密实混凝土28d抗压强度变化规律。研究结果表明:钢纤维的掺入虽会降低自密实混凝土的工作性能,但选取合理的试验配合比及正确的搅拌方法,同样能够配制出满足施工要求的钢纤维自密实混凝土。钢纤维会小幅提高自密实混凝土的抗压强度,且随钢纤维掺量的增加而增加。     

钢纤维自密实混凝土的工作性、力学及耐久性能研究

研究了钢纤维的形状（剪切型、端钩型）、长径比（46.6、53.9）和体积掺量（0、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%）对自密实混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。结果表明：相同掺量下,3种类型的钢纤维中,长径比为46.6的端钩型钢纤维自密实混凝土工作性、力学性能均相对较好;随着钢纤维掺量的增加（≥0.6%）,自密实混凝土的工作性降低,抗压强度小幅增大,劈裂抗拉强度和轴向抗拉强度显著增大,早期收缩性能和抗裂性能提升,干燥收缩值减小。     

自密实混凝土梁抗弯性能试验研究

通过对6根自密实混凝土梁和2根普通混凝土梁的对比试验,研究自密实混凝土简支梁的抗弯性能.结果表明:1)自密实混凝土梁的极限荷载实测值的平均值与普通混凝土梁实测值相差不多,但高于其理论计算值;双向板极限荷载实测值与同强度等级普通混凝土双向板极限荷载实测值相差不大,且明显高于其理论计算值;2)两种混凝土梁荷载-挠度曲线形状...     

钢筋钢纤维自密实混凝土梁弯曲性能及变形预测

基于有效截面惯性矩,提出了钢筋钢纤维自密实混凝土梁式构件（R/SFRSCC）瞬时弯曲挠度的简化模型。与普通钢筋混凝土梁式构件不同,R/SFRSCC需要考虑受拉区开裂截面钢纤维对梁式构件截面惯性矩的贡献,并基于内力平衡和应变协调计算了梁式构件开裂截面的中和轴高度。为研究钢纤维对钢筋自密实混凝土梁式构件瞬时弯曲变形性能的影响并验证预测模型的准确性,对9根钢筋钢纤维自密实混凝土梁式构件进行了四点抗弯试验,以钢纤维掺量和纵筋配筋率为主要变化参数。结果表明,钢纤维的掺入可以显著提高钢筋自密实混凝土梁式构件开裂后的截面抗弯刚度。正常使用阶段,掺入30 kg/m3和50 kg/m3的钢纤维可使钢筋自密实混凝土梁式构件开裂后的截面抗弯刚度提高26%～117%,但钢纤维的作用随着纵筋配筋率的增加而减弱。采用提出的瞬时挠度简化模型,对比了预测的与实测的钢筋屈服前荷载-跨中挠度曲线,两者吻合较好,模型可用于钢筋钢纤维自密实混凝土梁式构件瞬时弯曲变形的预测。     

混杂纤维高强自密实混凝土弯曲韧性试验

为探究混杂纤维改性混凝土的韧性作用机理,以镀铜微丝钢纤维和纳米碳纤维掺量为参数,制备了混杂纤维高强自密实混凝土,进行了弯曲韧性试验。基于试验数据,绘制荷载 挠度曲线,以弯曲韧度比为量化指标,采用数值分析方法对试件样本空间进行扩参数分析。结果表明:纳米碳纤维与镀铜微丝钢纤维在高强自密实混凝土开裂的不同阶段发挥不同层次的改性作用,使混凝土峰值荷载变形得以改善的同时,提高其极限荷载、初始弯曲韧度比和弯曲韧度比;初始弯曲韧度比最大提高幅度为34.5%,HS-S9C6试验组弯曲韧度比达0.84,且随挠度增长,弯曲韧度比下降速率较慢,混杂纤维较好地发挥了改性高强自密实混凝土的韧性作用。     

早龄期C40钢纤维自密实混凝土强度及弯曲性能研究

为保证钢纤维自密实混凝土（SFRSCC）的高性能,通过相关试验,研究了早龄期C40的SFRSCC强度及弯曲性能。试验龄期为12 h,24 h,3 d,7 d,28 d。基于缺口试验梁在三点弯曲情况下的荷载—位移（F—δ）关系,得到了SFRSCC的应力—裂缝开口位移（σ—w）关系三线性曲线,结合有限元软件分析了SFRSCC的龄期对断裂参数的影响。结果表明,SFRSCC的强度及弹性模量随龄期的增长而有所提高,钢纤维的掺入主要提高了混凝土的韧性。峰值后的抗压强度衰减趋势随混凝土龄期的延长而急剧增大。三线性的σ—w曲线能够很好地描述弯曲试件的荷载—位移发展形态。     

新老混凝土弯曲性能试验研究

结构的修复与加固会导致结构中新老混凝土结构界面的存在。新老混凝土结构界面的性能直接关系到结构修复加固的效果及结构的安全。采用有、无植筋对新老混凝土弯曲性能的影响对比试验,研究了新老混凝土弯曲性能。试验结果表明新老混凝土界面采用植筋处理后弯曲强度及等效弹性模量得到明显提高。试验结果为更好地进行混凝土结构的修复与加固提供了依据。     

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.