钢纤维混凝土准静态单轴受压力学性能

采用WAW-2000型微机控制电液伺服万能试验机对钢纤维体积率(Vf)为0%~3%、基体强度为C50的钢纤维混凝土(SFRC)进行了准静态三种应变率单轴压缩试验,测出了基体混凝土和SFRC应力-应变全曲线,试验结果表明:随Vf的增加,SFRC抗压强度仅有小幅度增长,韧性则增长幅度较大;随着应变率增大,SFRC强度提高,韧性呈现下降趋势,但Vf越大,韧性下降幅度越小;SFRC的弹性模量和泊松比均是不敏感的材料参数,随Vf的提高而分别微增与微减;还推荐了适合于SFRC应力-应变曲线的数学表达式。     

完全碳化混凝土单轴受压力学性能试验研究

为研究完全碳化混凝土力学性能变化规律,本文开展了C20、C30以及C40三批次混凝土实验室快速碳化以及单调加载试验.试验结果表明,完全碳化混凝土脆性增加,峰值应力提高,其峰值应力提高增幅随混凝土强度增加而减小;完全碳化混凝土峰值应变减小幅度在10%左右,且不随混凝土强度增加而发生明显变化;完全碳化混凝土极限应变随混凝土强度增加而逐渐减小,减小幅度随随混凝土强度增加而增加,当混凝土强度从C20变化到C40情况下,试件极限应变减小幅度为10%~30%.本文研究成果可为既有混凝土结构安全评估及抗震性能分析提供技术依据.     

再生混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验

完成了不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的单轴受压应力-应变全曲线试验,分析了再生粗骨料取代率对再生混凝土的应力-应变全曲线形状、弹性模量、峰值及极限应变的影响.研究表明：再生混凝土的应力-应变全曲线的总体形状与普通混凝土的相似,但曲线上各特征点对应的应力和应变值不同;再生混凝土的弹性模量明显低于普通混凝土的;再生混凝土的峰值应变与峰值应力大于普通混凝土的.     

混合骨料混凝土应力-应变全曲线的研究

研究了页岩陶粒与碎石按不同体积比混合配制的各组混凝土，在不同龄期时的应力-应变全曲线，并经过无量纲化处理分析。结果表明，混合骨料混凝土的应力-应变全曲线方程宜采用分段曲线的形式，其中上升段可采用与现行规范中普通混凝土相同的形式，但系数不同。对于同水灰比的各组混凝土，随陶粒掺量的增加，混凝土峰值应力几乎呈线性趋势降低，而其峰值应变则变化不大；随龄期的增长，峰值应力均增长，而峰值应变却有所降低。     

再生混凝土单轴受压变形性能的试验研究

对再生混凝土与普通混凝土的单轴受压性能进行了对比试验研究,主要包括弹性模量、应力应变曲线上升段以及峰值应变.研究结果表明,再生混凝土的弹性模量比普通混凝土低,用普通混凝土弹性模量计算公式不再适用于再生混凝土,在对试验数据进行了回归分析的基础上,提出了再生混凝土弹性模量的计算公式.应力应变曲线的上升段与普通混凝土相似,都是用3次多项式拟合,其峰值应变比普通混凝土高.     

LC40全轻页岩陶粒钢纤维混凝土三轴受压试验研究

利用大连理工大学的大型静、动真三轴试验机,对强度等级为LC40的全轻页岩陶粒混凝土和掺入钢纤维的钢纤维页岩陶粒混凝土进行了等比例三轴受压试验.试验中,观察了试件的破坏形态,测得了试件的三轴受压极限强度、塑性应变、峰值应变、总应变以及应力-应变曲线.结果表明,全轻页岩陶粒混凝土以及掺入钢纤维以后的钢纤维陶粒混凝土在三轴受压状态下,强度和变形较单轴受压有显著增大,并伴随有明显的平台流塑现象.因此,在工程设计中将应力平台流塑段强度及其对应的塑性应变作为轻骨料混凝土的设计强度和设计应变.最后,基于八面体应力空间建立了其相应的破坏准则,拉、压子午线与静水压力轴在高压应力区有交叉点,其破坏曲面是闭口的、子午线光滑、外凸的曲线,且钢纤维页岩陶粒混凝土的破坏包络面被相应的不掺钢纤维的页岩陶粒混凝土所包围.     

页岩陶粒混凝土在压扭联合作用下的相关性

轻骨料混凝土应用于工业与民用建筑可减轻结构自重、节省材料、提高构件运输和吊装效率，减少地基荷载，提高建筑物的抗震性，工程上的构件大多处于正应力与剪应力的共同作用下，因此研究页岩陶粒混凝土在压扭联合作用下的相关性具有重大的理论意义和应用价值，通过试验研究页岩陶粒混凝土在压扭联合作用下的力学性能及破坏形态，得到页岩陶粒混凝土在压扭联合作用下的相关曲线、根据试验数据并利用混凝土强度准则回归出相关曲线。     

再生混凝土单轴力学性能指标统一计算方法

对大量再生混凝土单轴力学性能试验资料进行整理分析,基于统计分析方法,在借鉴普通混凝土力学模型的基础上,对不同取代率下再生混凝土的各种力学性能指标进行统一分析,提出了适用于不同取代率下再生混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、劈裂抗拉强度、弹性模量、轴心受压峰值应变和轴心受拉峰值应变的统一计算公式,建立了再生混凝土单轴受压、受拉的应力‐应变全曲线表达式,并将公式计算结果与试验结果进行对比。结果表明：计算结果与试验结果吻合较好;提出的再生混凝土单轴力学性能指标统一计算公式精度较高。     

无砂页岩陶粒混凝土砌块的研究

用容重为400kg/m~3的页岩陶粒研制的无砂页岩陶粒混凝土砌块,具有容重轻、导热系数小、隔音性能好、毛细作用小、不吸湿、抗冻性能好等特点,是理想的围护结构材料。     

风积沙混凝土轴心受压力学性能研究

试验设计风积沙和粉煤灰内掺替代等质量的河砂及水泥,制备了10组风积沙-粉煤灰混凝土,进行60d风积沙-粉煤灰混凝土轴心抗压试验,开展风积沙-粉煤灰混凝土轴心受压破坏形貌、微观结构、应力-应变关系、轴心抗压强度、峰值应变、弹性模量、泊松比等内容的试验研究。结果表明：弹性阶段各掺量风积沙混凝土应力-应变曲线基本趋于一致,进入弹塑性阶段后,风积沙混凝土较基准混凝土应力增长较快,混凝土脆性增加。轴心抗压强度、弹性模量及泊松比随风积沙掺量增加呈现先增大后减小的变化趋势,随粉煤灰掺量增加在降低。最后,对过镇海经典模型上升段本构参数A进行二次演化,建立了本构参数与轴心抗压强度和风积沙掺量之间的演化模型,得出风积沙混凝土应力-应变上升段本构方程。     

形状记忆合金薄膜单轴拉伸行为的数值模拟

基于文献中报道的实验研究结果,利用Liang-Rogers模型对NiTi记忆合金薄膜等温单轴拉伸时的应力-应变曲线进行了模拟,并讨论了薄膜材料组分含量及温度对其拉伸性能的影响。通过模拟结果与实验测试结果的比较发现,除模拟得到的相变区间稍宽外,模拟曲线与实验测试曲线基本一致,表明Liang-Rogers模型可用于粗略地预测记忆合金薄膜的单轴拉伸行为。     

龙王山页岩陶粒的研制

对长丰龙王山页岩制备煅烧页岩陶粒进行了研究。通过掺用外加剂提高其膨胀率,获得了烧结温度范围为１０６０℃－１１２０℃,漂浮率１００％,吸水率小于２．５％,筒压强度超过２ＭＰａ,堆积密度４３０ｋｇ／ｍ３,颗粒容重为６８３ｋｇ／ｍ３,内部多孔,孔隙均匀,表面密实并玻化的轻质岩页陶粒。     

页岩陶粒混凝土预制构件钢筋浆锚连接性能试验研究

为了验证页岩陶粒混凝土预制构件纵向受力钢筋采用浆锚连接的适用性和可靠性,对采用该连接形式的钢筋连接试件分别进行了单向拉伸、高应力反复拉压和大变形反复拉压试验,分析页岩陶粒混凝土强度和钢筋搭接长度对其连接性能的影响。试验结果表明：所有试件纵筋均未出现滑移,试件的最终破坏均为接头外钢筋被拉断或屈服;采用浆锚连接的钢筋搭接长度不宜小于1.0l_aE;当钢筋搭接长度大于等于1.0l_aE时,随着页岩陶粒混凝土强度的增加,试件接头的极限抗拉强度有所提高。在满足规定的构造要求下,钢筋浆锚连接形式可用于页岩陶粒混凝土预制构件纵向受力钢筋的可靠连接。     

三轴受压状态下再生混凝土强度与变形性能试验研究

为了研究三轴受力状态下再生混凝土强度随再生粗骨料取代率的变化规律,通过RMT-150C对三种强度等级(C20、C30、C40)五种再生粗骨料取代率(0、30%、50%、70%、100%)的混凝土φ50 mm×100 mm圆柱体进行三轴抗压强度压缩试验,分析了不同再生粗骨料取代率对再生混凝土三轴强度、峰值应变以及应力-应变全曲线的影响.试验结果表明:再生混凝土试件与普通混凝土试件的破坏形态相似,但再生粗骨料与普通粗骨料最后的破坏形态差异较大;C20混凝土随再生粗骨料取代率的增大,其峰值应力先增大后减小,且取代率为50%时再生混凝土峰值应力最大,约高于普通混凝土的10%;C30混凝土的平均峰值应力随再生粗骨料取代率的增加,其变化规律不明显,但再生混凝土的平均峰值应力均低于普通混凝土的;C40混凝土平均峰值应力随再生粗骨料取代率的增加而降低,当取代率为100%时,再生混凝土平均峰值应力约低于普通混凝土的15%.在三轴应力状态下,再生混凝土受压应力-应变全曲线的形状与普通混凝土的相似.     

页岩陶粒混凝土叠合板原型堆载试验研究

对4块足尺页岩陶粒混凝土双向叠合板进行了静力堆载试验,并对其变形特征、破坏形态和裂缝开展情况进行了分析;同时对2块足尺页岩陶粒混凝土单向叠合板进行了静力堆载试验,以研究叠合面的滑移特征。结果表明:半普通-半陶粒混凝土叠合板和全陶粒混凝土叠合板均具有良好的整体性和较高的刚度及承载力,能够作为结构楼板使用;同时通过对单向板板侧应变的分析,叠合面不会出现滑移。     

双轴受压状态下混凝土动态抗压特性试验研究

由于多轴试验装置的高技术性,混凝土在复杂应力状态下的动力研究相对偏少。为研究双轴受压状态下混凝土的动态抗压特性,采用真三轴静动综合加载试验系统,进行了5种双轴受压状态下混凝土立方体试件的冲击压缩试验,分别从应力-应变曲线特征、强度特性和变形特性等方面分析双轴受压状态对混凝土动力响应的影响规律。结果表明：双轴受压状态下,混凝土承受冲击荷载时呈现典型的脆性破坏,应力-应变曲线初期无明显压实挤密阶段;主轴压比一定时,随单侧压比的增大,混凝土的动态抗压强度呈现出先升高后降低的趋势,峰值应变和平均应变率皆呈现出先减小后增大的趋势;双轴受压对混凝土有加固约束作用,因而提高了其动态抗压强度和抗变形能力,主轴压比：单侧压比为0.4：0.4时作用效果最佳。     

再生骨料混凝土的力学性能

采用再生骨料配制再生骨料混凝土(RAC),研究其力学性能,特别是单轴受压应力-应变性能.通过改变再生骨料的取代量,研究再生骨料对RAC力学性能的影响.研究结果表明:随着再生骨料取代率的增加,RAC的强度会略有降低;RAC的单轴受压应力-应变曲线与普通混凝土相近,随着再生骨料取代量的增加,RAC的延展性得到提高;采用数值计算模型和损伤模型构造RAC的本构关系,回归曲线与实测单轴受压应力-应变曲线的吻合较好,特别是数值模型,基本上能够真实地再现应力-应变曲线,可用于混凝土结构的计算分析.     

全轻页岩陶粒混凝土的强度影响因素

因轻骨料混凝土的强度影响因素较多,且相关规程对配合比设计参数规定的范围又较宽,从而导致配合比设计困难.因此,为了确定最佳配合比设计参数对全轻页岩陶粒混凝土进行了一系列强度因素影响试验.结果表明,页岩陶粒混凝土强度主要取决于水泥砂浆强度、骨料自身强度和预湿时间.虽然混凝土强度与水胶比成反比,并与砂率的影响规律相同,但都有一个强度上限值;其次,轴心与立方体抗压强度接近,7 d与28 d抗压强度也较接近;第三,其弹性模量较普通混凝土低,而峰值应变与总应变则较普通混凝土大,因此,更适宜于抗震与抗爆炸冲击等结构.     

冻融环境下沙漠砂对混凝土轴心受压力学性能的影响

为研究沙漠砂对混凝土抗冻性能的影响,采用快速冻融方法,进行掺沙漠砂混凝土冻融后轴心抗压强度试验,得到不同冻融循环作用下掺沙漠砂混凝土破坏特征和应力-应变曲线,分析不同冻融循环下掺沙漠砂混凝土表面损伤特征、质量损失率、动弹性模量损失率和超声波波速损失率的变化规律.结果表明:随着冻融循环次数增加,掺沙漠砂混凝土质量损失率变化较小,动弹性模量损失率、超声波波速损失率、相对峰值应变和极限应变均增大,相对峰值应力和横向变形系数均减小,弹性模量先增大后减小;在相同冻融循环次数下,掺沙漠砂混凝土弹性模量损失率、超声波波速损失率和相对峰值应变均小于普通混凝土,相对峰值应力、横向变形系数和弹性模量比普通混凝土高.采用过镇海提出的单轴受压本构模型拟合得到应力-应变全曲线方程,分析冻融循环对应力-应变曲线控制参数的影响,可对沙漠砂混凝土结构的抗冻性能进行分析.     

页岩陶粒混凝土冻融试验研究

分别对纤维类与非纤维类混凝土的抗冻性能进行了试验研究,并将其与素陶粒混凝土、仿钢纤维陶粒混凝土、钢纤维陶粒混凝土、聚丙烯陶粒混凝土进行了比较分析,结果表明：聚丙烯纤维混凝土的抗冻性能均远远优于其他各组;钢纤维混凝土的抗冻性能优于素陶粒混凝土;仿钢纤维陶粒混凝土与素陶粒混凝土并没有改善其抗冻性能。