高性能混凝土的拉伸徐变特性

掌握拉伸徐变行为是进行混凝土应力分析和开裂预测的重要前提。采用自行设计的混凝土拉伸徐变试验装置,系统研究了不同加载龄期(1、3、7d)、不同水胶比(0.29、0.33、0.37)和不同粉煤灰掺量(0%、20%、40%)下高性能混凝土的拉伸徐变特性。实验结果表明,拉伸徐变随加载龄期和水胶比的增大而显著减小。粉煤灰掺入可以明显提高混凝土抵抗徐变的能力,且随掺量的增加而增强。拉伸徐变可抵消42%~62%的自由收缩,降低混凝土早期开裂的风险。     

早龄混凝土的压缩与拉伸徐变及其研究现状

早龄混凝土的拉伸、压缩徐变规律及其结构徐变应力计算方法是对早期裂缝进行有效预测并控制的关键。既有的徐变研究主要侧重于成熟混凝土,而早龄混凝土徐变相关的科学研究还有待进一步深入。对早龄混凝土的压缩和拉伸徐变研究成果、测试方法及其徐变应力计算方法进行了详细综述。研究表明：目前混凝土早龄期拉伸、压缩徐变试验测试尚无规范可循,相关试验数据较为缺乏;混凝土早龄期徐变预测模型基本未考虑其在低应力水平下的非线性性质;早龄混凝土结构非线性徐变应力理论分析方法亦不尽完善。基于系统试验研究和固化徐变理论建立混凝土非线性徐变理论模型,对早龄混凝土结构采用同时考虑受拉和受压不同应力松弛特性的非线性徐变应力理论计算方法,应可提高早龄结构的有限元仿真精度。     

考虑混凝土龄期及弹塑性徐变的大体积混凝土温度应力研究

针对目前大体积混凝土工程上常用的混凝土徐变度是考虑了施加荷载时混凝土龄期的粘弹性模犁,在较大的变温荷载作用下计算的温度应力往往过大,与实际不符.将常用的混凝土弹性徐变模型推广为弹塑性徐变模型,建议在弹性徐变模型的基础上串联一个混凝土强度参数及粘滞系数随龄期增长的Bingham元件来考虑混凝土的塑性流变,推导了弹塑性徐变温度应力仿真分析的隐式和显式算法公式,并研制了相关的程序.工程实例仿真分析表明,作者建议的考虑混凝土龄期的弹塑性徐变模型是可行的,其计算的温度应力较弹性徐变模型的计算值更符合实际.     

高性能混凝土早期拉伸徐变的实验研究

对早龄期高性能混凝土的拉伸徐变特性把握,能够为高精度的应力解析及开裂预测提供重要参数.以水灰比为0.3的高性能混凝土为研究对象,利用自行设计的早龄期拉伸基本徐变实验装置,探讨了不同加载龄期（0.5,0.75,1,3和7 d）及不同加载初始应力强度比（0.2、0.3和0.4）下的拉伸徐变特性.实验结果表明：龄期0.5,0.75和1 d加载的混凝土表现出较高的徐变能力,并且徐变速度在持荷一段时间后随龄期的推迟而急剧下降.龄期0.5,0.75 d加载的混凝土徐变表现出较大的非线性,并且对同一个加载龄期,加载初始应力强度比越大,比徐变越大,并且加载初期的徐变速度越快;但加载龄期在1,3,7 d的混凝土徐变仍表现出线性特征.     

早龄期混凝土静力与动力损伤特性的试验研究

本文对早龄期掺合粉煤灰混凝土受静、动力作用的几个问题，包括对当时强度的影响，尺寸效应的影响，２８天后强度的影响，二次受振动的影响，以及受到重大动力损伤的后期强度影响等进行了试验与理论分析．     

粉煤灰-矿渣基地聚物混凝土力学性能与微观结构

为考察不同配合比对地聚物混凝土性能的影响,开展了粉煤灰与矿渣比例、水玻璃模数以及水玻璃掺量(质量分数)对其宏观力学性能影响的实验研究,并从微观层次扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)以及压汞实验(MIP)对微观结构进行研究.结果表明:养护龄期的增加,...     

加掺合料高性能混凝土早龄期收缩特性

采用智能型非接触式微位移传感器法,对加掺合料高性能混凝土从成型后6h到3d龄期内的自生收缩和单面干燥条件下的总收缩进行试验研究,并测量了不同龄期混凝土的强度和试件的重量损失．结果表明：掺入硅灰会略微增加混凝土早期自生收缩,而对早期干燥收缩影响不大;粉煤灰的掺入能大幅度地减小混凝土早期自生收缩,但使早期干燥收缩增加;磨细矿渣只有在掺量较多时才能明显降低早期自生收缩,却对早期干燥收缩不利;同水胶比加掺合料混凝土的早期自生收缩与抗压强度之间有很好的线性关系,早期干燥收缩与试件的水分散失率间呈近似的对数函数关系．     

商品混凝土早龄期抗压强度的试验研究

通过对183块商品混凝土立方体试块在5个早龄期（3d、7d、14d、28d、60d）的抗压试验，拟合出了标准养护条件下不同龄期商品混凝土立方体强度计算公式，该公式的计算结果与实测结果吻合较好．可以应用到早龄期商品混凝土强度的推算。     

等效龄期法在混凝土早龄期温度裂缝控制中的应用

为了分析评估早龄期混凝土的温度应力及开裂风险,基于Arrhenius方程,采用等效龄期方法预测了温度和龄期对混凝土基本力学性能发展的影响规律,并推导了基于等效放热速率函数的混凝土温度场定解方程,结合有限元理论与增量法求解了混凝土温度应力并对混凝土早期温度开裂风险做了分析.研究表明,等效龄期方法不仅可以很好地预测混凝土基本力学性能（抗压强度、抗拉强度）在参考温度下随龄期的发展,结合有限元软件ANSYS,采用等效龄期方法也可以有效地预测并控制混凝土结构的早期温度开裂现象.     

早龄期混凝土蠕变模型比较

针对早龄期混凝土的蠕变松弛特性,以配比、强度以及不同加载龄期的混凝土蠕变试验数据为依据,对比研究了CEB-FIP模型、Muller模型、B3模型与笔者所建立变系数四参数Burgers模型的蠕变预测差异。研究结果表明:常用经验模型中,CEB-FIP模型具有较好的适应性,Muller模型对于高强混凝土的蠕变预测较好,基于固化理论的B3模型对于早龄期混凝土的蠕变预测值偏大,准确性较差。对比研究验证了变系数四参数Burgers模型中参数的物理意义与经验取值范围及其合理性与适用性。     

大体积混凝土徐变试验研究

为了保证建成后的某工程大体积混凝土的耐久性和抗裂能力,结合工地现场混凝土的实际用料情况,对混凝土的徐变性能开展了试验研究,同时进行了自生体积变形性能测试和导温、导热、比热、线膨胀系数及绝热温升试验.根据大体积混凝土4个不同龄期的室内受压徐变试验结果,拟合出大体积混凝土的徐变度曲线和计算公式等成果,获得了该工程所用混凝土的徐变特征及变化规律.     

水泥混凝土路面早期裂缝影响因素分析

利用美国HIPERPAV软件对水泥混凝土路面早期裂缝的主要影响因素进行模拟。系统分析研究了路面板厚度、粉煤灰掺加量、养护方式、施工时间、施工季节和切缝等各因素对早期裂缝的影响规律。数据分析结果表明,夏季施工的路面板应力强度比与冬季施工的路面板应力强度比相比要低很多;不切缝的路面板要比切缝的路面板容易产生早期裂缝;另外,选择合理的混凝土配合比、施工时间和养护方式对早期裂缝也有着明显地改善作用。     

强度等级对矿渣粉混凝土早期弯曲徐变性能的影响

以矿渣粉作为矿物掺合料,配制了两种强度等级的混凝土,研究了高弯曲应力比(弯曲荷载与弯曲强度的比值,0.7)条件下强度等级对混凝土早期(1～3 d)弯曲徐变的影响.并用体视显微镜观察两种矿渣粉混凝土试样弯曲徐变断裂后的裂纹形貌,研究结果表明矿渣粉混凝土弯曲徐变增长速率随着龄期和加载时间的增加而减小,高强矿渣粉混凝土(C60)在早期(1～3 d)的裂纹扩展比普通强度矿渣粉混凝土(C40)更严重.     

废弃纤维再生混凝土受压徐变及预测模型

为研究再生粗骨料替代率、废弃纤维体积掺入量对废弃纤维再生混凝土受压徐变破坏时间、徐变变形和徐变度的影响规律,对普通混凝土、再生混凝土和废弃纤维再生混凝土试件在实验室条件下进行了85%、90%和95%应力水平的徐变试验。试验结果表明：随着再生粗骨料替代率的增加,徐变破坏的时间缩短、徐变变形及徐变度增大;随着废弃纤维体积掺入量的增加,徐变变形及徐变度减小,徐变破坏时间增加。废弃纤维的加入能有效缓解再生混凝土受压徐变的破坏程度。在考虑再生粗骨料替代率及废弃纤维体积掺入量的基础上,对ACI209R徐变预测模型进行修正,模型预测结果与试验值吻合较好。     

基层对水泥砼路面早期性能的影响研究

混凝土路面板铺筑完成后到开放交通之前,温度和湿度改变引起的变形受到约束时产生的应力超过混凝土此时的抗拉强度,便会产生早期开裂。研究发现,基层对水泥混凝土路面板早期龄期开裂影响显著,本文从混凝土路面板早期开裂的机理出发,以傍晚和早晨施工铺筑的水泥混凝土路面早期72h阶段的温度场监测数据为例,着重探讨基层参数对混凝土路面板早期开裂的影响,并提出相应的防治措施。     

Influence of fly ash on early-age cracking behavior of high-flowing concrete

The effects of quality and content of fly ash on the early-age cracking behavior of high-flowing concrete (HFC) were investigated. The early-age cracking behavior of the HFC was analyzed by combining the tests of evaporation capacity and electrical resistivity of the HFC. In these tests, a modified flat-type specimen was adopted. The results show that the HFC will have a lower evaporation capacity when it is mixed with fine fly ash, while it will have a higher evaporation capacity when grade III fly ash is used as mineral admixture. And the electrical resistivity rate of HFC reduces with the increase of the content of fly ash. A nonlinear relationship exists between the cracking time of HFC and the minimum electrical resistivity. The early-age cracking behavior of HFC with fly ash can be enhanced by appropriately increasing the fine particle content and MgO, K₂O, and SO₃ contents of fly ash. The optimal content of fly ash, which makes a satisfied early-age cracking behavior of HFC, is obtained. And when the content of fly ash exceeds a critical value, the early-age cracking behavior of HFC will rapidly decrease. Foundation item: Project(50478003) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(2002F007) supported by the Natural Science Foundation of Fujian Province, China