粗骨料压碎指标对混凝土力学性能的影响

为了研究不同粗骨料压碎指标对混凝土力学性能的影响,文章采用三种压碎指标不同的粗骨料针对C30、C40、C50等级的混凝土进行了相关试验。结果表明:C30等级的混凝土,粗骨料的压碎指标主要取决于骨料与水泥石的界面强度;C40等级的混凝土,抗压强度主要取决于粗骨料与水泥石的界面强度和粗骨料的压碎指标;C50等级的混凝土,粗骨料压碎指标是制约混凝土强度的主要因素。     

公路隧道路面橡胶轻骨料混凝土的制备试验研究

通过正交试验,以混凝土28d抗压强度和弹性模量为试验指标,选取水灰比、橡胶粉掺量和聚灰比作为影响因素,主要研究公路隧道路面橡胶轻骨料混凝土的制备,对试验结果分别进行极差分析和方差分析.结果表明,极差分析和方差分析结果基本一致,要配制强度适合而弹性模量较低的橡胶轻骨料混凝土材料,应取较小的水灰比,较大的橡胶粉掺量,适量加入聚合物乳液改善混凝土的综合性能.     

橡胶改性页岩陶粒混凝土的耐磨性能

用废旧橡胶粉取代页岩陶粒水泥混凝土中部分砂的成分,配制成橡胶轻骨料混凝土,进行了耐磨性能的测试,并通过微观结构的研究对其耐磨机理进行了分析比较.研究表明:橡胶粉与水泥石的界面结合较好,使得橡胶粉能充分发挥其阻裂作用,橡胶轻骨料混凝土的耐磨性能要高于轻骨料混凝土的耐磨性能.而羧基丁苯乳液的加入削弱了橡胶粉与水泥石界面的结合程度,导致橡胶轻骨料混凝土耐磨性能的降低,但是其耐磨性能仍高于轻骨料混凝土的耐磨性能.     

再生废砖粗骨料混凝土基本力学性能研究

进行了再生废砖粗骨料混凝土基本力学性能的试验,主要研究了与普通混凝土强度等级相同条件下再生废砖粗骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量。试验结果表明:再生砖粗骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量均要低于普通混凝土,其主要原因可能为再生砖粗骨料强度较低;再生砖粗骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度与普通混凝土的破坏形式相类似。     

再生混凝土基本力学性能研究

通过再生混凝土材料基本力学性能试验,研究了3种强度等级(C20、C30和C40)再生混凝土分别在不同再生粗骨料取代率(30%,50%和100%)下的抗压强度与弹性模量。结果表明:再生粗骨料取代率为30%时,同一强度等级再生混凝土的立方体抗压强度和棱柱体抗压强度最大;应力-应变全曲线的总体形状与普通混凝土相似,而弹性模量则均低于普通混凝土且随着再生粗骨料取代率的增加而降幅加大。进而提出了再生混凝土弹性模量与立方体抗压强度的关系式。     

再生橡胶混凝土基本力学性能及微观研究

对不同掺量橡胶再生混凝土的轴压强度和弹性模量进行了测定,并对比了普通混凝土与普通再生混凝土的轴压强度与弹性模量,分析了橡胶粉对再生混凝土轴压强度和弹性模量的影响,使用扫描电镜对混凝土的微观结构进行研究。结果表明,橡胶粉会降低再生混凝土的轴压强度和弹性模量,增大孔隙率并改变孔隙结构。当橡胶粉掺量控制在5%时,橡胶再生混凝土可以满足使用强度要求,且有较好的延性;当橡胶粉掺量超过7%时,由于强度损失过大,橡胶再生混凝土不适合工程应用。     

橡胶粉改性再生混凝土基本力学性能研究

完成了橡胶粉改性再生混凝土基本力学性能的试验研究,主要研究了不同橡胶粉取代率、再生混凝土粗骨料取代率、橡胶粉粒径大小对橡胶粉改性再生混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度的影响。基于试验数据的统计回归,给出了橡胶粉改性再生混凝土各项强度指标之间的关系式。     

橡胶集料对混凝土抗冲磨性能的增强机理研究

橡胶颗粒作为集料掺入普通水泥混凝土中,使其单轴抗压强度近似直线下降,但抗冲磨强度大幅提升,其冲磨损伤机理与普通混凝土有较大不同。通过以C30强度等级的普通混凝土为对比组,并保持其他材料用量不变,仅将3 mm～5 mm粒径橡胶颗粒以等体积取代方式部分替代细骨料(砂),采用水下钢球法,研究不同掺量的橡胶集料对混凝土抗冲磨强度的影响规律,以及内在作用机理。试验结果表明:与普通混凝土相比,橡胶集料混凝土单轴抗压强度和弹性模量较低,而抗冲磨强度较高;随着橡胶集料掺量的增大,单轴抗压强度和弹性模量持续减小,而抗冲磨强度不断提高。橡胶集料与砂相比,弹性大,有效缓解了混凝土内部由水泥水化引起的温度和体积膨胀等应力集中,减少了初始裂缝;在高速水流带动钢球冲磨下,橡胶集料起到保护水泥石、延长磨耗时长,在相同冲磨时间内,减少了混凝土被磨损的质量,因而大幅改善混凝土的抗冲磨强度。     

废橡胶混凝土抗压强度试验研究

本文研究废轮胎橡胶粉碎料作为一种添加成分取代部分粗骨料的混凝土的抗压强度。抗压强度的测试方法同时参照ASTM和普通混凝土力学性能试验方法标准,其中还制备了100mm×100mm×100mm的试件,以分析不同测试方法和尺寸效应的影响。试件中采用的橡胶分别为橡胶粉和橡胶块,掺量为粗骨料体积的15%,30%,45%,以考察橡胶粒度和掺量变化对抗压强度的影响。试件制备时,还测试了坍落度与密度等参数。     

掺废橡胶粉页岩陶粒混凝土的受压性能

用不同掺量的废橡胶粉取代页岩陶粒混凝土中的部分砂,配制成橡胶轻骨料混凝土(RLC),对RLC立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量以及受压破坏形态进行研究,并结合微观结构就废橡胶粉对页岩陶粒混凝土受压性能的影响进行了讨论.结果表明,随着废橡胶粉掺量的增加,RLC的干密度、抗压强度和弹性模量均逐渐减小,破坏形态也与普通陶粒混凝土的脆性破坏形态截然不同,表现出明显的塑性破坏特征.研究还发现废橡胶粉有一定的引气作用,且废橡胶粉与水泥石界面结合较好.     

不同级配粗骨料对橡胶混凝土构件力学性能的分形研究

基于材性试验研究了粗骨料级配对橡胶混凝土构件强度及弹性模量的影响;通过三根不同级配粗骨料橡胶混凝土梁探讨了粗骨料级配对试验梁受弯承载力、挠度等方面的影响,并研究了三根橡胶混凝土梁在集中荷载下损伤演化过程的分形行为。用分形几何学研究橡胶混凝土梁的损伤演化过程,为橡胶混凝土结构的健康检测和安全性评估提供新的方法。     

振动台试验中小缩尺比模型材料试验研究

在小缩尺比振动台试验中,模型材料的抗压强度和弹性模量均满足动力试验相似关系较难。以西安黄土区地铁车站振动台模型试验为背景,采用石英砂和具有连续级配的河砂分别模拟原型结构中普通混凝土的粗骨料和细骨料,基于经验试配法确定了不同用水量、不同石灰掺量及不同粗骨料掺量的低弹性模量微粒混凝土配合比;并对不同配比的低弹性模量微粒混凝土受压力学性能进行了试验研究。结果表明:增加用水量或减小粗骨料掺量,微粒混凝土弹性模量和抗压强度均降低;掺入石灰后,微粒混凝土的抗压强度和弹性模量均显著提高,且抗压强度提高的幅度大于弹性模量;微粒混凝土7,28 d立方体抗压强度之比为1.48~1.70。     

再生粗骨料混凝土弹性模量规律的试验分析

为了研究再生粗骨料对再生混凝土弹性模量的影响规律,本文针对两种不同来源的再生粗骨料,设计了6种不同替代率、3个龄期,且强度等级分别为C30及C40的再生混凝土试件共198个进行了轴心抗压强度试验以及静力受压弹性模量试验,并对弹性模量试验数据运用最小二乘法原理分别进行多项式函数拟合以及高斯函数拟合。结果表明:随着再生粗骨料替代率的增加,再生混凝土轴心抗压强度及其弹性模量整体均呈降低的趋势,各龄期的混凝土强度及弹性模量变化规律基本相似;不同来源的再生粗骨料混凝土强度呈相同变化趋势,且原强度大的再生粗骨料混凝土强度也相对增大;以5次多项式函数模型拟合得出的函数式可用于预测再生粗骨料混凝土的弹性模量。     

橡胶混凝土抗压强度及细观破坏机理

为研究橡胶混凝土受压裂纹扩展过程和破坏机理,配制了水灰比为0.35、0.40、0.45,橡胶掺量为0、10%、20%、30%的橡胶混凝土,进行立方体抗压强度试验。将橡胶混凝土看作由砂浆、粗骨料、橡胶颗粒、砂浆-粗骨料界面和砂浆-橡胶颗粒界面组成的多相复合材料,建立细观数值模型,模拟不同橡胶掺量和不同水灰比的橡胶混凝土立方体抗压强度,模拟结果与试验结果符合较好,验证了细观模型的正确性。对橡胶混凝土立方体受压破坏进行细观仿真研究,结果表明:砂浆与橡胶颗粒的界面区域对橡胶混凝土立方体抗压强度和破坏过程影响较大;随着水灰比增大,砂浆与橡胶混凝土颗粒界面区域对橡胶混凝土立方体抗压强度的影响变小。     

粗骨料力学特性对混凝土性能影响的数值试验研究

粗骨料的力学特性对混凝土宏观力学性能有着显著的影响,从细观角度,利用数值试验研究含不同力学特性粗骨料混凝土试件的力学性能和破坏特点,分析了不同类型粗骨料混凝土试件破坏时的力学特性,破裂机理和声发射特征。研究结果表明,粗骨料的力学特性在一定程度上影响混凝土材料的力学性能,粗骨料的强度和弹性模量的增加有助于提高混凝土的抗压强度,但混凝土力学性能的提高受其内部各组分参数的综合影响。粗骨料的弹性模量与混凝土基质间的变形协调是提高混凝土性能需要考虑的因素之一。     

基于2D随机骨料模型的C80混凝土参数分析

利用DIGIMAT和ABAQUS联合建立细观混凝土2D随机骨料模型,模拟了粗骨料的分布、形状、含量以及界面过渡区性能、孔隙率对C80高强度混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量和劈裂抗拉强度的影响,并将模拟结果与各参数对低强度混凝土的影响进行比较。结果表明:粗骨料的分布模式对混凝土的基本力学性能几乎没有影响,不同分布形式下混凝土立方体抗压强度最大相对误差为4.18%; 不同形状的粗骨料对混凝土力学性能有着不同的影响,圆形和椭圆形状粗骨料的模拟结果与试验值更为接近; 不同骨料含量下混凝土立方体抗压强度呈现出先减小后增大的趋势,轴心抗压强度则是先减小后增加再减小,劈裂抗拉强度在粗骨料含量为33%时达到最大值4.61 MPa,之后便逐渐降低; 随着孔隙率的增加,混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量均逐渐减小,劈裂抗拉强度在孔隙率为1.5%时降低较多,孔隙率为2%时有所上升。     

外掺橡胶粉的苯丙乳液改性混凝土力学性能及微观结构

为了研究外掺橡胶粉对苯丙乳液改性混凝土(SEMC)力学性能和微观结构的影响,制作了45个150mm×150mm×150mm立方体和45个150mm×150mm×300mm棱柱体试件,测量试件的抗压强度、应力-应变曲线、弹性模量和泊松比等性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了外掺橡胶粉对SEMC微观结构、界面结构的影响.结果表明:SEMC的应力-应变曲线与普通混凝土相似,随着聚灰比的增大,SEMC的峰值应力降低,峰值应变增大,泊松比增大,弹性模量有所降低;外掺橡胶粉苯丙乳液改性混凝土(RPSEMC)强度降低,峰值应变增大,泊松比呈增大趋势,弹性模量有所降低;苯丙乳液成膜产生的滑移破坏了混凝土的稳定;橡胶粉"孔洞"效应与胶粉-水泥石界面的存在,造成了RPSEMC强度降低,而橡胶粉变形吸能是混凝土阻尼耗能的主要原因.     

再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响

系统研究了相同水灰比情况下再生粗骨料取代率对混凝土基本性能的影响。试验中再生粗骨料取代率分别为0，30％，50％，70％和100％，保持混凝土的水灰比不变。主要研究了再生粗骨料取代率对混凝土立方体坍落度、抗压强度、棱柱体抗压强度、峰值应变和泊松比、弹性模量、劈裂抗拉强度以及抗折强度的影响。试验结果表明，再生粗骨料取代率对上述各性能指标均有一定影响，但程度不同。同时发现，除抗折强度外，普通混凝土各基本力学性能指标问的关系均不适用各种再生骨料取代率混凝土。     

影响混凝土断裂性能若干因素的试验研究

采用RILEM推荐的双参数：临界应力强度因子(KIC^S)和临界裂缝尖端张开位移(CTODC),同时还采用了特征长度lch研究了不同粗骨料粒径、不同硅灰掺量以及不同养护条件下这3个因素对混凝土断裂特性的影响。试验结果表明,粗骨料粒径增大,高强混凝土的抗压强度、弹性模量、劈拉强度和临界应力强度因子增大,脆性减小;标准养护时间越长,高强混凝土的抗压强度、弹性模量、劈拉强度以及临界应力强度因子的值越大,混凝土的脆性越小;掺加硅灰提高了混凝土的抗压强度、弹性模量、劈拉强度和临界应力强度因子,但却增大了混凝土的脆性。     

再生混凝土基本力学性能试验及应力应变本构关系

以设计强度为C30的废弃混凝土为再生粗骨料制备再生混凝土试件,其中66个标准棱柱体试件和33个150 mm×150 mm×550 mm棱柱体试件,分别进行棱柱体抗压强度、抗折强度、弹性模量及泊松比试验,研究了不同再生粗骨料取代率下再生混凝土的基本物理力学性能,提出了再生混凝土应力-应变本构方程.结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,标准龄期再生混凝土棱柱体抗压强度略有提高,其应力-应变全过程曲线的形状与普通混凝土相似,在曲线的上升段,再生粗骨料混凝土的曲线与天然骨料混凝土基本重合,但在下降段,则再生混凝土的曲线变得更为陡峭;标准龄期的同批次再生混凝土抗折强度与棱柱体抗压强度的比值约为0.12,棱柱体抗压强度与其立方体抗压强度的平均比值为0.87;再生粗骨料取代率对再生混凝土的强度指标影响不大,各种取代率再生混凝土的抗折强度和棱柱体抗压强度与天然骨料混凝土实测值接近;对同批次静置2 a的长龄期再生混凝土所测棱柱体抗压强度较标准龄期实测值有较大幅度提高,增大值为16.87％;长龄期再生混凝土的弹性模量较普通混凝土有较大提升,但泊松比的变化不明显,其值相对稳定,且在高取代率时其泊松比数值比普通混凝土有所降低.