混凝土经历常温及-30～-120℃间冻融循环作用的受压变形性能试验研究北大核心

通过混凝土经历两种超低温冻融循环作用工况的试验,探究混凝土超低温冻融循环作用下的受压变形性能。结果表明,随冻融循环作用次数的增加,超低温冻融循环作用上限温度时,因冻融损伤的累积效应使混凝土的弹性模量和峰值应变分别呈下降和增大的变化趋势;而超低温冻融循环作用下限温度时,因混凝土孔隙水结冰作用明显、产生的影响对冲了冻融损伤的累积效应使混凝土的弹性模量保持不变或略有增长、峰值应变变小。超低温冻融循环作用导致的混凝土弹性模量损失与其降温引起的峰值应变增长量有良好的对应关系,而超低温冻融循环的上限温度是否回到常温对混凝土受压变形性能的影响则不大。这些可为可靠地设计LNG类储罐预应力混凝土结构提供依据。     

经历常温降温及再回温的混凝土受力性能试验研究

通过对C50混凝土经历常温分别降至-40,-120,-190℃及再回温试验,探讨其受力及热变形性能随温度及其作用方式的变化规律。结果表明:经历常温降温混凝土的受压强度、弹性模量和峰值应变均大于常温,且随作用的温度降低而增大,但后期趋势减缓;而经历常温降温再回温混凝土的受压强度、弹性模量和峰值应变则均小于低温时,且随两者差值的增大,基本上呈线性下降趋势。其中弹性模量的下降幅度很小。经历超低温作用混凝土的降温阶段的热变形随温度降低,开始增大然后呈变缓趋势,其回温阶段则与之不同,且存在残余热变形;相应的热膨胀系数在超低温温度较低时均表现出明显的减小。     

混凝土经历常温及-30～-120℃间冻融循环作用的受压变形性能试验研究

通过混凝土经历两种超低温冻融循环作用工况的试验,探究混凝土超低温冻融循环作用下的受压变形性能。结果表明,随冻融循环作用次数的增加,超低温冻融循环作用上限温度时,因冻融损伤的累积效应使混凝土的弹性模量和峰值应变分别呈下降和增大的变化趋势;而超低温冻融循环作用下限温度时,因混凝土孔隙水结冰作用明显、产生的影响对冲了冻融损伤的累积效应使混凝土的弹性模量保持不变或略有增长、峰值应变变小。超低温冻融循环作用导致的混凝土弹性模量损失与其降温引起的峰值应变增长量有良好的对应关系,而超低温冻融循环的上限温度是否回到常温对混凝土受压变形性能的影响则不大。这些可为可靠地设计LNG类储罐预应力混凝土结构提供依据。     

混凝土超低温冻融循环损伤演化规律和机理

针对全混凝土液化天然气储罐面临的超低温冻融循环问题,自主设计了一种高强耐低温混凝土（LHC）;对不同超低温冻融循环次数下LHC和C60混凝土进行了单轴和三轴压缩试验.结果表明：LHC和C60混凝土强度均随循环次数增加而降低,且相同超低温冻融循环次数下,LHC的强度均高于C60混凝土;利用Weibull分布,以弹性模量作为损伤变量,得出了单轴和三轴应力状态下损伤演化速度和最终损伤度随超低温冻融循环次数的变化规律;通过压汞（MIP）和核磁共振（NMR）试验,分析了不同状态下LHC和C60混凝土孔隙特性的变化规律,证明了孔隙水是影响混凝土抗超低温冻融循环能力的重要因素,并从微观上解释了LHC具有更好抗超低温冻融循环能力的机理.     

超低温冻融循环作用下的混凝土强度

混凝土结构已应用于低温、超低温环境领域,而当前对超低温下混凝土性能的研究很少,超低温冻融循环作用下混凝土强度的研究在国内几乎是空白。参照《普通混凝土长期性和耐久性试验方法》,考虑循环次数、循环时的最低温度、水胶比及外界环境湿度等参数的影响,进行了立方体混凝土抗压、抗拉强度试验及砂浆残样的SEM扫描电镜试验,探究超低温冻融循环作用对混凝土强度的影响及损伤的微观机理。强度试验结果表明,较常规冻融循环,超低温冻融循环对混凝土有更不利的影响,且随温度的降低,水胶比的提高,损伤有加大的趋势;相应地,SEM电镜试验下混凝土砂浆孔径增大,材料变得更疏松,从机理上解释了强度试验结果的合理性。     

超低温环境混凝土研究与应用综述

应用于液化天然气(LNG)低温储藏的混凝土在超低温环境下的性能与常温状态时的性能存在较大差异。基于此原因,本综述总结了国内外超低温环境下和低温冻融后的混凝土各种性能研究,论述了混凝土在超低温环境下和低温冻融后性能变化机理,并指出含水量和环境温度对混凝土在超低温下的性能至关重要。阐述并指出了目前超低温环境混凝土的应用进展和急需解决的问题。     

低温-常温循环作用下混凝土力学性能试验研究

通过试验探讨了不同低温和回至常温循环作用下混凝土的受力性能.结果表明,随低温值的降低,混凝土的低温抗压强度和弹性模量均不断提高,至-130℃附近达最大增幅,而回至常温时却呈线性缓慢恶化趋势.两种温度作用工况下的峰值应变变化很小,混凝土的低温收缩应变随低温值的降低开始很小,后呈线性状增大,经历低温回至常温后的残余应变也具有同样的变化特性,试验结果为超低温混凝土结构设计提供了一定参考.     

低温养护粉煤灰混凝土棱柱抗压性能的试验研究

通过寒冷季节制作的粉煤灰混凝土棱柱试件的轴心受压试验,考察了冬季施工的养护温度以及棱柱尺寸对粉煤灰混凝土棱柱受压性能的相互影响,对比了外掺粉煤灰混凝土与基准混凝土的力学性质。试验结果表明,严寒环境下低温养护对混凝土抗压强度和弹性模量的发展有不利影响;外掺粉煤灰则有利于低温养护条件下混凝土的抗压强度增长;混凝土的轴心抗压强度、弹性模量和峰值割线模量均随试件尺寸的增加而增加,这表明在寒冷季节浇筑混凝土时,一定试件尺寸有利于试件保温,对混凝土强度发展有利。     

不同含水率混凝土遭受常温至-190℃间冻融循环作用的变形性能试验研究

通过混凝土经历常温至-190℃间冻融循环作用的试验,探讨混凝土含水率对其超低温冻融循环作用下变形性能的影响。结果表明:经历超低温冻融循环作用后,混凝土上、下限温度时的相对弹性模量和相对峰值应变随混凝土含水率增加分别呈现增大和减小的趋势。下限温度时的相对弹性模量较上限温度时的增幅更显著,但相对峰值应变在上、下限温度时变化幅度均较小,可忽略混凝土含水率对其影响。同时,不同含水率混凝土上、下限温度时,相对弹性模量和相对峰值应变随冻融循环作用次数增加分别呈减小和增大趋势。其中,混凝土含水率较高时对相对弹性模量影响较显著,而混凝土含水率高低对相对峰值应变影响较小。     

低温下钢材、混凝土试验仪器设备的选用

混凝土、钢材等材料越来越广泛的被用在低温及超低温环境领域,随着低温技术的实用化,使得混凝土及钢材的各种力学性能试验研究变得尤为重要,而如何制作、选取合适的降温及保温设备、适应于低温及超低温环境下的温度传感器及各种力学性能测量仪器就成为了试验过程中遇到的首要的问题.由于低温及超低温环境的特殊性,加之现阶段国内对低温环境试验研究量比较少,往往在进行低温试验设备、仪器的制作和选择时存在一定的难度,故文中结合国内外相关研究及我们自身的研究经历对适合用于低温及超低温环境下进行试验的各种设备、仪器进行总结,以供参考.     

高温作用后混凝土的性能研究进展

混凝土在火灾等其他高温条件下其内部结构要发生复杂的物理、化学变化导致其抗压强度、抗拉强度、弹性模量等力学性能发生改变。这些力学性能的改变影响了结构的安全使用。有必要采取措施来提高其高温力学性能,目前国内外常见的方法就是掺加钢纤维、聚丙烯纤维、改变胶凝材料、使用不同的骨料。研究发现采用玻璃骨料也是提高混凝土耐高温性能的一个行之有效的措施,有待于进一步研究。     

片麻岩骨料混凝土基本力学性能及其换算关系研究

为了研究片麻岩机制砂骨料混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量与立方体抗压强度之间的关系,选取水胶比、机制砂砂率和机制砂石粉含量为配比参数,制备11组C50片麻岩骨料混凝土进行不同龄期的基本力学性能试验。根据试验结果,探讨了片麻岩骨料混凝土各力学性能受各配比参数变化的影响规律,采用数理统计回归的方法,对立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的换算关系进行了分析。结果表明:片麻岩骨料混凝土力学性能中受配比参数变化影响最大的是劈裂抗拉强度,其次是立方体抗压强度和轴心抗压强度,最小的是弹性模量; 拟合的片麻岩骨料混凝土劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、弹性模量与立方体抗压强度之间换算关系式,较GB 50010—2010中相应的关系式能更准确地反映片麻岩骨料混凝土立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的关系; 片麻岩骨料混凝土试块回弹值与立方体抗压强度的相关性很小。     

应用成熟度理论预测C50大体积混凝土的力学性能

大体积混凝土硬化过程产生的温升与时问对其力学性能影响较大,成熟度在预测混凝土的阶段强度中是一种有效方法。本文在应用成熟度等效龄期方法的基础上,研究了水胶比0．35的大体积混凝土在不同养护温度下的混凝土轴压强度、弹模和劈拉强度发展规律。将标养、35℃和50℃湿热养护的温度和时间换算为成熟度一致时的相互关系,建立了成熟度下的预测公式：并得出65℃湿热养护的力学性能需单独建立预测关系式的结论。     

高温后静置混凝土力学性能试验研究

混凝土经高温、冷却并静置若干时间后,其主要力学性能指标将随着静置时间发生变化。本文综合考虑受火温度、冷却及养护方式和静置时间等因素的影响,通过大量试验,研究了高温后静置混凝土的抗压强度、弹性模量和应力-应变关系等力学性能随上述各因素的变化规律,给出了各力学指标的拟合回归公式,分析了高温后静置混凝土抗压强度达最低值的时间,提出了混凝土结构火灾后实施补强加固的合理时间。高温后静置混凝土的力学性能变化明显,为火灾后建筑结构的鉴定提供了理论依据。     

聚丙烯纤维对C80HPC高温后力学性能的影响

为了研究聚丙烯纤维对C80高强高性能混凝土高温爆裂及其力学性能的影响,对C80HPC和C80PPHPC进行高温后力学性能的研究,分析C80HPC和C80PPHPC的轴压强度、弹性模量、劈拉强度与不同受火温度之间的关系。试验结果表明：C80HPC和C80PPHPC的轴压强度、弹性模量和劈拉强度均随受火温度的升高而下降,C80PPHPC轴压强度、劈拉强度总体较C80HPC略高;200 ℃前C80PPHPC弹性模量值略大于C80HPC弹性模量值;经受300~600 ℃高温作用,C80HPC部分试件发生爆裂,而C80PPHPC均未爆裂,表明掺加聚丙烯纤维能够抑制爆裂和降低高温对高性能混凝土力学性能的损伤。     

高温对高炉矿渣混凝土力学性能的影响试验研究

为了研究高温对含有高炉矿渣的混凝土的性能的影响,采用其占比分别为水泥质量的0,10％、30％、50％时,所制备混凝土试件在150~700 ℃下的高温试验,测定了混凝土的质量损失、碳化深度、残余抗压强度和弹性模量。结果表明,随温度升高,混凝土试样的质量损失和碳化深度逐渐增加,且矿渣掺杂量越多,质量损失和碳化程度越大。此外,混凝土试样的抗压强度和弹性模量随温度升高而降低,10%矿渣掺量的混凝土试样的相对抗压强度值最高,高掺量矿渣的相对弹性模量低于低掺量的混凝土试样。     

冻融损伤混凝土力学性能衰减规律

为研究冻融作用对混凝土力学性能的影响,采用快冻法将混凝土盐冻或水冻至不同损伤程度后,测其动弹性模量、抗折强度、抗压强度和劈裂抗拉强度.以动弹性模量为损伤变量,分析了冻融损伤与抗折、抗压强度之间的关系,采用回归分析的方法建立了抗折强度衰减方程.结果表明,混凝土抗压、抗折、劈裂抗拉强度以及动弹性模量均随冻融循环作用次数的增加而逐步降低;抗折、劈裂抗拉强度以及动弹性模量的衰减速率随冻融循环作用次数的增加而不断增大,但抗压强度的衰减速率则是先增大后减小;在冻融循环次数相同的情况下,含气量越高、水灰比越低,混凝土的强度损失越小,其力学性能损失的大小顺序依次为:抗折强度和劈裂抗拉强度、动弹性模量、抗压强度;冻融损伤与抗折强度的相关性较好,但与抗压强度的相关性较差,当冻融损伤小于40%时,混凝土的抗压强度一般不低于其初始强度的70%.     

大掺量粉煤灰混凝土在大体积结构中的应用

对国贸三期主塔楼大体积底板工程中使用的大掺量粉煤灰混凝土畅行无阻 水化温升、力学性能和体各人稳定性的检测。结果表明，混凝土的水化温升较低，60d抗压强度为58MPa，满足工程设计中的要求，且体积稳定性良好。大量粉煤灰的掺入，有效降低了混凝土的水化热。由于大体积混凝土内部温度仍高于环境温度，其早期强度和弹性模量仍有较快增长。     

TMC养护下大体积混凝土力学性能研究

针对大体积混凝土实际温升情况,研究了标准养护和匹配养护条件下混凝土的各项力学性能(抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度)随龄期的变化规律。试验结果表明:标准养护和匹配养护条件下,混凝土的力学性能发展情况并不完全一致,匹配养护条件下混凝土的力学性能指标可较确切地表征大体积混凝土的实际情况。     

高性能再生骨料混凝土力学性能的研究

研究了不同水胶比、不同再生骨料替代率的高性能再生混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、弹性模量等力学性能.结果显示,再生混凝土的强度等级在C30～C60之间,抗折强度大于4MPa,劈裂抗拉强度大于2MPa,弹性模量在20～40GPa之间,力学性能满足应用技术要求.再生骨料替代率在60%以内时,不影响混凝土各项强度指标...