高温后活性粉末混凝土横向变形性能

为获得高温后活性粉末混凝土(RPC)横向变形性能变化规律,对180个70.7 mm×70.7 mm×228 mm的RPC试件进行高温后单轴受压试验,实测了20～900 ℃后纤维种类和掺量不同的RPC横向变形系数随应力比的变化曲线,进而得到高温后RPC体积应变随温度的变化规律．研究表明:常温下RPC泊松比为0.201～0.212,相同温度作用后,泊松比随纤维掺量的增加相应减小;20～400 ℃,RPC泊松比随经历温度的升高逐渐降低,经历温度高于400 ℃时,泊松比有所回升．拟合给出了RPC泊松比随温度变化的计算公式,与试验结果吻合较好．     

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。     

持续荷载作用下疲劳损伤混凝土梁的变形性能分析

为明确往复荷载和持载作用下混凝土梁变形的发展规律,本文通过弯曲疲劳加载引入疲劳损伤后采用堆载法对4根梁进行堆载徐变试验,研究疲劳损伤对梁受压区混凝土的徐变发展规律和持续荷载作用下梁变形性能的影响。研究结果表明:相较于无损梁,疲劳损伤梁受拉区混凝土最大裂缝宽度、受压区混凝土总应变和总挠度更大,且在堆载作用下的发展速率更快,随着疲劳损伤程度的增大,各指标也有增大的趋势;疲劳作用促进了混凝土微裂缝的产生和发展,提前并加速了梁徐变变形的发展,导致前期疲劳加载就已产生了部分徐变应变和徐变挠度;基于试验结果建立了疲劳损伤梁受压区混凝土总徐变应变和梁徐变挠度计算模型,发现疲劳循环寿命比为0.025、0.15和0.60时的疲劳残余挠度分别相当于无损梁128、800和1 180 d的徐变挠度。     

碱激发矿渣陶粒混凝土砌块高温后力学性能

为研究碱激发矿渣陶粒混凝土砌块高温后力学性能,完成了MU10和MU20两个强度等级常温下及历经400、600、700、800、900、1 000、1 100℃高温后各24个碱激发矿渣陶粒混凝土砌块抗压试验.发现MU10和MU20砌块高温后抗压强度在20～1 100℃间随历经温度的升高而线性降低.基于试验结果,建立了高温后碱激发矿渣陶粒混凝土砌块抗压强度随历经温度而变化的计算公式.     

荷载对混凝土在腐蚀-冻融作用下强度的影响

为研究混凝土的多因素耐久性,采用高浓度腐蚀介质,测定普通混凝土(OPC)、高强混凝土(HSC)、高性能混凝土(HPC)、钢纤维增强高强高性能混凝土(SFRHPC)和高强高模聚乙烯纤维增强高强高性能混凝土(HEMPFRHPC)在(化学腐蚀+冻融循环)双重破坏因素(DDF)和(弯曲荷载+化学腐蚀+冻融循环)多重破坏因素(MDF)作用下的强度变化.结果表明:在1500次DDF和1600次MDF作用下,混凝土的抗压强度均存在不同程度的下降,弯曲荷载比对混凝土在MDF作用下抗压强度的降低作用存在一个阈值:HSC和HPC为40%,PFRHPC为20%,SFRHPC65%.掺加矿物掺合料有利于稳定高强度等级混凝土在MDF作用下的抗压强度,进一步掺加钢纤维还能够确保混凝土抗折强度的持续增长.     

高温后反复荷载下钢筋与混凝土粘结性能试验研究

为了研究高温后反复荷载作用下钢筋与混凝土之间的粘结退化性能,对15个遭受高温作用后的混凝土粘结试件进行了反复荷载作用下的加载试验。结果表明:由于纵向受力钢筋受箍筋约束,高温后的试件均发生主筋拔出破坏;高温后钢筋与混凝土的粘结强度随着温度升高而逐渐降低,过火温度为700℃的试块,其粘结强度比常温降低了65%左右;反复荷载作用下,反向加载时钢筋与混凝土的粘结强度比正向加载时降低了约15%。最后,通过试验数据的回归分析,给出了温度对高温后钢筋与混凝土粘结强度影响的回归公式,并考虑高温作用,给出了反复荷载作用下钢筋与混凝土粘结强度的衰减系数。     

陶粒混凝土与变形钢筋粘结锚固性能的试验研究

本文根据144个拉拔试件的试验结果,探讨了变形钢筋与陶粒混凝土的粘结锚固性能,在综合分析的基础上,通过试验统计回归建立了南粒混凝土粘结强度的计算公式,并通过可靠度分析给出了钢筋的设计锚固长度,可供修订《轻骨料混凝土结构设计规程》和工程设计时参考。     

硅灰对冻融环境下混凝土断裂损伤的影响

依据GBJ82-85混凝土快速冻融循环试验方法,采用四点弯曲试验法分析了不同冻融循环条件下引气剂对普通混凝土及硅灰混凝土断裂韧度、断裂能及抗压强度的影响;对混凝土断裂面进行了形貌分析,利用扫描电镜进行混凝土内部微观结构分析.结果表明,随冻融循环次数的增加,未掺引气剂的混凝土的断裂韧度、断裂能及相对动弹模损失率呈明显下降趋势;混凝土随冻融循环次数增加损伤程度增大.相同条件下,普通混凝土较之硅灰混凝土的抗冻性差;引气剂能够大幅度降低由于冻融循环造成的混凝土内部结构的损伤,提高混凝土的抗冻性.     

有机合成纤维对隧道管片混凝土经高温后性能的影响

基于高温传感器建立了高温自动采集系统,对火灾高温环境下混凝土内部温度进行了监测,对盾构法隧道管片有应用前景的有机纤维混凝土高温后的性能进行了试验研究.试验结果表明:火灾过程中混凝土构件从内到外存在很明显的温度梯度,掺入有机合成纤维能明显降低温度梯度引起的混凝土开裂、爆裂、剥落现象;聚丙烯纤维分解温度高于纤维素纤维和聚乙烯醇纤维,在弯拉强度、断裂能、断裂韧性及残余强度方面聚丙烯纤维混凝土均优于聚乙烯醇纤维混凝土和纤维素纤维混凝土,更适合用于提高隧道管片混凝土在火灾高温环境下的抗爆裂性能.     

高温后混凝土性能的退化规律

利用KH-3000三维视频显微镜对高温后钢筋混凝土粘结界面区混凝土的细观结构进行观测分析,考虑了加热温度和冷却方式对混凝土性能的影响.结果表明,随着加热温度的升高,钢筋与混凝土之间的粘结性能逐渐衰退;钢筋与混凝土粘结界面区混凝土中的裂纹随之增多,且喷水冷却后裂纹更加明显.同时,给出了混凝土随温度变化的损伤演变规律.     

石灰石粉和粉煤灰对混凝土抗冻融性能的影响

为全面掌握石灰石粉和粉煤灰对混凝土抗冻融性能的影响,提高混凝土的应用技术水平,通过可蒸发水含量法和快冻法,结合扫描电镜（SEM）微观分析,研究了石灰石粉细度对混凝土抗冻融性能的影响以及粉煤灰的改善作用.实验结果表明,比表面积分别为382、627和883m²/kg的石灰石粉对混凝土的抗冻融性能影响不大,均低于普通混凝土;掺量为10%的粉煤灰极大地改善了石灰石粉混凝土的抗冻融性能,并接近普通混凝土,表现出石灰石粉早期增强和粉煤灰后期活性的互补效应;继续增加粉煤灰掺量,急剧劣化了石灰石粉对混凝土的抗冻融性能,并低于单掺10%石灰石粉的混凝土.     

压力荷载对混凝土路面砖性能的影响分析

为了探究制作混凝土路面砖时压力荷载对混凝土路面砖性能的影响,本文采用矿渣为混凝土路面砖基层材料,通过试验测定水胶比的情况下,通过改变压力荷载值,制作不同的混凝土路面砖,测定其吸水率以及3天抗压强度和7天抗压强度.试验发现当压力荷载为950KN时,吸水率最低;随着压力荷载的增加,混凝土路面砖3天抗压强度和7天抗压强度随之增大,压力荷载与抗压强度呈正相关关系;养护7天的抗压强度的大于养护3天的抗压强度,说明养护天数对抗压强度有所影响.通过对试验结果进一步的分析,得出所呈规律的原因,为混凝土路面砖的制作提供了实际指导.     

陶粒孔隙对混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响

为了探讨陶粒和少陶粒混凝土的孔隙结构特征对其抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响,通过电镜扫描(SEM)和气孔结构分析仪分析微-细观气孔结构特征,探讨陶粒在不同取代率时混凝土孔隙直径、孔径率、孔隙率与抗压强度、抗氯离子渗透性能关系,以及基于应力-应变曲线的损伤模型。结果表明:相较于基准组,由于吸、放水作用,陶粒对混凝土抗压强度影响宏观上表现为促进了内养护,细观上表现为孔径小于100μm的数量相对增加,大于100μm的数量相对减少;一定量取代率范围内,混凝土因平均孔径和孔隙率减小使孔隙壁厚度及有效横截面积得到相对提高,从而提高混凝土强度,且在取代率为10%时,抗压强度和弹性模量达到最大值;孔径小于100μm的孔隙数量增多和非连通孔隙数量增多是提高抗氯离子渗透性能的主要影响因素。     

混凝土随机冻融损伤三维预测模型

为了有效评估混凝土在冻融循环作用下的损伤,在混凝土损伤力学理论的基础上,结合实验测试建立混凝土冻融损伤预测模型,开展了引气混凝土在冻融作用后抗拉强度测试试验研究。针对混凝土的耐久性失效实质是一个内部损伤演变的逐步劣化过程,对混凝土试块进行网格离散,应用概率方法分析混凝土冻融随机损伤的累积发展过程,建立混凝土损伤演化的三维多元Weibull分布模型,基于梯度法进行参数估计,采用实测数据进行模型验证,设计了相应算法,采用C＋＋语言编制程序进行计算,建立适用于冻融条件下的混凝土耐久性随机预测模型。数值和实测数据显示,随着冻融次数的增加,混凝土的损伤呈现非线性增长趋势。     

冻融荷载下节理岩体的复合损伤模型

针对工程实际中的冻融受荷岩体,以岩石初始损伤状态为参考状态,将冻融与荷载作用引起的损伤视为细观损伤,节理引起的损伤视为宏观损伤,根据Lemaitre应变等效性假设,推导建立考虑宏细观缺陷的节理岩体复合损伤模型.应用该模型分析贯通率和冻融次数分别对岩体力学性质劣化的影响,结果表明:在贯通率一定时,损伤演化曲线随冻融次数的增加而增加,试验与理论峰值强度(或弹性模量)曲线随冻融循环次数增加而降低;在冻融次数一定时,损伤演化曲线与贯通率呈正相关关系,试验与理论峰值强度(或弹性模量)与贯通率呈负相关关系.说明贯通率与冻融次数对岩体的劣化产生一定影响,且饱和试验组受冻融效应较天然试验组力学性能劣化严重.将所建模型计算结果与试验值进行比较,理论曲线与试验曲线吻合良好,验证了所建模型的合理性与有效性.     

防火涂层对高温后混凝土抗压强度的影响

对126个涂有防火层的C50混凝土试件进行高温作用,自然冷却后对其进行抗压强度试验.通过对有、无防火涂层试件的损伤形态对比分析及对高温后损伤试件的抗压强度试验,探讨了防火涂层对混凝土高温作用后抗压性能的影响程度,得到了高温作用后试件抗压强度与防火涂层厚度、强度折减系数与防火涂层厚度的回归计算公式.试验研究表明,防火涂层对混凝土构件遭受高温作用有较好的保护作用.因此对于特殊区域采用防火涂层的混凝土结构,在遭受高温作用后的灾损性能进行研究是很有必要的,对混凝土结构抗火设计及规范制定提供一定参考.     

荷载损伤后混凝土劣化机理和试验研究

为了解决沿海地区正常使用工作状态下承受较大持续荷载钢筋混凝土（reinforced concrete,RC）梁的力学性能劣化问题,通过实验室模拟经历180 d大气环境+180 d海水喷淋干湿循环（简称Ⅰ腐蚀）或180 d海水喷淋干湿循环+180 d大气环境（简称Ⅱ腐蚀）后,由静力加载试验测试RC梁试件力学性能劣化规律.试验结果,RC梁试件在不同持续荷载和一定腐蚀环境共同作用下,随着持续荷载增大其屈服荷载P_y、极限荷载P_m和延性系数u降幅变大.Ⅱ腐蚀梁试件的P_y、P_m和u降幅大于Ⅰ腐蚀梁试件的P_y、P_m和u降幅.梁试件的抗弯刚度随着持续荷载增大而降低.试验结果表明较大持续荷载与一定腐蚀环境共同作用对RC梁力学性能劣化影响明显.

     

混凝土冻融损伤厚度的超声波检测

为分析混凝土结构的冻融损伤厚度,采用快冻法进行引气混凝土试验梁在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的盐冻试验.基于超声脉冲检测方法,依据波速在不同物质中的传播速度差异,对冻融300次后的混凝土试块进行超声检测,得到混凝土冻融损伤厚度.结果表明,该配合比对应的混凝土试块在冻融循环300次后冻融厚度约为30 mm,未超过混凝土结构的钢筋保护层厚度.     

不同冷却方式对高温后混凝土性能退化研究

对在不同受热温度、不同冷却方式下的不同尺寸混凝土立方体试块的全应力-应变曲线进行测试,分析了高温后冷却环境对混凝土性能退化的影响.结果表明,与常温混凝土试块相比,受热温度和冷却方式对高温后混凝土强度和变形性能有较大的影响,随温度的升高,自然冷却和喷淋冷却的试块峰值应力逐渐减小,但极限受压变形性能较常温均增大.不同冷却方式对混凝土的抗压强度的影响不同:在250℃高温后采用"自然冷却"方式下的试块抗压强度较"喷淋冷却"方式强度高;而450℃和650℃高温后"自然冷却"方式下的强度较"喷淋冷却"方式的抗压强度低;850℃高温后的混凝土在正常环境放置7 d后发生坍塌,强度完全丧失.同时提出不同尺寸的试块高温后抗压强度的尺寸效应系数.     

页岩陶粒透水混凝土的性能研究

本文考虑灰集比、水灰比、减水剂掺量和粉煤灰掺量4个因素,进行正交试验设计,并对试验结果进行方差分析和曲线拟合,得出了各因素对页岩陶粒透水混凝土性能影响的关系图及各性能之间的一系列回归方程式。试验结果表明,得出最佳灰集比0.65、最佳水灰比0.24、最佳粉煤灰掺量25%和最佳减水剂掺量为0.5%,灰集比是影响页岩陶粒透水混凝土抗压强度、孔隙率和透水系数性能指标的主要因素。