再生混凝土力学性能指标换算关系试验研究

在正交试验的基础上研究了在不同水胶比、再生骨料掺量、粉煤灰掺量条件下对再生混凝土的各项力学性能指标的影响,对试验结果进行了极差和方差分析,得出水胶比,再生骨料掺量和粉煤灰掺量对各指标的影响规律.在此试验基础上,引用了一些国内外再生混凝土的试验结果,采用回归分析的方法,分别建立了劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量与立方体抗压强度的关系.     

橡胶粉改性再生骨料混凝土抗冻性研究

以相对动弹性模量和质量变化率作为评价指标,研究了水灰比为0.45的基准混凝土及再生骨料掺量（质量分数）为25%、50%和75%的混凝土在水中和3.5%氯化钠溶液中的抗冻性,并掺入细骨料体积5%和10%的橡胶粉对其改性。结果表明：混凝土的抗冻性随再生骨料掺量的增加而下降;再生骨料掺量为25%和50%时,其对抗冻性的影响较小,掺加橡胶粉可有效改善混凝土的抗冻性;再生骨料掺量为75%时,其对抗冻性影响显著,掺加橡胶粉具有一定的改善作用,但与基准组混凝土相比,最大冻融循环次数仍下降30%以上;水冻的破坏特征为相对动弹性模量下降过大,掺入5%橡胶粉的抗冻性能最好;盐冻的主要破坏特征为质量变化率超过规定要求,掺入10%橡胶粉的抗冻性能最佳;橡胶粉对抗盐冻性能的改善明显优于抗水冻性能。     

纤维橡胶骨料混凝土弯曲韧性关键影响因素研究

以弯拉应变和应变能密度为主要评价指标,研究了橡胶粉表面改性和掺量、纤维掺量、砂率和水灰比等因素对橡胶混凝土弯曲韧性的影响,并通过方差分析得出了影响弯曲韧性的关键因素。试验结果表明,橡胶粉表面改性能明显提高橡胶混凝土的弯拉应变和应变能密度,显著改善弯曲韧性;随着橡胶粉和纤维掺量的增大,弯拉应变和应变能密度呈现先增大后减小的变化规律,当橡胶粉掺量为10%,纤维掺量为1.0%时,弯曲韧性最好;当砂率小于0.32时,增大砂率能提高弯曲韧性,而当砂率大于0.32时,再增大砂率反而会使弯曲韧性降低;弯拉应变和应变能密度随水灰比的增大呈抛物线规律变化,当水灰比为0.39时,弯曲韧性最佳。     

橡胶粉改性混凝土的试验研究

对废旧轮胎橡胶粉碎料作为添加成分取代部分细骨料的混凝土的力学性能进行了试验,制备了多组不同橡胶粒径和掺量的橡胶粉改性混凝土试件,试验采用的橡胶粉为废旧轮胎橡胶胶粉,掺量为细骨料体积的5％、10％、15％和20％,探讨橡胶粉粒径和掺量变化对力学性能的影响,结果表明：掺人废旧轮胎橡胶胶粉的混凝土的抗压强度、抗折强度会随橡胶掺量的增加而降低;折压比增加。     

正交法分析钢纤维再生橡胶混凝土的抗压强度

采用正交试验分析再生粗骨料掺量、再生骨料强化方式、橡胶颗粒掺量和钢纤维掺量方式四个因素配合比对再生混凝土抗压强度、轴心抗压强度和抗压弹性模量的影响规律,通过正交分析得:橡胶颗粒影响最大,钢纤维掺量影响次之,再生骨料掺量和再生骨料的强化方式影响大不,同时能满足再生骨料混凝土抗压强度、抗压弹性模量要求的最佳正交组合为A2B2C2D2。     

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。     

自密实再生骨料混凝土试验研究

采用正交试验设计方法优选自密实再生骨料混凝土配合比参数,研究粉煤灰掺量、砂率、再生骨料掺量和水灰比对自密实再生骨料混凝土性能的影响.试验结果表明:影响自密实再生骨料混凝土工作性能的各因素的顺序依次为:水灰比砂率粉煤灰掺量再生骨料掺量;影响7 d抗压强度的各因素的顺序依次为:粉煤厌掺量水灰比砂率再生骨料掺量.在正交试验的基础上,综合考虑混凝土强度和工作性能要求,优选出自密实再生骨料混凝土配合比参数:再生骨料掺量80%,粉煤灰掺量30%、砂率45%、水灰比0.30,通过验证试验表明该配合比配制的自密实再生骨料混凝土工作性能和强度满足C40自密实混凝土要求.     

塑钢纤维轻骨料混凝土的冻融损伤模型

对掺塑钢纤维的轻骨料混凝土(LWAC)试件进行快速冻融循环试验和抗压强度试验,得到冻融循环后该轻骨料混凝土的相对动弹性模量、质量损失率和抗压强度的变化规律.分别以相对动弹性模量和抗压强度为损伤变量建立了含塑钢纤维掺量参数的轻骨料混凝土冻融损伤模型.结果表明:塑钢纤维可有效地抑制轻骨料混凝土的冻融损伤;当塑钢纤维掺量为6kg/m~3时,轻骨料混凝土的抗冻性能最好,服役寿命最长,抗压强度最高;塑钢纤维轻骨料混凝土抗压强度冻融损伤模型宜用指数函数型模型,该冻融损伤模型和相对动弹性模量冻融损伤模型的拟合精度较高,均能够较好地反映塑钢纤维轻骨料混凝土的冻融损伤变化规律.     

轻细骨料内养护混凝土抗压强度与模拟

研究了2种饱水轻细骨料(粉煤灰陶砂和页岩陶砂)各自等体积取代不同普通砂时对水灰比0.3和0.4混凝土28 d抗压强度影响。试验表明:取代砂体积为0~60%时,随着轻细骨料掺量增加,水灰比0.3两种轻细骨料混凝土28 d抗压强度都高于普通混凝土,且都在40%时达到最高;取代砂体积0~40%时,水灰比0.4两种轻细骨料混凝土28 d抗压强度随轻骨料掺量增加而减小。当水灰比和取代砂体积相同时,掺粉煤灰陶砂混凝土28 d抗压强度都要高于掺页岩陶砂混凝土。对含有轻细骨料混凝土的抗压强度进行理论模拟,为此提出了混凝土中轻骨料体积-孔隙率转换系数γ(0-1),结合强度孔隙率模型、Powers模型和内养护浆体模型计算了轻细骨料内养护混凝土28 d抗压强度,模拟结果与试验值较为吻合。     

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。     

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.     

Prediction of density and compressive strength for rubberized concrete blocks

The influence of rubber content within the range of 5–50% as the replacement for sand volume and water/cement (w/c) ratio (0.45–0.55) on the density and compressive strength of concrete blocks was investigated. All the mixtures were proportioned with a fixed aggregate/cement ratio of 5.6. A total of 50% of the total aggregate was fine aggregate. Based on the experimental results, the density and strength reduction factors for rubberized concrete blocks were calculated by considering the dependent factors of rubber content and w/c ratio. Linear and logarithm equations derived, based on the results from experimental work are proposed to predict the density and compressive strength of rubberized concrete blocks.     

大流动性高强轻集料混凝土的研究

本文研究了在不掺矿物掺合料的情况下水灰比、水泥用量和砂率对大流动性轻集料混凝土性能的影响。试验结果表明,水灰比对轻集料混凝土的影响比水泥用量和砂率要大得多,水泥用量对轻集料混凝土强度的影响存在一个极限用量。通过合理选择水泥用量、水灰比、砂率、掺加适量的高效减水剂,得到工作性能良好的轻集料混凝土。     

Mechanical properties of expanded polystyrene lightweight aggregate concrete and brick

In this study, mix proportion parameters of expanded polystyrene (EPS) lightweight aggregate concrete are analyzed by using Taguchi’s approach. The density, compressive strength and stress-strain behavior were tested. The optimal mixture of EPS lightweight aggregate concrete was selected among experiments under consideration to manufacture the lightweight hollow bricks. The results show that EPS dosage has the most significant effect on compressive strength of EPS lightweight aggregate concrete, then water and cement ratio, while the content of cement and sand ratio play a comparatively less important part. The relationship between density and compressive strength of EPS lightweight aggregate concrete is proposed as f_c = 2.43 × γ^2.997 × 10⁻⁹. The legitimacy of the use of EPS lightweight bricks made by EPS lightweight aggregate concrete is confirmed.     

水泥浆包裹橡胶集料法配制混凝土的抗压强度

为提高橡胶混凝土的抗压强度,采用水泥浆包裹橡胶的方法配制混凝土,并进行抗压强度测试;利用SEM、EDXA和显微硬度等测试方法,对混凝土界面过渡区结构进行表征。结果表明:采用水泥浆包裹橡胶集料的方法,与基准混凝土相比较,随橡胶集料掺量的增加,混凝土7d和28d的抗压强度虽有所降低,但降低的幅度较小;橡胶集料掺量30 kg/m~3,混凝土7d和28d的抗压强度分别为普通成型混凝土的141%和136%。水泥浆包裹橡胶法配制的混凝土抗压强度高。     

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.     

部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱轴压性能数值分析

为研究部分包覆钢-轻骨料混凝土组合(PELC)短柱的轴压性能,采用ABAQUS软件建立了轴压作用下部分包裹钢-轻骨料混凝土组合短柱的有限元模型。通过典型构件揭示了部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱在轴压荷载作用下的全过程受力机理与破坏模式; 分析了轻骨料混凝土强度、系杆间距、含钢率以及翼缘宽厚比等参数对部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱轴压性能的影响规律; 基于规范AISC 360并考虑轻骨料混凝土约束效应,提出了一种部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱轴压承载力的计算公式。结果表明:部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱在轴压荷载作用下的主要破坏模式为轻骨料混凝土压溃、H型钢正弦半波状鼓曲以及系杆屈服; 部分包覆钢-轻骨料混凝土组合短柱的极限承载力将随着轻骨料混凝土强度与含钢率的增加而提高,延性将随着含钢率的增加而提高,随着系杆间距和轻骨料混凝土强度的增加而降低; 研究结果将为轻骨料混凝土组合柱在实际工程中的设计与应用提供理论依据。     

The effects of aggregate properties on lightweight concrete

This paper describes a study of the effects of several factors on the strength of lightweight aggregate concrete composites: aggregate strength, w/c ratio and the porosities of the interfacial zone and within the hardened cement paste. Concrete samples with three different water cement ratios (i.e. 0.4, 0.44, 0.48) were compared. The crushing strengths of three grades of expanded clay lightweight aggregates (i.e. 25, 15, 5 mm) and the pore distributions of the hardened cement pastes were measured. Increasing the water/cement ratio was found to decrease the strength of lightweight aggregate concrete. The numbers of pores within the cement paste and in the aggregate/cement paste interfacial zone were found to increase.     

轻集料混凝土干燥收缩影响因素及开裂评价方法

采用测试内约束收缩应力的方法研究了表观密度、水灰比、轻集料品种、不同矿物掺合料及约束程度对轻集料混凝土干燥收缩开裂的影响.结果显示,轻集料混凝土表观密度的降低增大了干燥收缩开裂的趋势,过低或过高的水灰比对干燥收缩开裂均有不利影响,轻集料种类则对收缩应力有一定影响;粉煤灰、磨细矿渣粉、硅灰的掺入降低了收缩开裂风险,混凝土收缩开裂概率随着约束程度提高明显增大.     

弹性橡胶混凝土压、弯变形性能试验研究

对普通混凝土、橡胶混凝土及橡胶纤维混凝土进行了单轴受压及四点弯曲荷载作用下变形性能的试验研究,得到了各组混凝土的单轴受压应力-应变全曲线及弯曲荷载作用下的荷载-挠度曲线,并对单轴受压应力-应变全曲线进行了拟合,得出了全曲线方程及拟合参数。结果表明,橡胶及橡胶纤维混凝土单轴受压应变峰值分别是普通混凝土的1.74和1.92倍,弯拉荷载作用下的极限挠度分别达到0.66mm和0.80mm,折压比分别是普通混凝土的1.45和1.64倍。说明橡胶及纤维的掺入大大提高了普通水泥混凝土的韧性及变性性能。