塑钢纤维轻骨料混凝土轴心受压应力-应变全曲线试验研究

通过研究不同水胶比、塑钢纤维掺量和轻骨料种类对塑钢纤维轻骨料混凝土应力-应变全曲线影响,得到了各影响因素对全曲线的影响规律.研究结果表明:随着水胶比的增大,塑钢纤维轻骨料混凝土轴心受压应力-应变曲线的峰值应力有不同程度的降低,但峰值应变稍微增大,韧性和延性有所提高;而塑钢纤维轻骨料混凝土轴心抗压强度随着塑钢纤维掺量的增加先增大后减小,其随着筒压强度的提高峰值应力呈增大趋势.     

塑钢纤维轻骨料混凝土短柱轴压性能试验研究

对18根塑钢纤维轻骨料混凝土短柱和2根轻骨料混凝土短柱进行轴压性能试验,研究塑钢纤维掺量、轻骨料混凝土强度、纵向钢筋配筋率和试件高宽比对塑钢纤维轻骨料混凝土短柱轴压性能的影响.结果表明:随着塑钢纤维掺量的增加,试件的承载力略有提高,延性提升较大,且塑钢纤维掺量为9 kg/m3时,试件的承载力和延性最大;随着轻骨料混凝土强度和纵向钢筋配筋率的提高,试件承载力均增大,但试件延性均逐渐降低;试件高宽比对试件承载力影响不大,当试件高宽比为3时,试件的延性最好.     

塑钢纤维掺量对钢筋与轻骨料混凝土粘结作用的影响

通过对钢筋与轻骨料混凝土进行拔出试验,探究塑钢纤维掺量对钢筋与轻骨料混凝土粘结作用的影响.以τ-s曲线描述试件粘结滑移的过程,用相对粘结强度衡量塑钢纤维掺量的影响作用,引入粘结韧性来分析塑钢纤维在试件粘结滑移过程中约束与耗能作用.结果表明:试件的破坏形态随纤维掺量的增加由劈裂破坏变为拔出破坏;钢筋的平均极限粘结强度τu、峰值滑移量su随纤维掺量的增加而增大;根据试验数据拟合出了相对粘结强度与塑钢纤维掺量的经验公式,可为工程设计提供参考;粘结韧性随纤维掺量的增加而提高,约束与耗能作用明显增强,但本试验塑钢纤维掺量超过6 kg/m3后,韧性虽继续增长,但韧性增幅却呈下降趋势.     

预湿轻骨料对甘肃河西地区混凝土收缩开裂性能影响

为解决甘肃河西地区混凝土构筑物早期收缩开裂问题,以预湿轻骨料作为内养护材料,通过室内模拟河西地区气候条件,研究了预湿轻骨料对混凝土抗压强度、自收缩、干燥收缩以及毛细管负压等性能的影响.结果表明:预湿轻骨料可以有效改善河西地区气候条件下的混凝土收缩开裂问题;但预湿轻骨料会对混凝土强度产生不利影响,应对其掺量加以控制;预湿页岩陶粒的内养护效果要好于预湿粉煤灰陶粒,且页岩陶粒引入水量为内养护水量的70％时,对混凝土内养护效果最佳.     

预湿方式对HPP纤维轻骨料混凝土抗冻性能的影响

为了缩短工程常规1 h常压预湿时间,采用1.5 MPa加压预湿0.5 h的方式,并与常压预湿相比.研究在常压和加压预湿前提下,页岩和粉煤灰两种陶粒吸水率、孔隙结构的差异,以及两种轻骨料在不同吸水率时HPP纤维轻骨料混凝土的抗冻融性能.研究结果表明:页岩陶粒常压预湿和加压预湿吸水率差别较大,粉煤灰陶粒常压预湿和加压预湿吸水率差异较小;页岩内部孔径较小且多呈封闭性以及总孔隙率大,粉煤灰陶粒内部孔隙与外部连通性能较好;页岩轻骨料混凝土抗冻性能优于粉煤灰轻骨料混凝土;常压预湿HPP纤维轻骨料凝土抗冻性能优异, 1.5 MPa加压预湿轻骨料混凝土的抗冻融次数最少能达到225次以上.     

粉煤灰陶粒轻骨料混凝土循环受压力学性能试验研究

以强度等级、陶粒预湿时间为变量,设计制作6组陶粒轻骨料混凝土试件进行循环轴压试验,研究粉煤灰陶粒混凝土的力学性能.试验观察了试件破坏形态,获取了试件全过程应力-应变曲线及力学特征参数,深入分析了混凝土强度等级、陶粒预湿时间对陶粒轻骨料混凝土峰值应力、塑性应变、刚度退化及能量耗散的影响规律.研究结果表明:陶粒轻骨料混凝土在循环荷载作用下主要发生竖向劈裂的脆性破坏;随着陶粒预湿时间的增长,试件峰值强度有所提高,但增幅不大;试件塑性应变随循环加载次数增加而增长,混凝土强度等级、骨料预湿时间对其影响不大,采用了幂函数对标准化塑性应变与标准化循环峰值应变的关系进行了拟合,效果良好;轻骨料强度等级越高,刚度退化过程越为缓慢,能量耗散降低;循环加载末期,所有试件能量耗散随着加载次数增加而呈幂函数形式降低.     

玄武岩纤维陶粒混凝土抗裂性能与热工性能试验研究

抗裂性能和热工性能是陶粒轻骨料混凝土应用于建筑围护墙板的重要性能。为研究陶粒预湿时间与玄武岩纤维体积掺量对玄武岩纤维陶粒混凝土抗裂性能与热工性能的影响，本文开展了玄武岩纤维陶粒混凝土轴心抗压强度、弹性模量及导热系数试验，并以弹强比和导热系数为指标对其抗裂性能和热工性能进行评价。结果表明：陶粒预湿和外掺玄武岩纤维均会增大混凝土的导热系数，但热工性能仍满足公共建筑外墙用陶粒混凝土的规范要求；当玄武岩纤维体积掺量为0.2%、陶粒预湿时间为72 h时，混凝土试件的导热系数为0.100 2 W/(m·K),弹强比为1 109,在满足热工性能要求的同时，其抗裂性能提升幅度最大，提升率为19.5%;基于现有的混凝土弹性模量与轴心抗压强度转换公式模型，提出了适用于玄武岩纤维陶粒混凝土的修正模型，相关系数为0.905 7。     

除冰盐环境下纤维混凝土的耐久性研究

为了研究除冰盐环境下聚丙烯纤维混凝土的耐久性能,采用于湿交替与盐冻循环方式模拟除冰盐环境,分析纤维混凝土的物理力学性能、质量损失、动弹模损失、氯离子含量分布及微观结构.结果表明,纤维混凝土在除冰盐环境下的抗折强度、质量及动弹模的损失率随纤维掺量增加而减少;纤维掺量为0.1％的试件内部致密,随纤维掺量继续增大,试件的抗氯离子侵蚀能力减弱;试件表面氯离子富集区随循环次数增加而向内迁移;氯离子扩散系数随干湿交替次数增加而减小,随盐冻循环次数增加而增大.     

冻融作用后塑钢纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

以圆球形粉煤灰陶粒为粗骨料,对塑钢纤维(0kg/m3、3kg/m3、6kg/m3、9kg/m3)轻骨料混凝土试件进行快速冻融(0次、50次、100次、150次)试验,研究冻融后试件的抗压性能、劈裂抗拉性能、抗折性能、抗冲击性能.结果表明:冻融循环作用下,适量的塑钢纤维掺入可以明显增强轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度;提高轻骨料混凝土折压比,增强轻骨料混凝土抗裂性能;并能显著改善轻骨料混凝土的抗冲击性能.综合各项力学性能指标,冻融后轻骨料混凝土塑钢纤维最优掺量为6kg/m3.     

塑钢纤维轻骨料混凝土力学性能及最佳纤维掺量试验研究

以不掺塑钢纤维的LC30轻骨料混凝土为基准,研究了塑钢纤维掺量变化(5 kg/m3、7 kg/m3、9 kg/m3、11 kg/m3、13 kg/m3)对轻骨料混凝土抗压、劈裂抗拉、抗折、弯曲韧性及抗冲击性能的影响,结果表明:塑钢纤维对轻骨料混凝土抗压性能改善效果不明显,但能显著提高轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性及抗冲击性能.综合各项性能指标给出塑钢纤维用于结构轻骨料混凝土的建议掺量为9 kg/m3.     

页岩陶粒预湿处理对轻集料混凝土的强度和抗冻性的影响

研究了页岩陶粒经不同程度预湿处理后轻集料混凝土强度和抗冻性(采用快冻法)的变化规律,研究结果表明：随着页岩陶粒预湿程度的增加,轻集料混凝土早期强度明显降低,后期强度变化不大,而强度增长率明显增大。随着页岩陶粒预湿程度的增加,轻集料混凝土的抗冻性有所降低,但仍能满足300次冻融循环要求。煮沸处理的页岩陶粒混凝土,含气量为4％时,经300次冻融循环,相对动弹性模量仍达85％以上;提高含气量达5％时,页岩陶粒预湿程度对轻集料混凝土的抗冻性的影响不大。同时对抗冻机理做了初步探讨。     

轻骨料对混凝土自养护减缩效率的影响

通过测试不同配合比轻骨料混凝土的早期自收缩与长期干缩行为,研究轻骨料性能对混凝土自养护减缩效率的影响.结果表明:陶粒的预湿程度与释水能力对于混凝土自养护减缩效率的影响显著;随着预湿程度的增加早期自收缩减小,自养护减缩效率提高;饱和预湿的宾县页岩陶粒自养护减缩效率为39.1%,陶砂影响规律与其相似,但效率更高.实验中采用130kg/m3掺量的饱和预湿陶砂,自养护减缩效率可达95.6%.     

干湿循环作用下氯离子在聚丙烯纤维混凝土中传输性能研究

为探究干湿循环作用下聚丙烯纤维混凝土中氯离子的传输规律,设计了四种掺量的聚丙烯纤维混凝土,对其在不同干湿循环周期下的自由氯离子含量和总氯离子含量进行测量,分析聚丙烯纤维掺入对混凝土氯离子结合性能及氯离子扩散系数的影响。结果表明:0.15%(体积分数,下同)聚丙烯纤维的掺入可以增加混凝土密实度,降低自由氯离子含量;而大量纤维的掺入(＜0.45%)导致混凝土内部自由氯离子含量增加,增大了混凝土的氯离子结合能力。聚丙烯纤维掺量0%~0.45%范围内,氯离子结合能力与纤维掺量存在二次函数关系。聚丙烯纤维的掺入降低了干湿循环后期氯离子扩散系数,增大了时间依赖系数m,有利于提高混凝土抗氯离子侵蚀能力。     

铁尾矿陶粒混凝土的制备与性能分析

用铁尾矿陶粒替代普通混凝土天然粗骨料,根据《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ/T 12—2019)设计配合比,制备LC30～LC40的铁尾矿陶粒混凝土.测定和计算其力学性能、耐久性、经济性,并与普通混凝土作对比.结果表明,铁尾矿陶粒混凝土能够满足《轻骨料混凝土技术规程》(JGJ/T 12—2019)中LC30配制强度,其...     

基于随机细观骨料的钢筋表面氯离子浓度概率分布研究

氯盐侵蚀诱发钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构耐久性失效的主要因素之一。研究钢筋表面氯离子浓度概率分布对于预测海洋工程的服役性能具有十分重要的意义。通过引入随机厚度的界面过渡区,建立了包含骨料、界面过渡区以及砂浆的三相混凝土细观模型。在此基础上,结合氯离子扩散理论,建立了氯离子扩散细观数值模型。研究结果表明,骨料对氯离子的扩散具有阻碍作用,增加了氯离子的扩散路径。通过对6 000个钢筋表面氯离子浓度的模拟结果进行统计分析,发现:当骨料率为40%(体积分数)时,钢筋表面氯离子浓度呈双峰分布;当骨料率小于40%时,钢筋表面氯离子浓度近似呈正态分布;随着骨料率的增加,钢筋表面氯离子浓度不断减小,变异系数不断增大。     

玄武岩纤维掺量对页岩轻骨料混凝土强度性能影响的研究

<中作者单位六>=研究了不同玄武岩纤维体积掺量对页岩轻骨料混凝土各项强度的影响.试验结果表明,玄武岩纤维的掺入会在一定程度上提高轻骨料混凝土的抗压、抗折强度和弹性模量;纤维掺量0.2%时,抗压与抗折强度达到最大值,分别提高11.49%、20%;轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增加而增加,在纤维掺量0.3%时,劈裂抗拉强度达到最大值,强度提高54.59%;玄武岩纤维掺入页岩轻骨料混凝土中不仅对各相强度有一定提高,且一定程度上改善了轻骨料混凝土的脆性缺陷,起到增强增韧作用.     

轻质超高性能混凝土的制备及性能形成机理

以预湿轻集料、硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰微珠、钢纤维、膨胀剂等为原材料,采用轻质、超高强度与低收缩协同设计方法制备了一种轻质超高性能混凝土材料,并研究其性能的主要影响因素和形成机理。结果表明:制备的轻质超高性能混凝土可实现自流平、干表观密度低至2040 kg/m3、28 d抗压/抗折强度可达120/18 MPa、弯曲韧性指数I₂₀可至21.8、56 d收缩率低至2.62×10^–4;其性能的形成主要源于粉煤灰微珠的滚珠效应、轻集料的轻质多孔效应、预湿轻集料的内养护与拱壳效应,以及预湿轻集料内养护与膨胀剂的叠加效应。     

Aggregate influence on chloride ion diffusion into concrete

An attempt is made to predict the probable effect of the aggregate on chloride ion diffusion into saturated concrete. It is shown that if the chloride ion diffusion coefficient of an aggregate ranges from 0.2 to 10 times that of the cement paste matrix, then this could result in variations in the concrete chloride ion diffusion coefficient of up to 10:1. Such a variation is equivalent to a change in free water-cement ratio from 0.77 to 0.45.