约束程度与混凝土早期开裂敏感性评价

收缩变形是混凝土早期开裂的驱动力,然而是否会发生开裂还与约束条件密切相关。此外,初龄期混凝土力学性质的发展也受约束程度影响。采用了单轴约束试验方法,分析了不同约束程度下混凝土约束应力、松弛性质和弹性模量的发展,并讨论了约束程度对早期开裂敏感性评价的影响。     

混凝土早期开裂敏感性评价

温度变形和自生收缩变形等受约束形成的拉应力,是引起混凝土早期开裂的主要驱动力;单轴约束试验是试验室评价混凝土早期开裂敏感性的有效方法。文章通过温度-应力试验分析混凝土早期开裂的机理,并探讨了温度历程和自生收缩变形对混凝土开裂敏感性的影响。     

混凝土早龄期裂缝与约束度研究

水化反应作用下,早龄期混凝土产生温度和自生体积等变形,受到外部以及自身温差、线胀系数等差异引起的内外约束后,混凝土应力很容易超出其抗拉强度并导致结构开裂。基于混凝土温度场和应力场仿真计算理论,对早龄期混凝土温度应力、徐变和约束关系进行分析,研究结果表明早龄期混凝土裂缝主要与温度、自生体积变形和约束度有关。     

混凝土早期约束应力与开裂敏感性研究

混凝土开裂不仅影响到结构的外观和使用性能,还可能对混凝土结构的耐久性产生严重影响。准确地评价混凝土开裂敏感性,是采取有效措施减少或避免开裂的前提。采用单轴约束试验方法,研究了不同温度历程和不同约束程度下混凝土早期约束应力的发展规律,探讨了温度历程对混凝土早期开裂敏感性的影响;研究表明混凝土的临界开裂应力与约束应力的发展历程有关。     

一种无约束混凝土早龄期变形性能试验装置的研制

为解决目前混凝土早龄期变形试验方法存在的缺陷(试模及润滑油脂对混凝土收缩变形的约束、无法准确测得混凝土初凝前的变形),采用重液悬浮混凝土试件的方法来消除试模对试件的变形约束,研发了一种能准确测量混凝土早龄期变形的试验装置.结果表明:通过该试验装置测得的数据具有一定的准确性.     

混凝土在环形约束条件下的力学行为分析

介绍了一套高性能混凝土的约束收缩试验方法。用这种方法可以在试验室确定混凝土或砂浆的开裂龄期,以及因收缩被约束而产生的拉应力。试验采用了一套装有应变计的环形装置来分析混凝土在早龄期受拉时的力学行为。文中论述了混凝土约束收缩的测量方法和自生拉应力、弹性应变和徐变的量化的数学计算方法。     

混凝土无约束早龄期变形性能试验研究

无约束混凝土早龄期变形性能试验装置,采用重液悬浮混凝土试件的方法来消除试模对试件的变形约束,此方法能够准确地测量混凝土的自浇筑成型开始的早龄期变形参数。为考察无约束混凝土早龄期变形性能试验装置及试验方法的灵敏性,对混凝土早龄期变形性能的部分主要影响因素进行研究,探讨了水泥用量、水泥品种和外加剂种类对混凝土无约束早龄期变形性能的影响。     

混凝土早龄期抗裂性能综合优化与试验评价

早龄期开裂是影响混凝土长期性能的重要缺陷,必须严格控制。从原材料选用和配合比优化的角度,就改善混凝土的早龄期抗裂性能提出了一系列技术措施,并对这些措施的有效性分别进行了基于自由和约束收缩试验的评价。结果表明,减缩剂具有减小自由收缩应变和推迟约束开裂龄期的作用;以粉煤灰部分取代硅酸盐水泥会导致早期开裂龄期提前;抗拉性能较高且自由收缩减小的混凝土可望获得较好的早龄期抗裂性能。     

基于成熟度理论掺氧化镁混凝土开裂敏感性的评价

通过研究氧化镁掺量为0、4%、6%、8%混凝土的劈裂抗拉强度、变温历程下的约束应力发展，并结合成熟度理论和数据拟合计算混凝土变温历程下的等效龄期，评价混凝土的开裂敏感性。结果表明，掺4%、6%氧化镁可提高混凝土的劈裂抗拉强度，掺8%氧化镁可提高混凝土的早期劈裂抗拉强度，但不利于后期劈裂抗拉强度发展；温度-应力试验表明，掺氧化镁可以提高混凝土的抗裂性能，但开裂温度和开裂应力的定量评价结果存在差异；开裂敏感度综合考虑了混凝土温度历程和劈裂抗拉强度发展，其作为评价指标更加准确，氧化镁掺量为4%、6%、8%的混凝土开裂敏感度较基准组分别减小了4.6、5.0、1.8个百分点。     

约束条件下混凝土开裂性能哑铃型测试方法研究

在分析对比国内外混凝土开裂性能测试方法的基础上,研制了哑铃型混凝土开裂性能测试仪.该测试仪采用应力发生器诱导混凝土试件快速产生裂缝,能快捷准确地评价混凝土材料开裂性能.与现有的约束条件下混凝土开裂性能测试方法(板式约束法、圆环约束法等)对比后发现:哑铃型混凝土开裂性能测试方法具有敏感性强、准确性高、测试周期短、工程应用简便等特点.     

混凝土早期应力发展与抗裂性能评价

混凝土的开裂敏感性主要由早期的应力发展决定，并且受很多因素影响，如温度、模量、热变形系数，自收缩和徐变等。温度-应力试验可以同时考虑这些因素的影响，检测混凝土的应力发展，从而对其开裂敏感性进行评价。     

纤维混凝土梁受弯试验及开裂弯矩计算公式

通过受弯试验测得添加玄武岩纤维、聚丙烯纤维、混杂纤维和硅灰的不同混凝土梁开裂弯矩,利用开裂弯矩试验值及材性试验值推算出各混凝土梁的塑性变形发展程度系数k值,并绘出受拉区混凝土开裂时的应力分布;然后根据k值计算得到各混凝土梁的截面抵抗矩塑性影响系数,并推导出玄武岩纤维及聚丙烯纤维混凝土梁的开裂弯矩计算公式.结果表明:各混凝土梁均满足平截面假定,添加纤维可以提高普通混凝土梁及掺硅灰混凝土梁的开裂弯矩;相同体积分数下,玄武岩纤维对混凝土梁开裂弯矩的提升效果优于聚丙烯纤维;推算得到的k值为纤维混凝梁开裂弯矩的理论推导提供了参考,同时可作为评价纤维混凝土梁开裂时受拉区混凝土塑性变形能力的指标;混凝土梁的开裂弯矩受劈拉强度和塑性变形能力的共同影响;所提出的玄武岩纤维及聚丙烯纤维混凝土梁开裂弯矩计算公式可以作为二者开裂弯矩计算时的参考.     

基于温度-应力试验的混凝土抗裂性仿真分析方法

温度-应力试验能够较好地评价混凝土抗裂性,但因其耗用时间长、试验成本大而制约温度-应力试验法的发展。本试验应用温度-应力试验法得到线膨胀系数、自生体积变形、徐变等变形参数随成熟度发展的函数关系,并用B4Cast温度应力分析软件模拟实际浇筑过程中混凝土的温度发展历程,通过仿真计算,对比实际工况下不同配合比混凝土的抗裂性。结果表明:应用B4Cast仿真计算软件可以得到不同温控措施下混凝土内部的温度历程,采用与实际情况接近的温度历程进行温度应力分析,才能客观评价混凝土的抗裂性;在温度应力试验结果的基础上,通过拟合得到混凝土的热膨胀系数、收缩变形、弹性模量、抗拉强度等参数随成熟度的变化规律,再将其用于B4Cast计算出的温度历程,可以对混凝土的开裂风险进行仿真分析;应用此方法得出在同等级下低热水泥的混凝土抗裂性高于中热水泥的混凝土。     

高温入模条件下侧墙结构混凝土早期收缩裂缝控制技术研究

温度收缩和自收缩是导致侧墙结构混凝土在约束条件下早期收缩开裂的主要原因,考虑夏季施工混凝土高温入模时会极大提高侧墙开裂风险的现状,评估了入温度为35℃时功能材料对混凝土温度与变形的影响。结果表明,通过掺加具有温升抑制及微膨胀效果的功能材料可显著降低混凝土早期绝热温升发展速率来降低实体结构温峰,同时能够在温升和温降阶段发挥全过程补偿收缩作用,从驱动力层面上降低了侧墙结构混凝土早期收缩开裂风险。     

混凝土环形试件早期收缩试验方法详述

混凝土的收缩问题是当今高性能混凝土收缩研究的热点问题之一。环形试件收缩试验方法是一种新的、比较简单的混凝土收缩测试方法,详细讨论了试验装置、试验方法、试验原理及可行性。新的试验方法能够用来研究高性能混凝土的自由收缩和不同约束状态下的收缩,克服了传统环形约束试验方法不能提供应力谱的缺点,具有轴向约束收缩试验的某些特点。     

寒区隧道洞口仰拱混凝土早期开裂机理研究

结合数值模拟与对寒区隧道洞口段仰拱填充混凝土早期变形与开裂特征进行了研究。通过ABAQUS平台编写混凝土早期水化热、早期力学性能、温度与湿度动态变化过程子程序,并结合XFEM模拟了混凝土多场耦合作用下裂缝萌生与扩展过程。与某寒区隧道工程仰拱填充混凝土开裂情况进行了对比验证,结果表明:温湿变化耦合作用数值模型可以较好地反映混凝土早龄期温度变化趋势和表面裂缝扩展特征;负温环境和温度应力是其表面开裂的主要原因,既有混凝土和厚度较大处更严重;降低混凝土出罐温度、提高混凝土养护温度可有效避免寒区隧道施工仰拱填充混凝土早龄期表面开裂。     

聚丙烯纤维混凝土的性能研究

通过聚丙烯纤维混凝土的力学性能实验、收缩实验及早期收缩开裂实验,研究了不同含量、不同长度的聚丙烯单丝纤维对修补混凝土力学性能和早期收缩开裂的影响。并对混凝土塑性开裂和纤维的阻裂机理进行了分析。试验结果表明,一定量的短切聚丙烯单丝纤维掺入修补混凝土后,可以提高混凝土的力学性能,可以显著提高混凝土的抗收缩能力,并有效抑制混凝土早期塑性收缩裂缝的生成和发展,是提高修补混凝土耐久性的有效途径之一。     

钢筋混凝土早期约束变形性能分析

约束变形引起的现浇混凝土结构早期开裂是工程中存在的普遍现象,这种混凝土未成熟期裂缝影响结构的正常使用、耐久性甚至安全性。从材料、结构和施工环境三方面的影响因素出发,对混凝土早期变形裂缝进行综合分析,着重利用裂缝计算的粘结滑移理论,建立轴向配筋构件在约束变形下的开裂机制模型和裂缝参数计算,并对荷载作用和变形作用下裂缝发展以及力学性能的主要特点及差异进行分析比较。     

混凝土早期徐变对开裂敏感性的影响

混凝土的开裂敏感度主要是由早期应力发展决定,早期徐变是影响由自生收缩与温度变形引起的混凝土约束应力发展的重要因素。研究了约束条件下混凝土的早期徐变松弛性质,以及应力松弛对混凝土早期开裂敏感性的影响。