加载速率对湿态混凝土强度的影响

首先研究了混凝土在自由吸水条件下的饱和度演化规律,然后对5种湿度状态下的混凝土进行了5种抗压加载速率下的单轴压缩试验和5种劈裂抗拉加载速率下的劈裂抗拉试验,最后建立了不同饱和度混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度随加载速率变化的预测公式,并分解了自由水与加载速率的独立效应.结果表明:相同加载速率下混凝土试件的抗压强度与劈裂抗拉强度均随饱和度的增加而降低;相同饱和度下混凝土试件的抗压强度与劈裂抗拉强度均随加载速率的提高呈近似指数关系增长;相同饱和度下混凝土劈裂抗拉强度随加载速率的变化幅度较抗压强度更为显著.     

纤维掺量及混杂比对钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土力学性能影响研究

分别将钢纤维、聚丙烯纤维按照0.25%、0.5%、0.75%的体积掺加率,以体积比1∶1、1∶2、2∶1混杂后掺入C60混凝土基体中共浇筑30组抗压、抗折、劈裂抗拉试件,通过对其进行抗压、抗折、劈裂抗拉试验研究,分析纤维掺量和混杂比对高强混凝土基本力学性能的影响。结果表明:混杂纤维的掺入降低了混凝土基体的抗压强度,混杂纤维混凝土抗压强度随纤维掺加率增大总体呈下降趋势,相同体积掺加率下,抗压强度随着混杂比中钢纤维掺量的增加亦大致呈逐渐下降的趋势;混杂纤维的掺入对混凝土基体的劈裂抗拉强度有很大改善,混杂纤维混凝土劈裂抗拉强度随着体积掺加率的增加呈先下降后增高的趋势,但随混杂比的规律并不清晰;混杂纤维的掺入对混凝土基体的抗折强度均有较大幅度提高,混杂纤维混凝土抗折强度随纤维掺量的增大呈先升后降的趋势,同体积掺加率情况下,所有混杂比对纤维混凝土抗折强度影响的规律亦不一致。     

轻骨料碳纤维混凝土的力学性能

先通过不同碳纤维掺量的90个 150mmxl50mmx150mm立方体抗压强度试验,得到了碳纤维增强轻骨料混凝土抗压强度的基本规律;然后通过不同强度等级的27个φ70mmxl40mm圆柱体和相应的27个150mmxl50mmxl50mm立方体抗压强度试验以及数理统计分析,得到了轻骨料碳纤维混凝土标准立方体与圆柱体间的单轴抗压强度换算系数及其单轴抗压应力一应变变化关系和本构模型;最后通过同强度等级不同碳纤维掺量和不同强度等级同碳纤维掺量的54个φ70mmxl40mm圆柱体劈裂抗拉强度试验以及相应的54个150mmx150mmx150mm立方体抗压强度试验,分析了轻骨料碳纤维混凝t劈裂抗拉力学特性.得到了劈裂抗拉强度和抗压强度间的关系.试验表明轻骨料碳纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、极限应变、弹性模皱和韧性等较同级别轻骨料混凝土高.     

不同粗骨料强化方法对全珊瑚骨料混凝土基本力学性能影响

为研究不同浸泡溶液对珊瑚粗骨料物理性能指标及珊瑚混凝土基本力学性能的提升效果，利用水泥-粉煤灰、水泥-硅灰、水玻璃溶液浸泡强化珊瑚粗骨料，并制成全珊瑚骨料混凝土，完成了立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉、抗折、受压应力-应变曲线、弹性模量、泊松比等基本力学性能测试。结果表明：水泥-粉煤灰溶液浸泡处理后珊瑚粗骨料（CCA-F）和CCA-F混凝土力学性能的提升最明显，处理后粗骨料筒压强度提高17%，混凝土立方体抗压强度较粗骨料处理前在C25、C30、C35等级下分别提升了30%、18%、11%。3种浆液强化后珊瑚骨料混凝土其他力学性能的变化规律与立方体抗压强度相似，但泊松比变化不明显。     

高应变率下橡胶混凝土压缩和劈裂试验研究

文章采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)对2种粒径、3种橡胶粉掺量的橡胶混凝土进行了多个应变率下的压缩和劈裂试验,研究了应变率、橡胶粉掺量和粒径对橡胶混凝土的动态抗压、抗拉性能的影响,分析了不同应变率下试样的应力-应变曲线的特点及相关力学参数的变化情况。结果表明:橡胶混凝土的抗压强度、峰值应变、劈裂强度均随应变率的增大而增大,但变化趋势有所不同;随橡胶粉掺量增加,试样的抗压强度、劈裂强度降低,但应力-应变曲线的卸载段变平缓,吸能效果增强;相近应变率下小粒径橡胶混凝土的抗压强度更大,吸能效果更强,橡胶粉粒径对劈裂强度无明显影响。     

粉煤灰掺量对混凝土单轴受拉受压应力-应变曲线的影响

用占胶凝材料总量的0,15%,20%的粉煤灰配置混凝土,并用此种配合比配制的混凝土制成棱柱体试件在材料试验机上测定其单轴受拉和单轴受压的部分应力应变曲线。结果表明:(1)混凝土抗拉强度的增长率>极限拉伸值的增长率>抗拉弹性模量的增长率。(2)粉煤灰掺量从0增加到20%,7d、28d混凝土抗压弹性模量,抗拉强度,抗拉弹性模量都下降,而90d混凝土抗压弹性模量,抗拉强度,抗拉弹性模量都比较接近。(3)粉煤灰掺量为0、15%、20%的上升段(在50%σ_0范围内)应力-应变方程与Hognestad建议的应力-应变方程基本吻合。     

掺橡胶颗粒的玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能研究

分别研究了不同掺量短切玄武岩纤维对轻骨料混凝土及橡胶颗粒代替部分细集料后的轻骨料混凝土的抗压、劈裂抗拉和抗折性能的影响。试验研究表明:玄武岩纤维能有效提高轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度;当在轻骨料混凝土中掺入橡胶颗粒后,抗压强度随着纤维掺量的增加呈递减趋势,劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增加不显著变化,抗折强度随着纤维掺量的增加呈现先降低后增加的变化趋势;掺入橡胶颗粒的轻骨料混凝土的三项力学指标数值均低于对应的不掺橡胶颗粒的轻骨料混凝土。     

不同强度等级混凝土尺寸效应试验研究

为了研究不同强度等级混凝土强度的尺寸效应,分别对C15、C20和C30等级混凝土,边长分别为100、150和150 mm的立方体试件进行了抗压和劈裂抗拉试验。建立了不同强度等级混凝土抗压与劈裂抗拉强度尺寸效应律的计算式,并通过试验数据验证了其适用性。试验结果表明,混凝土的立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均存在尺寸效应,随着强度等级增大尺寸效应显著性逐渐增大;抗拉尺寸效应大于抗压尺寸效应。     

再生粗骨料自密实混凝土基本力学性能

通过再生粗骨料自密实混凝土(RCASCC)的工作性能、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗压强度测试和应力应变试验,分析了不同再生粗骨料取代率(R)下RCASCC的工作性能和基本力学性能的变化规律,并提出了RCASCC的应力应变本构方程.结果表明：随着R的增加,RCASCC的工作性能变差,但仍能满足现行规范要求;随着R的增加,RCASCC的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度总体呈现下降趋势,但R=50%时的立方体抗压强度和轴心抗压强度要高于R=25%之时;随着龄期的增长,RCASCC的抗压强度呈现非线性增长的趋势;经验证,所得出的RCASCC轴心抗压强度、劈裂抗拉强度与立方体抗压强度之间的换算关系与普通混凝土换算关系基本一致,RCASCC的应力应变本构方程与普通混凝土的单轴受压本构方程相近.     

不同龄期C80混凝土力学性能研究

通过对C80高强商品混凝土力学性能试验,对C80高强商品混凝土不同龄期的力学性能进行研究。研究了龄期为12 h和1,3,7,14,28,90 d时混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、静力受压弹性模量和单轴应力-应变全过程等性能指标,并分析各项性能指标随龄期增长变化规律,探索C80高强混凝土早期强度(7 d前)和超早期强度(3 d前)变化规律,得出各龄期下立方体抗压强度和弹性模量的计算公式。     

乌鲁木齐地区C30自密实混凝土力学性能试验研究

为研究乌鲁木齐地区C30自密实混凝土力学性能,采用乌鲁木齐地区常用原材料配制C30自密实混凝土和普通混凝土,对配制出的混凝土进行立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度和受压应力-应变曲线试验,对自密实混凝土和普通混凝土的试验结果进行对比分析。试验结果表明:自密实混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度高于普通混凝土,且自密实混凝土后期承载力显著提高;自密实混凝土横向应变、纵向应变及泊松比随应力水平的发展趋势与普通混凝土相同;自密实混凝土峰值应变略低于普通混凝土。     

再生混凝土基本力学性能研究(Ⅱ)

在单轴受压性能研究的基础上,进一步研究了再生混凝土的单轴抗拉强度、劈裂抗拉强度以及两者之间的关系,抗折强度,断裂能,与钢筋的粘结强度,热膨胀系数和高温后残余抗压强度.试验结果表明,再生混凝土的单轴抗拉强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、断裂能及其与钢筋的粘结强度均随其抗压强度的增加而增加;普通混凝土单轴抗拉强度、劈裂抗拉强度及其与钢筋间的粘结强度计算公式也适用于再生混凝土,但普通混凝土抗折强度和断裂能计算公式用于再生混凝土则偏于不安全;再生混凝土的热膨胀系数约为1×10-5K-1,与普通混凝土差别不大;再生混凝土高温后残余抗压强度的变化规律与轻骨料混凝土类似.     

引气剂对混凝土力学性能影响试验研究

进行了含气量为1.5％、3％、5％、7％的基体砂浆以及将其破碎后制成的再生混凝土的抗压、抗折、劈拉强度试验.结果表明,随着含气量增加,基体砂浆抗压、劈拉强度下降,抗折强度变化不大.再生混凝土的抗压强度随基体砂浆含气量的增加而减小;基体砂浆含气量对再生混凝土抗折强度和劈裂抗拉强度影响不大.     

玄武岩纤维和外加剂对混凝土力学和抗裂性能的影响

研究了玄武岩纤维（BF）、可再分散乳胶粉、羟乙基甲基纤维素醚（HEMC）、UEA膨胀剂和十二烷基硫酸钠（K12）对混凝土力学性能和抗裂性能的影响。结果表明：随着可再分散乳胶粉掺量的增加,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度基本呈降低趋势,拉压比先减小后增大;随着BF掺量的增加,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度先增大后减小,拉压比基本呈增大趋势,抗裂性能提升;复掺BF、可再分散乳胶粉、HEMC、UEA膨胀剂和K12时,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度较复掺BF、可再分散乳胶粉、HEMC和UEA膨胀剂时有所降低,但拉压比增大,抗裂性能显著提升。     

水灰比和裂缝宽度对渗透结晶型混凝土的自愈合性能影响

为探究水灰比和裂缝宽度对水泥基渗透结晶型防水材料（CCCW）的自愈合能力的影响。对预设裂缝和未设裂缝的混凝土进行了抗压试验、劈裂抗拉试验及抗渗性能试验。利用扫描电子显微镜（SEM）观察微观形貌及水化产物。结果表明：CCCW的自愈合率随水灰比和龄期的增加而增加；随裂缝宽度的增加而减小。CCCW对含裂缝的混凝土有良好的修复效果，提高了混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度。含裂缝的试件劈裂抗拉强度无法达到初始强度，这是因为水化生成的结晶产物虽然完全的堵塞裂缝，但是并不能达到与混凝土相同的致密程度和强度，从而导致裂缝处成为薄弱部分，劈裂抗拉强度降低。CCCW的抗渗性能良好是由于产生大量的结晶物填充裂缝，起到修复和防水作用。     

再生骨料混凝土抗拉强度和抗剪强度试验研究

考虑混凝土两个强度等级(C20、C30)和再生骨料取代率,进行再生混凝土劈裂抗拉试验、非标准试件的抗折试验和等高变宽梁的抗剪试验,研究再生混凝土抗拉、抗剪性能和变形,获得了以下成果:1)再生混凝土的劈裂强度稍低于普通混凝土。2)再生混凝土抗折强度离散范围较大,与立方体抗压强度间没有显著的回归关系。3)再生混凝土的抗剪能力随取代率增加没有明显的变化,极限切应力与混凝土的强度回归相关性较差。4)抗剪试验梁的主拉应变曲线在大约70%最大值以下时呈直线,超过此值以后逐渐弯曲。试验实测的名义切应力、剪切弹性模量较低。     

钢纤维保温混凝土抗压和抗拉性能试验研究

选用0、0.5%、1%、1.5%、2%和2.5%六种钢纤维掺量,对C30保温混凝土进行不同龄期的立方体抗压试验和劈裂抗拉试验,分析了不同钢纤维的掺量和不同龄期对钢纤维保温混凝土的抗压和抗拉强度影响。结果表明,当保温混凝土中单掺钢纤维时,随着钢纤维掺量的增加抗压强度和抗拉强度也随着增加,但抗压强度增长效果并不明显;当保温混凝土中纳米SiO2掺量为1.2%时,随着钢纤维掺量的增加抗压强度和抗拉强度也随着增加,但抗拉强度同不掺纳米SiO2时接近。     

再生粗骨料混凝土力学性能试验研究

以某10年龄期的既有建筑物废弃混凝土作为再生粗骨料原料,配制了坍落度达140 mm的C40泵送混凝土。以再生粗骨料取代率、粉煤灰取代率为主要研究参量,对配制的混凝土试块的立方体抗压、棱柱体抗压、劈裂抗拉和弹性模量等力学性能指标进行了系统的试验研究。结果表明,再生混凝土的抗压、劈裂抗拉破坏形态与普通混凝土基本一致。在满足坍落度一定的前提下,立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和弹性模量随着再生骨料取代率的增加而降低,而随着粉煤灰取代率的增加而有所提升;劈裂抗拉强度离散性较大,无明显规律;各力学指标间关系受再生粗骨料和粉煤灰取代率的影响也不明显。研究结果可为再生粗骨料的应用提供参考。     

高强混凝土动态受拉特性的试验研究

混凝土的动态力学特性与静态情况下有很大的不同,为了明确高强混凝土在动态条件下的受拉力学特性,本文应用MTS试验机,对C50混凝土在应变速率为10-5/s～10-2/s范围内进行单轴动态拉伸试验,系统研究了不同应变速率下混凝土的抗拉强度、弹性模量、峰值应变等抗拉力学特性,并分析了应变速率对高强混凝土抗拉强度、弹性模量等力学指标的影响规律。试验结果表明:混凝土抗拉强度、弹性模量随着应变速率的增加而增加,泊松比离散性比较大,增加趋势不明显,动态受拉应力应变曲线与静态相似。这些成果有利于完善混凝土的动态本构关系。     

钢纤维混凝土抗拉性能试验研究

研究了钢纤维体积率、钢纤维长径比、钢纤维类型对钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度及轴心受拉应力-应变全曲线的影响规律。试验采用两端埋设钢筋的变截面轴心受拉试件并在普通万能试验机上加辅助刚性架,进行钢纤维混凝土轴心受拉应力-应变全曲线测试。研究表明,随着钢纤维体积率、长径比的增大,钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度呈线性增大规律。采用设计的试验装置可测得钢纤维混凝土轴心受拉应力-应变全曲线,分析了纤维掺量和基体混凝土强度对轴心受拉应力-应变全曲线的影响规律。根据试验数据分析,提出了钢纤维混凝土轴心抗拉强度与劈裂抗拉强度间的关系式,提出了钢纤维混凝土轴心受拉应力-应变全曲线的解析表达式。