间歇浇筑板式混凝土的早期约束收缩效应分析

以桥梁高性能混凝土为研究对象,测试老混凝土约束下新混凝土板的收缩变形。通过试验分析界面粗糙度对其影响,并考察混凝土内部早期温、湿度变化与收缩应变的关系,分析养护时间对混凝土材料收缩应力的影响。结果表明:老混凝土约束下的新混凝土厚度随新老混凝土黏结界面粗糙度的提高而增大,新混凝土内部拉应力随界面粗糙度的提高而降低,但新、老混凝土界面粗糙度对黏结面处的收缩影响不显著;距黏结面越近的截面收缩应变越小,在黏结面处达到最小,表现出显著的不均匀性,并随龄期逐渐增大。延长养护时间可减小混凝土收缩变形和内部由于不均匀收缩导致的拉应力,降低混凝土板早期开裂的风险。     

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。     

混凝土早龄期性能与开裂敏感性的测试技术

准确研究与分析混凝土的早龄期性能,是有效评价混凝土开裂敏感性的前提.温度-应力试验机可以同时进行单轴约束试验和自由变形试验,能准确地测量混凝土早龄期的体积变形、抗拉弹性模量和徐变松弛,以及不同约束程度下的应力发展,可准确分析和评价混凝土的早期开裂敏感性.     

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。     

有约束条件下混凝土的抗裂性能研究

自行设计了混凝土约束收缩试验装置,对水灰比分别为0．25、0．30、0．35和0．40的高性能混凝土在完全约束条件下的内部拉应力的发展规律进行了研究,并对拉应力水平的发展进行了分析,建立了通过拉应力水平预测混凝土工程中早期开裂的预测模型。对于拟用于工程中的混凝土,可在试验室条件下对待测混凝土进行约束收缩试验,依据开裂预测模型对混凝土用于工程中后的开裂情况做出初步判断。     

部分约束条件下中低水灰比混凝土开裂的预测

通过自制的混凝土环形约束收缩试验装置,对部分约束条件下中低水灰比(0.30,0.35和0.40)混凝土内部(环向)拉应力及拉应力水平的发展规律进行了研究,建立了通过拉应力水平预测混凝土早期开裂的预测模型.研究结果表明,部分约束条件下混凝土早期拉应力水平的安全控制值为50%;当早期拉应力水平超过55%时,混凝土发生开裂的危险性较大.对于拟用于工程中的混凝土,可在试验室条件下对其进行部分约束收缩试验,然后依据开裂预测模型预测其工程应用后的开裂情况.     

再生骨料混凝土长龄期收缩及基本力学性能研究

通过对再生骨料替代率为0、30％、50％、70％、100％混凝土及配筋混凝土进行收缩测试,研究分析混凝土的干燥收缩、收缩应力,及对不同替代率、不同龄期的立方体混凝土抗压强度.试验结果分析表明:再生混凝土的干燥收缩高于普通混凝土;在相同龄期下,其普通混凝土的立方体抗压强度高于再生混凝土;配置钢筋的混凝土构件,受到钢筋的约束作用而产生收缩应力,其再生混凝土的收缩应力高于普通混凝土,在180d龄期,100％替代率的收缩应力约为普通混凝土的3倍,对再生混凝土收缩应力的研究,对实际工程中再生混凝土构件尺寸设计有一定的理论指导.     

混凝土干燥收缩开裂评价及其试验新方法

介绍了一种评价混凝土收缩开裂的试验和评价方法,该法能够准确测量约束状态下混凝土干燥收缩时其内部产生的拉应力,特别是能够客观评价补偿收缩混凝土在弹性限制条件下抵御收缩应力的能力;提出了干燥收缩开裂概率C的概念,并将混凝土发生干燥收缩开裂的概率划分为C≥60%(高开裂风险),40%≤C<60%(中等风险)和C<40%(低风险)三种状态;试验表明,补偿收缩混凝土能够在混凝土中建立一定的自应力,可以有效降低混凝土的干燥收缩开裂概率。     

混凝土环收缩开裂试验研究及理论预测

为了揭示受约束混凝土内部的应力发展情况，以便更好地预测混凝土的开裂时间，本文在前人理论分析混凝土环收缩开裂的基础上，综合考虑了自由收缩、徐变、约束度和弹性模量等因素对混凝土环开裂的影响，推导出混凝土环应力公式。将混凝土环应力公式与最大抗拉应力破坏准则相结合，预测混凝土环开裂时间。预测得到的开裂时间与混凝土环约束试验的实测结果吻合良好。     

Shrinkage stress analysis of concrete slabs in a multi‐storey building considering internal and external restraints

Shrinkage strains of concrete slabs in a multi‐storey building are restrained internally by reinforcement bars as well as externally by supporting members such as columns or walls. These strains may induce tensile stresses in concrete members and lead to cracks due to excessive shrinkage stress. In this study, a practical shrinkage stress analysis method for application to concrete slabs in a multi‐storey building is proposed. The proposed approach considers both internal restraint of reinforcement bars and external restraint variations resulting from construction sequence. The shrinkage stress due to external restraint is obtained by multiplying the relaxation coefficient by the elastic shrinkage stress. The additional shrinkage stress due to internal restraint is obtained by the residual strain calculated via a linear elastic analysis for external restraints. A verification example was comparatively analysed using the proposed method and a commercially available analysis program that is capable of time‐dependent analysis of concrete. The results of a 10‐storey sample building suggest that the internal restraint due to reinforcement considerably increases the shrinkage stress at slabs under loose external restraint. Copyright © 2008 John Wiley & Son, Ltd.     

混凝土的早期收缩机理与开裂条件研究

对混凝土收缩的研究进行了总结,并在此基础上对混凝土产生收缩的机理进行了深入探讨。混凝土产生收缩的原因是由于自干燥导致的弯液面曲率半径的减小和表面张力的提高。混凝土在发生开裂时的拉应力小于当时混凝土的劈裂抗拉强度。环形约束时,当拉应力达到劈裂抗拉强度的55%~62%时,混凝土发生开裂。试验室中可以根据约束混凝土拉应力的发展趋势和开裂的时间来预测工程中混凝土发生开裂的可能性。     

高性能混凝土自由收缩与限制收缩(Ⅰ)

对近十年来国内外针对高性能混凝土收缩与限制收缩的研究工作进行了总结。混凝土的早期开裂与混凝土的收缩是密不可分的,从材料和工艺方面存在着诸多的影响因素。当收缩部分或全部受到约束时,混凝土内部的自生拉应力随之产生。混凝土在硬化早期表现为明显的粘弹性能,所以,在这一拉应力作用下,混凝土将随之产生蠕变。混凝土在早期是否开裂取决于收缩和蠕变的综合作用。     

混凝土及砂浆开裂的可能性预测

介绍了一套用于混凝土及砂浆环形试验的试验装置和用于推测处于约束状态下的混凝土及砂浆出现开裂的可能性的数据计算与分析方法。根据混凝土及砂浆试件在开裂时的应力变化率和相应的开裂龄期对开裂的可能性进行合理推测     

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。     

Spannungen durch Verformungsbehinderung in gebundenen Aufbetonen

Bonded concrete overlays‐stresses resulting from restrained deformations The bonded concrete overlay technique is one of the most widely used methods for repair, retrofitting and rehabilitation of concrete structures. Differential shrinkage is commonly the most crucial factor influencing the performance of the composite system and may result in extensive overlay cracking. Based on strain measurements, fundamental characteristics of overlay strain and stress development under restrained conditions were identified. The restraint of overlay deformations was found to depend less on the relative cross‐sectional dimensions of substrate and overlay than is commonly assumed. A new analytical approach for the design of bonded overlays subjected to differential shrinkage is introduced, based on localised strain conditions at the interface between substrate and overlay. A parameter study of the most important influences on overlay stress development is performed.     

Effect of mineral admixtures and curing periods on shrinkage and cracking age under restrained condition

This paper presents the test results on cracking behavior at medium age of uniaxially restrained specimens containing different types of mineral admixture, namely fly ash and limestone powder. In this study, the uniaxially restrained shrinkage, free shrinkage and strength tests were conducted to study the potential of cracking of concrete under restrained shrinkage condition. The influences of water to binder ratio, mineral admixtures and curing period of concrete on cracking behavior were investigated in this study. The investigation showed that cracking age and cracking strain of restrained specimens vary with mix proportion, mineral admixture and curing period. The potential of shrinkage cracking is not influenced only by cracking strain and amount of shrinkage but also on shrinkage rate and tensile creep. Mixture with lower water to binder ratio (w/b = 0.35) shows shorter cracking age than the mixture with higher water to binder ratio (w/b = 0.55). Fly ash and limestone powder significantly increase cracking age of concrete. The cracking age increases with the increase of the replacement ratio of fly ash. The higher shrinkage rate, when exposed to drying, of mixture with longer curing period leads to shorter cracking age.     

聚丙烯纤维混凝土早期开裂敏感性的研究

针对荆岳长江公路大桥塔座及下塔柱对混凝土抗开裂性能的要求，采用温度应力试验机研究了聚丙烯纤维对混凝土早期开裂敏感性的影响，并对其温度应力的发展过程进行分析。结果表明：聚丙烯纤维的掺入能较大地提高混凝土的抗拉强度，抑制混凝土的早期收缩，提高混凝土的抗裂能力，但其温度和应力的发展速率增大，对早期养护提出了严格要求。