海水海砂混凝土基本力学性能研究

通过制作3组不同强度的海水海砂混凝土立方体试块和1组对照用普通淡水河砂混凝土试块,来测定各组试块的抗压强度和劈裂抗拉强度以研究海水海砂混凝土的基本力学性能。试验结果表明,海水和海砂中的盐分以及海砂的砂质等对混凝土的抗压强度与劈裂抗拉强度基本没有不良影响,因此可以认为海水海砂混凝土在基本力学性能方面与普通混凝土相一致,在不考虑盐分对普通钢筋侵蚀的条件下,可以等同普通混凝土使用。     

掺阻锈剂掺合料海水海砂混凝土护筋性探讨

测试了海水海砂胶砂中钢筋的极化电位和失重率,观察了钢筋的锈蚀情况,研究了不同掺合料和阻锈剂对海水海砂混凝土护筋性的影响.结果表明:粉煤灰、矿渣对海水海砂混凝土护筋性改善作用有限,而偏高岭土的改善作用显著,钢筋极化电位明显正移;阻锈剂中三乙醇胺对海水海砂混凝土护筋性改善作用明显;复掺偏高岭土(20%,质量分数)和三乙醇胺(1.5%,质量分数)后,海水海砂混凝土的护筋性明显提高,钢筋极化电位与淡水标准砂配制的普通混凝土相近,钢筋失重率明显降低,标准养护420d后钢筋无任何锈蚀.     

海水海砂再生混凝土与环氧涂层钢筋黏结性能

采用中心拔出试验对环氧涂层钢筋海水海砂再生混凝土的黏结性能进行了试验研究。考虑不同混凝土类型（普通混凝土、再生混凝土、海水海砂再生混凝土）、设计强度等级（C20、C25）、黏结长度（3d、5d、8d,d为钢筋直径）、钢筋种类（普通钢筋、环氧涂层钢筋）和保护层厚度（67、42mm）等参数进行拔出试验,研究其黏结强度的变化规律。结果表明：环氧涂层钢筋与海水海砂再生混凝土之间黏结性能较普通钢筋混凝土的略有降低,再生粗骨料的加入降低了试件的黏结强度,而海水、海砂减小了再生粗骨料对黏结强度的不利影响;黏结强度随着混凝土强度和保护层厚度增加而显著提高,随着黏结长度增长而降低;环氧涂层钢筋与海水海砂再生混凝土黏结滑移曲线与普通钢筋混凝土试件的相似,分为微滑移、滑移和下降三段;环氧涂层钢筋使得曲线曲率增加、下降段较缓,而海水、海砂影响与之相反。拟合得到了环氧涂层钢筋与海水海砂再生混凝土间黏结强度计算公式,计算值与相关试验数据吻合良好。     

玄武岩纤维筋海砂混凝土梁受弯性能试验研究

用玄武岩纤维(BFRP)筋替代钢筋作为未经淡化处理的海砂混凝土结构的受力筋材,进行了2种强度和4种配筋率的BFRP筋海砂混凝土梁的实验研究,包括海砂混凝土材料的抗压性能、海砂混凝土梁构件的受弯性能,对梁的开裂荷载、极限承载力、裂缝宽度、破坏形态、荷载-挠度曲线等进行了分析,探讨了混凝土强度和配筋率对梁承载力的影响,并给出设计建议。     

FRP筋增强海水海砂混凝土材料与构件耐久性能综述

将纤维增强复合材料(FRP)应用在海水海砂混凝土(SSC)中可避免氯离子引起的钢筋腐蚀,但FRP增强海水海砂混凝土(FRP-SSC)结构在恶劣环境中仍存在耐久性问题。依据现有文献研究成果,梳理了海洋环境下FRP筋、SSC以及FRP-SSC构件的耐久性。结果表明：在混凝土的碱性环境以及海水海砂中盐离子的共同作用下,FRP筋的力学性能退化程度与变异性提高,FRP筋与SSC的黏结强度降低;海水和海砂中盐离子的引入加快了水化反应,提高了SSC的密实度与耐久性,提高了SSC的耐久性;海洋环境作用导致FRP筋力学性能退化及FRP筋/钢-FRP复合筋(SFCB)与SSC的黏结强度降低,削弱了SSC构件承载力,改变了构件破坏模式,SSC构件承载力随再生粗骨料(RCA)取代率提高而降低;建议以FRP筋与SSC力学性能变异性量化和基于时变可靠度的构件设计方法作为今后进一步研究的方向。     

基于DIC的混凝土嵌入式BFRP筋拔出行为及黏结性能研究

基于数字图像相关（DIC）技术对混凝土内嵌入式玄武岩纤维增强聚合物（BFRP）筋的界面黏结性能及其拔出过程开展了研究.采用数字图像采集处理技术获取了BFRP筋从混凝土表面拔出过程的应变场演变数据并计算了界面的黏结应力.结果表明：BFRP筋从混凝土表面拔出过程中，黏结应力与应变沿筋材呈现对称分布；随着拉拔荷载的增加，界面黏结应力、应变均不断增大，养护龄期为7 d的C50混凝土与BFRP筋的黏结界面在靠近加载端区域的最大应力和应变分别为3.3 MPa、0.020；与淡水河砂混凝土相比，当养护龄期达到28 d时，相同水胶比下海水海砂混凝土与BFRP筋界面黏结处的最大应力提高了19%左右；延长养护龄期可有效增大混凝土与BFRP筋的界面黏结应力；界面黏结应力和应变沿加载端到自由端呈线性下降趋势；拔出后加载端混凝土损伤严重，BFRP筋黏结段呈现部分纤维拉断剥离现象.     

海水海砂混凝土内玄武岩纤维增强复材筋性能退化研究

采用纤维增强复合材料(FRP)替代钢筋应用于海水海砂混凝土结构是解决钢筋锈蚀问题的有效途径之一。针对FRP材料的耐久性问题,已有的研究集中于将FRP直接浸泡于强碱性环境下模拟混凝土内的孔隙水环境,而海水海砂混凝土在Cl-及SO42-的作用下,内部的碱环境处在动态变化中,有必要研究FRP在真实碱环境下的长期性能。因此,本研究测试了实验室加速环境下(室温、40℃以及60℃水溶液及模拟海水溶液),不同海水海砂混凝土砂浆包裹厚度(0,10,20 mm) BFRP(Basalt-FRP)筋的耐久性,测试了不同浸泡时间后BFRP筋的拉伸强度,用扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断面进行了观察。研究发现,同一包裹厚度BFRP筋随浸泡温度的升高,拉伸强度退化越显著;在同一浸泡环境下,混凝土包裹层厚度越大,BFRP筋的拉伸强度退化越明显;影响BFRP筋拉伸强度退化的主要因素是混凝土内部碱度。     

玄武岩纤维筋海水海砂混凝土梁承载性能及使用性能影响因素研究

为提升玄武岩纤维(BFRP)筋海水海砂混凝土梁的承载性能和使用性能,提出采用纤维编织网增强水泥基复合材料(textile reinforced ECC,TRE)复合层替代受拉区部分混凝土来限制裂缝和挠度发展.研究参数包括配筋率、截面高度、筋材直径和TRE复合层.结果表明:增大配筋率(或轴向刚度)和截面高度可提高承载力、...     

粉煤灰影响海水海洋骨料水泥基材料抗压强度试验研究

通过试验测定不同粉煤灰掺量下的海水水泥净浆、海水海砂砂浆以及海水海洋骨料混凝土的抗压强度,研究粉煤灰掺量对海水海洋骨料水泥基材料抗压强度的影响。试验结果表明,随着粉煤灰掺量的增加,海水水泥净浆和海水海砂砂浆的抗压强度逐渐降低,海水海洋骨料混凝土抗压强度表现为先增大后减小。粉煤灰掺量对海水海洋骨料水泥基材料抗压强度的影响规律与粉煤灰掺量对淡水河砂水泥基材料抗压强度的影响规律基本一致,但影响程度略小于淡水河砂水泥基材料。     

石粉掺量对钢筋混凝土握裹力性能的影响

主要改变混凝土中石粉掺量、胶砂比、水灰比、吸水树脂用量,对比工作性及钢筋混凝土界面握裹力分析,采用混凝土气泡间隙测试仪观察拉升后界面结构和混凝土强度比较,最终确定C(水泥)∶S(砂)∶G(石)=1∶1.70∶2.64,石粉量8%,减水剂1%,吸水树脂0.20%,3 d强度提高31.9%;7 d强度提高29.1%;28 d强度提高57.2%,满足C40混凝土强度的要求,进一步提高机制砂对钢筋界面握裹力的性能。     

BFRP筋与地聚物混凝土黏结性能试验研究

通过对51个玄武岩纤维复合材料（BFRP）筋-地聚物混凝土界面黏结试件进行中心拉拔试验,分析了BFRP筋与地聚物混凝土的界面黏结破坏机理,研究了BFRP筋表面形式（浅螺纹、喷砂和深螺纹）、直径d（12、16 mm和20 mm）、黏结长度（2.5d、5d和7.5d）、地聚物混凝土强度等级（C30、C40和C50）及混凝土保护层厚度（20、45 mm和69 mm）等因素对BFRP筋-地聚物混凝土界面性能的影响,并与9个BFRP筋-普通混凝土界面黏结试件中心拉拔试验结果进行比较。试验结果表明：BFRP筋-地聚物混凝土界面黏结强度与BFRP筋-普通混凝土界面黏结强度基本相同;BFRP筋表面形式对其黏结性能影响较大,直径为12 mm时,浅螺纹、喷砂和深螺纹BFRP筋与地聚物混凝土的黏结强度分别为15.33、20.49 MPa和22.66 MPa;随着FRP筋直径和黏结长度的增加,BFRP筋与地聚物混凝土黏结强度降低,而随着混凝土强度和和保护层厚度的增加,黏结强度提高。通过CMR和mBPE模型对试验所得黏结应力-滑移曲线进行拟合,发现CMR模型能够较为准确的描述BFRP筋与地聚物混凝土间的黏结应力-滑移关系。     

风积沙混凝土与钢筋的黏结性能试验研究

为研究风积沙混凝土与钢筋之间的黏结性能,制作了28个试块进行中心拉拔试验,研究了风积沙掺量、钢筋形状、钢筋直径和龄期对黏结性能的影响规律,并基于试验结果拟合出风积沙混凝土与带肋钢筋之间的黏结强度-滑移本构关系曲线。研究结果表明,风积沙掺量小于30%时,极限黏结强度随着风积沙掺量、钢筋直径、龄期的提高而提高;风积沙掺量分别为10%、20%和30%时,带肋钢筋对应的极限黏结强度分别比光圆钢筋提高了61.2%、58.5%、56.1%。     

杂散电流影响下海砂混凝土的力学性能以及钢筋锈蚀特征

对杂散电流影响下海砂混凝土的力学性能以及钢筋锈蚀特征进行了研究。结果表明:随着加载电压的增大以及通电时间的延长,其抗压强度和弹性模量明显下降;通过电化学当量和钢筋腐蚀电流密度特征变化,杂散电流对河砂混凝土钢筋锈蚀影响较弱,但会加速海砂混凝土钢筋锈蚀,产生不利影响。     

CFRP筋与海水海砂混凝土黏结性能试验

为研究纤维增强塑料(FRP)筋与海水海砂混凝土(SWSSC)的黏结性能,选择4种碳纤维增强塑料(CFRP)筋材和2个强度等级的SWSSC,制作了72个试件进行拉拔试验,研究了黏结长度、筋材直径、混凝土强度和筋材表面处理等参数对黏结性能的影响; 开展了SWSSC试件与普通混凝土(NC)试件的对比试验,获取了试件的破坏形态和黏结应力-滑移曲线。基于ACI 440.1R-06公式提出了新的黏结强度计算公式。结果表明:CFRP筋与SWSSC的黏结破坏模式可以分为拔出破坏和劈裂破坏; 黏结强度随黏结长度的增加而逐步减小,且与(l_d/d_b)^-0.41呈近似关系(l_d为黏结长度,d_b为CFRP筋直径); 黏结强度随混凝土强度的提高而增大,但与CFRP筋材直径的相关性不明显; 表面喷砂能够显著提高CFRP筋与SWSSC的黏结性能,黏结强度增长系数可取为1.76; 相比于NC,CFRP筋与SWSSC的黏结强度有小幅度降低; 采用ACI 440.1R-06和CSA S806-02公式得到的预测结果与试验结果之间误差较大,均不适合直接用于估算CFRP筋与SWSSC的抗拔强度; 基于ACI 440.1R-06提出的新黏结强度计算公式计算结果与试验结果吻合程度较高,但其适用性需要进一步验证。     

钢筋-中高强度再生混凝土黏结滑移性能梁式试验研究

为研究钢筋与再生混凝土黏结滑移性能,进行了13个梁式试件的钢筋-中高强度再生混凝土黏结性能试验。研究了钢筋外形、锚固长度、混凝土强度、再生骨料取代率对钢筋-再生混凝土黏结滑移性能的影响。结果表明：再生粗骨料混凝土取代率为33%~66%、细骨料为天然砂时,钢筋-再生混凝土黏结强度与普通混凝土接近;再生粗骨料取代率100%、再生细骨料取代率50%以上时,钢筋-再生混凝土黏结性能明显退化;与普通混凝土相比,再生粗骨料混凝土的相对混凝土强度黏结效率系数有所提高;变形钢筋与再生混凝土的黏结强度明显好于光圆钢筋;钢筋与再生混凝土的黏结强度随钢筋相对锚固长度增大而减小;拟合所得的黏结-滑移本构模型,其计算值与试验值吻合良好。     

芯柱自密实混凝土与钢筋握裹强度的试验研究

采用拔出试验,对芯柱自密实混凝土和普通混凝土与钢筋握裹强度进行了对比试验研究.结果表明:不管是光圆钢筋还是带肋钢筋,芯柱自密实混凝土与钢筋握裹强度均高于普通混凝土,并对其机理进行了初步探讨,为自密实混凝土应用于芯柱提供了依据.     

利用海砂制备高性能混凝土试验研究

研究了细集料砂对水泥胶砂性能的影响,并以海砂为细骨料制备高性能混凝土,分别进行了C60、C100等级海砂高性能混凝土工作性能、力学性能以及耐久性能试验研究。结果表明:海砂水泥胶砂抗压强度比河砂低,但是抗折强度要高于河砂;海砂制备同等级高性能混凝土的工作性、28 d抗压强度及劈裂抗拉强度要优于天然河砂,且早期强度发展迅速;采用电通量法和NEL法评价的氯离子渗透性都处于很低的水平,为海砂混凝土的研究与应用提供了研究基础,为制定海砂混凝土应用技术规范提供重要参考。     

纤维筋与玄武岩纤维混凝土粘结性能

为了对比BFRP和GFRP筋与玄武岩纤维混凝土的粘结强度,选用直径14的FRP筋埋入玄武岩纤维混凝土的立方体试块中进行拉拔试验,通过改变FRP筋锚固长度以及纤维掺量,研究玄武岩纤维混凝土与FRP筋的粘结性能.