补偿收缩混凝土工程结构内部应力——应变情况实测介绍

本文介绍了几个使用补偿收缩混凝土、并在施工过程中进行现场应变——应力测试的工程实例,这些测试结果充分说明补偿收缩混凝土能够产生有益的变形,具有明显的抗裂性能。     

水淬钢渣混凝土应力-应变全曲线试验研究

对6组尺寸为150 mm×150 mm×300 mm的棱柱体试件进行单轴受压试验,研究了钢渣细骨料替代率和设计强度等级两个因素对钢渣混凝土的棱柱体强度、峰值应变、极限应变、弹性模量、泊松比以及应力-应变关系的影响。结果表明:钢渣细骨料替代率为60%时,钢渣混凝土强度最高,性能最好;弹性模量随着钢渣细骨料替代率的增大而增大,但增大幅度逐渐减小;混凝土强度相同时,其极限应变随钢渣细骨料的掺量增大而减小。通过线性回归得到了钢渣混凝土的峰值应变与替代率、抗压强度的关系式,取代率不同的钢渣混凝土的泊松比在受力过程中差异较大。对无量纲化应力-应变全曲线拟合,拟合结果与实测结果吻合较好。     

混凝土拉伸应力应变关系

本文根据单调轴拉荷载作用下拉伸实验的结果,分析了轴拉荷载下混凝土应力应变全过程曲线的特点以及决定全曲线形状的特征值及其相互关系,提出了混凝土在单调轴拉荷载作用下应力应变全过程曲线方程的解析表达式。     

补偿收缩混凝土平板构件的应力—应变模型研究

目前世界各国都采用棱柱体试块(试块尺寸、所配钢筋直径和配筋率各国有差异)的限制膨胀率来表征实体工程的应力—应变关系,但关于棱柱体试块与实际工程中构件之间的相关度尚无系统的研究资料。为此,本试验通过在预先贴好应变片的钢筋网中浇筑掺加HCSA膨胀剂的高性能混凝土,模拟受边梁约束的配筋混凝土板,之后将在线采集到的钢筋应变与按照国标GB50119-2003做出的棱柱体限制膨胀率进行比较。结果表明,棱柱体试块的限制膨胀率可反映补偿收缩混凝土平板构件的变形趋势,受约束程度是影响变形的主要因素,有限元软件SAFE Plus w/Detailer Version 8.1.0分析结果验证了这一点;适当提高混凝土膨胀率有利于改善边界受边梁约束的平板的抗裂性能;应变片的粘贴精度是导致混凝土变形测量误差的关键因素。     

单调荷载下冻融混凝土应力-应变关系试验研究

混凝土应力-应变关系是冻融损伤钢筋混凝土结构非线性分析的基础,利用不同强度等级的两批24个混凝土试件(100 mm×100 mm×300 mm)冻融试验,探讨了试件表面形态、质量损失率随冻融循环次数的变化规律;通过单调加载试验,研究了单调荷载作用下冻融损伤混凝土试件的破坏特征,揭示了单调荷载作用下冻融损伤混凝土应力-应变关系随冻融循环次数的变化规律,分析了冻融损伤混凝土应力-应变关系曲线特征参数(峰值应力、峰值应变)与冻融循环次数之间的关系,提出了单调荷载作用下冻融损伤混凝土应力-应变关系计算模型。     

三轴应力下塑性混凝土应力应变关系试验研究

通过4组塑性混凝土的单轴和常规三轴压缩应力应变全曲线试验,研究了三轴应力下塑性混凝土应力应变关系.结果表明：在围压作用下,塑性混凝土轴向应力应变曲线与单轴压缩下的曲线差别明显,主要表现为直线上升段很短,曲线上升段较长,无明显峰值点,下降段较平缓.利用割线模量表征塑性混凝土三轴应力下应力应变曲线上升段的主要变形特征,分析了影响割线模量的主要因素,建立了割线模量与围压、单轴抗压强度和弹性模量之间的关系式.研究了塑性混凝土三轴应力下峰值应变随围压、单轴应力下抗压强度及峰值应变的变化规律,并建立了相应的关系式.全面分析了塑性混凝土单轴及三轴作用下应力应变曲线特征,通过归一化处理后,拟合出常规三轴应力下塑性混凝土轴向应力应变关系式.     

围压环境下混凝土应力-应变模型研究

对混凝土结构构件的受力性能进行试验数值模拟,需要建立约束混凝土和无约束混凝土在受压时的全应力-应变关系分析模型。通过模型分析混凝土的基本性能,来提高混凝土性能,使其有更高的适应环境的能力。本文简要介绍几种经验型的分析模型,均为对普通混凝土试件或钢筋混凝土柱的试验模型,并且比较了这几种分析模型及其试验结果。     

单调荷载作用下碳化混凝土应力-应变关系试验研究

通过快速碳化混凝土单调加载试验,研究了碳化对混凝土强度、刚度以及变形能力的影响。研究发现:碳化对于混凝土强度的提高作用有限,碳化后混凝土峰值压应变明显降低,弹性模量提高,试件破坏时脆性更加明显;不同碳化深度混凝土的应力-应变曲线上升段十分接近,下降段则随碳化加深变得越来越陡。通过对试验结果分析,建立了单调荷载作用下碳化混凝土应力-应变曲线方程,并给出了方程参数与碳化深度之间的关系,研究成果可为既有混凝土结构性能评定提供技术依据。     

高强混凝土应力应变关系的试验分析

应力应变关系是混凝土的基本力学性能。随着高强混凝土研究与应用的不断开展,准确系统地总结普通低强度等级混凝土与C50以上高强混凝土应力应变关系之间的差异、联系或统一关系公式的工作成为高强混凝土结构设计方法的主要前提。本文通过试验,以C30、C40与C60、C70混凝土为研究对象,初步总结了普通混凝土和高强混凝土应力变关系的不同特点,同时说明了这些不同特点是随混凝土强度等级连续变化的。     

含碎红砖再生混凝土基本力学性能及其应力-应变关系

来源于拆迁工程的废弃混凝土中,不可避免地会混入废弃红砖,碎红砖对再生混凝土力学性能影响显著。为研究含碎红砖再生混凝土的基本力学性能及其受压应力-应变本构关系,以碎红砖掺量为主要试验参数,进行了再生混凝土立方体抗压强度、弹性模量及棱柱体轴心受压应力-应变全曲线试验,量化了红砖掺量对再生混凝土力学性能的影响。基于试验结果,引入红砖取代率这一关键参数,对现有再生混凝土应力-应变关系表达式进行修正,提出了含碎红砖再生混凝土应力-应变关系表达式,并将现有试验结果与公式预测结果进行对比,验证了公式的可靠性。研究表明,碎红砖的掺入会降低再生混凝土的抗压强度,显著增大混凝土峰值应变与泊松比,使混凝土横向变形系数在更低的荷载等级下即迅速增大。     

高温后混杂纤维RPC单轴受压应力应变关系

对120个经20~900℃作用后、尺寸为70.7mm×70.7mm×228.0mm的混杂纤维活性粉末混凝土(RPC)试件进行了单轴受压试验,分析了纤维掺量和经历温度对混杂纤维RPC轴心抗压强度、弹性模量、峰值应变和受压应力应变曲线的影响.结果表明：相同高温作用后,钢纤维掺量为1%（体积分数）的混杂纤维RPC抗压强度最低,而钢纤维掺量为2%,聚丙烯纤维掺量不同的混杂纤维RPC抗压强度差别不大;轴心抗压强度和弹性模量随经历温度的升高先增大后减小,且弹性模量下降速度比抗压强度快;经历温度为600℃时,峰值应变达到最大值,且峰值点前应变迅速增大,峰值点后呈线性减小.通过回归分析,建立了抗压强度、弹性模量和峰值应变随温度变化的计算公式,提出了用五次多项式和有理分式表达的混杂纤维RPC应力应变曲线方程.与普通混凝土和高强混凝土相比,混杂纤维RPC具有更优越的抗高温性能.     

配筋混凝土干燥收缩变形的试验研究

从宏观的应用角度出发,结合工程对配筋混凝土的干缩变形进行了深入的试验和理论分析.对40个配筋混凝土构件的约束干燥收缩变形从数据采集到试验结果进行了为期360天龄期的分析研究,在混凝土自由干燥收缩估算公式的基础上,考虑了钢筋及混凝土徐变综合的影响,提出了配筋混凝土干燥收缩应变多系数估算公式,公式的计算结果与186组试验数据符合良好.公式的提出是对以往收缩公式的改进和发展,并具有较好的工程适用性,为今后修订《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中有关耐久性的条目提供了重要的试验数据和背景材料.     

全钢渣集料水泥混凝土基本力学性能的试验研究

对采用钢渣等体积替代混凝土中粗、细集料的钢渣混凝土的力学性能进行了试验研究,并与同强度等级的普通混凝土的力学性能进行对比。试验结果表明:钢渣作为混凝土粗骨料会增强混凝土的抗压、抗折强度;随着钢渣使用量的增大,钢渣混凝土的抗压强度、抗折强度也会随之增强。当用钢渣砂等体积代替混凝土的天然细集料时,也会增强混凝土的抗压强度和抗折强度。     

补偿收缩混凝土的施工技术

补偿收缩混凝土得到广泛的应用,如何才能保证混凝土工程的质量是人们非常关心的问题。本文从补偿收缩混凝土的配合比设计、生产、浇筑、养护及工程后期保护等方面介绍补偿收缩混凝土的施工技术。     

钢渣微粉对混凝土抗压强度和耐久性的影响

试验研究了钢渣微粉对混凝土抗压强度、干缩、碳化、抗氯离子渗透、气渗等性能指标的影响.研究结果表明,掺入质量分数为10%～60%的比表面积为450m2 kg的钢渣微粉,可以配制出坍落度为(200±20)mm,保水性、粘聚性俱佳且28d抗压强度为26.4～53.4MPa的混凝土.当钢渣微粉掺量为10%时,混凝土抗气体渗透能力、抗氯离子渗透能力和抗碳化能力均优于基准混凝土.     

内养护补偿收缩混凝土的抗裂性能

研究了UEA(硫铝酸钙类膨胀剂)和HCSA(硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂)的膨胀特征,比选出适宜于配制补偿收缩混凝土的膨胀剂;研究了内养护对补偿收缩混凝土抗压强度、早期变形、干缩落差和抗裂性的影响,并在西北大风干旱地区开展了内养护补偿收缩混凝土的现场应用试验.结果表明:HCSA的膨胀效能高、膨胀速率快、对后期水分补充的依赖程度低,掺量(质量分数)为6%时可满足混凝土补偿收缩的要求;内养护可提高HCSA的膨胀效能,减小补偿收缩混凝土的塑性收缩和干缩落差,提高补偿收缩混凝土的抗裂性;内养护补偿收缩混凝土用于西北大风干旱地区暴露面大的薄壁平板实体结构时具有良好的抗裂性.     

钢渣对水泥砂浆早期干燥收缩和孔结构的影响

研究了钢渣粉及不同粒径范围钢渣砂对水泥砂浆早期干燥收缩性能和孔结构的影响.结果表明:在一定掺量范围内,单掺钢渣粉或钢渣砂均能明显降低水泥砂浆的早期干燥收缩率,当掺量(质量分数)为30%时,改善效果尤为显著;钢渣砂粒径范围不同,对水泥砂浆早期干燥收缩率的影响有所不同,粒径小于2.5mm的钢渣砂具有明显改善作用.主要原因在于钢渣粉或钢渣砂能降低水泥砂浆的孔隙率,优化孔结构,提高密实度;相比于钢渣砂,钢渣粉对水泥砂浆早期干燥收缩性能和孔结构的改善效果更加显著,但二者复掺的改善效果并不明显.     

钢—混凝土组合桥混凝土徐变收缩分析

本文介绍钢混凝土组合桥梁混凝土徐变、收缩分析的方法,研究内容涉及结合梁桥及钢管混凝土组合拱桥。文末给出了可供参考的结论     

电阻率比检测碱矿渣混凝土收缩性能可行性探讨

使用简易电阻测试法测试并计算碱矿渣混凝土不同深度的电阻率比,然后使用千分表法测试不同水胶比碱矿渣混凝土的收缩性能,并使用质量法测试同条件下碱矿渣混凝土的质量损失.建立了碱矿渣混凝土质量损失与干燥收缩之间的线性关系,探寻了碱矿渣混凝土电阻率比与质量损失之间的关系.结果表明:碱矿渣混凝土质量损失与干燥收缩之间的相关系数R2大于0.890 9,且拟合曲线的斜率与碱矿渣混凝土水胶比相关性较大;碱矿渣混凝土的电阻率比对其质量损失十分敏感,且呈正相关,因此可通过监测碱矿渣混凝土的电阻率比来评价其干燥收缩性能.