低粘度超高强C100混凝土制备和性能试验研究

低粘度超高强混凝土技术是混凝土技术发展的未来趋势,文中采用I级粉煤灰、S95矿渣粉和硅灰等活性矿物掺合料和粉煤灰玻化微珠进行了C100泵送超高强混凝土配合比设计与制备,通过测试混凝土的工作性和抗压强度来研究水胶比、砂率以及胶凝材料用量对混凝土工作性和强度的影响,得出配制低粘度超高强C100泵送混凝土适宜的配合比参数。     

垃圾焚烧飞灰制备超高强混凝土

随着越来越多的垃圾焚烧厂的建成与投入使用,垃圾焚烧飞灰的排放量越来越巨大。垃圾焚烧飞灰中富含有害重金属Zn、Cr、Pb、Cd以及二英,属于危险废物。经综合比较分析,以飞灰作为辅助胶凝材料制备混凝土是飞灰资源化利用的最佳途径。探索了用飞灰制备超高强混凝土的可能性:应用常规的工艺方法,率先在国内成功研制了28 d抗压强度为117.8 MPa、坍落度为270 mm的飞灰超高强混凝土,且重金属浸出量未超过国家标准。     

石灰石粉超高强高性能混凝土性能研究

研究了掺入超磨细石灰石粉对超高强混凝土的力学性能的影响。结果表明,掺入10%的超磨细石灰石粉掺合料可显著提高混凝土的早期抗压强度,当石灰石粉掺量小于30%时,抗折强度随其掺量的增加而提高。     

钢管超高强混凝土的性能与极限承载能力的研究

本文报导了18根不同套箍指标的钢管超高强混凝土短柱试件的实验研究。研究结果证明,采用钢管约束可以显著地改善超高强混凝土的延性,提高核心混凝土的强度,强度的增长幅度与套箍指标呈线性关系,在加载过程中钢管超高强混凝土的外形变化与普通钢管混凝土不同,掺入膨胀剂并不能提高钢管超高强混凝土的强度。     

超高性能装饰混凝土的制备及性能

本文研究了超高性能装饰混凝土UHPDC在不同养护方式和养护龄期下的力学性能。通过采用白色水泥、白色矿物掺合料,以及不同品种、不同掺量的纤维增强,制备出了超高性能装饰混凝土。研究表明掺入纤维之后,所制备出的超高性能混凝土具有早强、自密实等性能,其中MOSF2的1 d抗压强度最高可达74 MPa,抗弯强度最高可达16 MPa,此外,MOSF1经过28 d自然养护后,抗压和抗弯强度也可以达到174 MPa和21Mpa。UHPDC具有优异的力学性能,同时又兼具装饰性能。其成型后色泽亮白,表面光洁度高,且可塑性好,能制成结构复杂的产品,达到了满足结构与装饰要求的双重目的。     

纤维超高强混凝土的制备及力学性能试验研究

为提高高强、超高强混凝土的韧性和抗开裂性能,采用复合超叠加技术在配制出抗压强度110MPa以上基体混凝土的基础上,分别配制出了钢纤维增强超高强混凝土、PVA纤维增强高强混凝土,同时对不同体积掺量的两种纤维混凝土进行了立方体抗压、轴向抗压、劈裂抗拉、抗弯性能和弹性模量等力学性能的测试,并对超高强纤维混凝土进行了弯曲韧性的试验研究.结果表明,钢纤维时高强混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度有一定的增强作用,PVA纤维却降低了高强混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度.两种纤维都能明显改善基体混凝土的劈裂抗拉强度、抗弯强度及弯曲韧性.对此种超高强基体混凝土,钢纤维的增强增韧效果明显好于PVA纤维.     

粉煤灰钢纤维超高强混凝土抗弯性能试验研究

对钢纤维体积率为1.5%的粉煤灰钢纤维超高强混凝土进行抗弯试验,获取其抗弯力学性能,初步探讨抗弯试验中的裂纹扩展和破坏过程。结果表明:对于抗压强度108.4MPa的粉煤灰钢纤维超高强混凝土,其抗弯强度达到了12.7MPa;在抗弯试验中,掺入的钢纤维能承担部分承载力,延缓裂纹的开裂,改善粉煤灰超高强混凝土的脆性性能。     

型钢超高强混凝土柱抗震性能试验研究

为研究型钢超高强混凝土柱的抗震性能,开展了27根型钢超高强混凝土柱试件的低周反复加载试验。试件设计参数为剪跨比、轴压力水平、配箍、型钢和栓钉配置情况。针对不同设计参数的试件的破坏特征、滞回曲线、水平承载力、耗能能力及变形能力、承载力及刚度退化等进行了分析,得到了各设计参数的影响规律。试验结果表明：型钢超高强混凝土柱的滞回曲线饱满且较稳定;剪跨比较大、轴压比较低、箍筋有效约束指标较大、配置H型或十字型钢的试件具有更好的抗震性能;型钢在箍筋约束效果较好时,能更充分地发挥提高柱抗震性能的作用;通过配置高强度八边形复合箍筋,能有效避免型钢超高强混凝土短柱发生脆性剪切破坏,使得其最终破坏形态为弯曲破坏,从而改善其抗震性能;配置栓钉能提高柱的抗震性能,且当柱的变形能力较强时效果更明显;试验轴压比为0.38或0.45的试件仍具有较强的耗能能力和变形能力,即型钢超高强混凝土柱具有较好的抗震性能。     

机制砂超高强钢管混凝土膨胀性能研究

超高强钢管混凝土由其钢管壁密闭环境、低水胶比、高掺硅灰等原因,易产生体积收缩,核心混凝土与钢管壁脱空现象。利用不同种类、掺量膨胀剂配制混凝土,探究不同膨胀剂补偿收缩性能,并探究膨胀性和力学性能协同设计,复配一种满足力学性能及膨胀性良好的膨胀剂,其最优掺量为6%。     

钢管超高强钢纤维混凝土柱抗爆性能试验研究

对钢管超高强钢纤维混凝土柱在爆炸荷载作用下的动力响应进行了试验研究,试验测得了三个不同装药量的反射压力时程曲线,对比分析了空心及实心方形截面和圆形截面钢管超高强钢纤维混凝土柱的动力响应差异,讨论了不同折合距离的影响。试验结果表明:在相同内、外径(边长)条件下,方形截面钢管超高强钢纤维混凝土柱抗爆性能优于圆形截面的。若设计得当,空心方形截面钢管超高强钢纤维混凝土柱抗爆性能优于实心方形截面的。     

预应力钢绞线超高强混凝土管桩受弯性能研究

为解决普通预应力超高强混凝土管桩水平承载力低和变形能力差的问题,提出了预应力钢绞线超高强混凝土管桩。通过3种常用桩型6根试件的足尺受弯性能试验、有限元分析,对比了预应力钢绞线超高强混凝土管桩与普通预应力超高强混凝土管桩在抗裂性能、受弯承载力、变形能力及破坏特征等方面的差异。研究结果表明：以钢绞线替代钢棒作为主筋可以有效提高管桩受弯状态下的变形能力和承载力;预应力钢绞线超高强混凝土管桩均以受压区混凝土压碎破坏,而普通预应力超高强混凝土管桩均以预应力钢棒拉断破坏;所建立的数值模型可以合理预测管桩的受弯性能,模拟得到的桩身裂缝分布与试验结果吻合较好。     

配筋超高强混凝土抗侵彻性能对比试验研究

寻找合适的结构材料来抵御深钻地武器打击是当前工程防护研究中的难题。采用C40钢筋混凝土、高强花岗岩和配筋超高强混凝土三种材料,进行在相同打击条件的对比试验。试验结果表明,配筋超高强混凝土具有非常优良的抗侵彻性能,其侵彻深度仅是C40钢筋混凝土的22%、高强花岗岩的41%。根据试验结果,计算出上述三种靶体别列赞侵彻公式的材料系数、快速侵彻仿真响应函数的材料参数,进而拓展至BLU-113等典钻地战斗部,获得侵彻深度等关键数据。研究成果可为配筋超高强混凝土的材料选型、抗侵彻设计提供参考依据。     

火灾后钢骨超高强混凝土柱抗震性能的研究

从高温后钢材及混凝土力学性能、高强混凝土材料力学性能、火灾后的钢骨混凝土柱力学性能3个方面进行了论述,介绍了目前国内外钢骨超高强混凝土结构抗火研究的主要进展及成果。     

钢骨超高强混凝土框架柱抗震性能的试验研究

通过试验,研究在较高轴压比条件下钢骨超高强混凝土柱的抗震性能。制作了13根剪跨比为2.75的钢骨超高强混凝土柱试件,其强度为94.9～105.4 MPa。设计时主要考虑轴压比、配箍率等因素对试件抗震性能的影响。在低周反复周期荷载作用下,试件的破坏形态是以弯曲破坏为主的弯剪破坏。根据采集的荷载、位移等数据,绘制出试件的滞回曲线和骨架曲线,并据此计算了试件的位移延性系数。试验表明,随着轴压比提高,试件的延性表现得越来越差;而较高配箍率可在一定程度上使延性得到改善。根据试验结果,提出了满足一定抗震位移延性要求的钢骨超高强混凝土柱轴压比限值和柱箍筋加密区最小配箍率的建议值,从而为工程设计提供参考。     

三元矿物掺合料超高强灌浆料的制备及性能研究

基于正交试验研究了微珠、硅灰、矿粉对超高强灌浆料流动度及抗压强度的影响,并通过极差分析得到了较优配合比。结果表明：微珠能有效改善灌浆料的流动度,且掺入适量微珠能提高灌浆料的后期抗压强度;硅灰掺入会增大灌浆料的需水量,使其流动度降低,但掺入适量硅灰能提高灌浆料的1 d抗压强度;矿粉对灌浆料的流动度及抗压强度的提高均有利;当微珠、硅灰、矿粉的掺量分别为胶凝材料总质量的7%、4%、7%时,制备的灌浆料各项性能满足GB/T 50448—2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》中Ⅲ类灌浆料的要求。     

方钢管超高强钢纤维混凝土柱轴压性能研究

为研究方钢管超高强钢纤维混凝土柱的受压性能,开展了12个方钢管超高强钢纤维混凝土柱的轴压试验,试验参数包括钢管屈服强度与厚度、混凝土基体强度和钢纤维掺量.结果表明：掺入钢纤维基本不改变试件的破坏形态;对于混凝土棱柱体抗压强度介于80~150 MPa之间、套箍指标介于0.33~1.43之间的方钢管钢纤维混凝土柱,其管内混凝土的抗压强度与对应混凝土棱柱体抗压强度接近;钢纤维对延性的提升作用随着混凝土强度的提高和套箍指标的增大而降低;当混凝土棱柱体抗压强度为130 MPa、套箍指标为0.90时,掺入1.5%的钢纤维对提升方钢管混凝土柱的延性不起作用.     

钢管超高强玄武岩纤维混凝土柱偏心受压性能研究

本文以玄武岩纤维含量分别为0和2％的钢管-超高强混凝土柱(UCS)为研究对象,完成了 18根偏心率(A)分别为0、0.24、0.47和0.71的UCS偏心受压试验,研究了破坏模式、极限承载力、荷载与应变曲线,分析了玄武岩纤维对钢管-超高强混凝土柱影响机理.试验结果表明:①玄武岩纤维有效提高了 UCS的承载力;②偏心率对UCS的极限承载力影响比较大;③玄武岩纤维提高了混凝土的抗剪强度,从而提高了 UCS抗弯能力,当λ=0.71,N=3100kN时,在玄武岩纤维含量为0和2％的UCS中部最大位移分别为4.195mm和3.565mm,玄武岩纤维有效降低了 UCS中部的位移,减少率达到17.7％.