弧面对压法检测混凝土抗压强度技术研究

针对混凝土抗压强度检测,提出了一种弧面对压法检测技术。在混凝土立方体试块中钻取直径38mm的微小芯样作为弧面对压试件,采用自行研制的弧面对压仪在试件的两个相对弧形侧面施加压力,测得试件破型时弧面对压力值,并计算得到弧面对压试件破型时的应力值。同时测试同批浇筑成型的混凝土标准立方体试块抗压强度值。根据7种不同混凝土强度的203组试验数据,建立了弧面对压试件应力与混凝土抗压强度间的相关关系,依据最小二乘法原理进行回归,拟合得到弧面对压法测强曲线。给出弧面对压法检测技术的试验方法和操作要点。最后,在实体剪力墙结构构件上钻取试件,进行了弧面对压法与钻芯法测试结果对比。结果表明,弧面对压法测强曲线具有较高的精度。弧面对压法检测技术适用于混凝土强度等级C20~C70密集配筋现浇结构构件与装配式结构构件混凝土抗压强度检测。     

弧面对压法检测混凝土抗压强度技术研究

针对混凝土抗压强度检测,提出了一种弧面对压法检测技术.在混凝土立方体试块中钻取直径38mm的微小芯样作为弧面对压试件,采用自行研制的弧面对压仪在试件的两个相对弧形侧面施加压力,测得试件破型时弧面对压力值,并计算得到弧面对压试件破型时的应力值.同时测试同批浇筑成型的混凝土标准立方体试块抗压强度值.根据7种不同混凝土强度的...     

不同应变速率下再生混凝土单轴受压力学性能研究

设计并完成60个再生混凝土棱柱体试块,利用电液伺服万能试验机对设计强度等级为C30,C40的2种再生混凝土试块进行应变速率为10-5/s~10-2/s范围内的单轴受压本构关系试验,得到不同应变速率下的应力-应变全曲线。通过试验特征点及应力应变关系曲线,分析应变速率与应力应变关系和混凝土抗压后破坏形态、强度、弹性模量等关系。试验结果表明:随着应变速率的增加,应力-应变全曲线形状基本无变化,而抗压强度、峰值应变等则呈显著增长趋势,当应变速率为10-2/s时,设计强度等级为C30,C40再生混凝土的抗压强度较准静态(10-5/s)抗压强度分别提高12.5%,14.2%,峰值应变分别提高16.97%,17.92%,弹性模量则受应变速率的影响较小。     

低锈蚀率钢筋与再生混凝土黏结性能试验研究

为研究锈蚀钢筋与再生混凝土的黏结性能,通过外加电流加速试验获得目标锈蚀率为1%的螺纹钢筋,将其分别与粗骨料取代率为0、20%、40%、60%、80%和100%的再生混凝土试块进行拉拔试验研究。结果表明,发现锈蚀钢筋与再生混凝土之间的黏结应力比未锈蚀的试块提前达到峰值.随着再生粗骨料取代率的增加,黏结应力先增大后减小,且当取代率为80%时,黏结应力达到峰值,锈蚀钢筋与再生混凝土之间的黏结应力-滑移曲线与普通混凝土的总体形状相似。     

荷载与冻融作用下的混凝土毛细吸水性研究

为研究持续荷载与冻融循环耦合作用对混凝土毛细吸水性能的影响,先对混凝土试块分别施加0f_c、0.3f_c、0.5f_c的应力作用(f_c为混凝土极限压应力),并在持载状态下进行0、25、50、100次的冻融循环试验,利用卡斯特瓶对该混凝土进行毛细吸水试验。结果表明:当作用于试块的应力水平小于临界应力值(介于0.3f_c与0.5f_c之间)时,混凝土的毛细吸水量较少,混凝土的抗渗透性能和抗冻性能较好;当应力水平大于临界应力值时,试块的毛细吸水量增加,当试块同时承受冻融循环作用时,两种作用交互影响混凝土试块的损伤,造成混凝土劣化速度急剧增加。     

预制高强硅酸盐墙板力学性能试验研究

研究了高强硅酸盐墙板的抗压性能及破坏形态,提出了标准试块受压应力-应变本构方程,通过ABAQUS有限元软件进行了数值模拟,并与试验结果进行了对比。结果表明:标准试块受压应力-应变全过程曲线的形状和普通混凝土相似,峰值应力前曲线接近直线,达到峰值应力后,应力迅速跌落;可采用二段式曲线拟合高强硅酸盐墙板标准试块的单轴受压应力-应变关系,得出其本构模型;试件的破坏形态为脆性破坏,延性较差,抗压试件破坏时两板面出现竖向裂缝,两孔间肋出现竖向裂缝和斜裂缝;试件承载力较高,满足现有规范对建筑用隔墙条板的强度要求。     

混凝土强度的早期推定及质量控制

现代化管理对混凝土的配合比设计提出了新的要求。本文就混凝土强度预测及采用浮动配合比和质量控制图对混凝土的施工进行质量控制的做法作一介绍。一、试验方法用施工现场常用的不同品种、不同标号、不同产地的水泥与现场使用的砂石试配混凝土。试验时每种水泥采用8个配合比,水灰比0.40～0.75,每级相差0.05。为了给建立回归方程提供较多的数据,试验重复3次。每次成型2组试块,其中一组标准养护,另一组进行蒸汽养护。按规定的方法对试块破型试压,然后计算标养28天强度与蒸汽养护强度之间的直线回归方程。     

岩巷二阶二段掏槽破岩机制与试验研究

为研究二阶二段掏槽技术破岩机制和技术优势,应用数值模拟对比研究二阶二段掏槽和普通楔形掏槽的应力波传播、有效应力峰值和岩石破坏形式,开展实验室试验和现场试验分析2种掏槽技术的优劣。研究结果表明:2种掏槽技术均具有2次应力峰值,但掏槽区炸药能量释放顺序不同,导致掏槽破岩机制存在明显差异。普通楔形掏槽一次应力峰值是掏槽孔爆破产生的,以"压缩"破岩为主,二次应力峰值由中心孔爆破形成,以"压缩"破坏槽腔底部岩石为主,并"抛掷"破碎的岩石;二阶二段掏槽一次应力峰值由中心孔爆破产生,以"压缩"破岩为主,形成预裂区,二次应力峰值由掏槽孔爆破产生,以"压缩"破岩为主,辅以新自由面的"拉伸"破岩,形成压(碎)裂区和拉伸破坏区,与预裂区构成"三区"耦合破坏。模型试验和数值模拟均表明,普通楔形掏槽槽腔形状近似"喇叭口"状,破裂面与炮孔走向成30°,而二阶二段掏槽近似"棱台"状,破裂面与炮孔走向成0°;模型试验和工程实践表明,二阶二段掏槽技术在爆破进尺、炮孔利用率、大块率等指标方面明显优于普通楔形掏槽技术,具有良好的适用性。     

压剪共同作用下混凝土的动态力学性能研究

为了研究混凝土在压剪复合状态下的动态力学性能,采用大型多功能动静力三轴仪进行了5种不同应变速率和5种不同法向应力下的压剪复合受力状态的剪切试验。分析其剪切强度变化规律,构建了基于八面体应力空间二次形式破环准则,转换为正应力与剪应力表示的压剪破环准则形式。结果表明,随着应变速率增加,混凝土的抗剪强度呈增大趋势,而随法向应力的增加,混凝土抗剪强度则呈现出先增大后减小的趋势;基于八面体应力空间二次形式破环准则,建立了考虑速率效应的混凝土压剪破环准则,通过试验数据对比得出该破环准则与试验数据吻合较好。     

基于声发射技术的再生混凝土破坏机理细观研究

为了从细观层面了解再生混凝土的破坏机理,分别制作了4种常用强度等级的砂浆试块、普通混凝土试块、再生混凝土试块以及强化再生骨料混凝土试块,并对试块进行了简单加载条件下的声发射试验,对声发射能量-峰值频率关联图进行了对比分析。结果显示:声发射信号峰值频率主要集中在25~40 k Hz和85~105 k Hz 2个区段内,并且随着等级的提高,高频信号增加,从而得出了进行骨料强化及提高砂浆强度等级可以有效提高再生混凝土强度的结论。     

高强箍筋约束高强混凝土本构模型研究

通过31根高强箍筋约束高强混凝土棱柱体试件的轴心受压试验,对约束高强混凝土的应力-应变本构关系进行了研究。结果表明,采用高强箍筋约束是防止高强混凝土应力-应变曲线陡然下降的有效措施;箍筋间距较小、强度较高、形式较复杂的约束混凝土试件,具有较高的箍筋侧向约束力,其应力-应变曲线的下降段较为平缓,显示出良好的延性性能;对于高强箍筋约束高强混凝土试件,当其达到峰值强度时,高强箍筋不一定屈服,即取箍筋屈服强度计算有可能高估约束混凝土峰值强度的提高程度。在试验的基础上,提出一种计算约束混凝土达到峰值强度时相应高强箍筋应力大小的迭代方法;通过对试验结果的回归分析,得到高强箍筋约束高强混凝土峰值强度、峰值应变及极限应变的计算公式;提出一种适合于高强箍筋约束高强混凝土轴心受压的应力-应变关系本构模型,并结合试验结果与国内外几种典型本构模型进行对比,结果表明该模型与试验曲线吻合较好。     

再生混凝土块体替代率对混凝土立方体抗压强度的影响

废弃混凝土破碎成小块体,将替代率分别为0%,20%,和30%的再生混凝土块体和现浇混凝土混合放入200 mm×200 mm×200 mm的立方体试模中,制成再生混凝土混合试块。对再生混凝土混合试块进行立方体抗压试验,测出不同块体替代率下混凝土试块的抗压强度,试验结果表明随着再生混凝土块体替代率的增加,再生混凝土混合试块强度降低。     

高强钢管混凝土强度发展规律试验研究

针对C70,C80,C90高强钢管混凝土,通过抽芯取样、预埋试块及间接养护对比试验,探讨不同龄期外界物理行为对高强混凝土强度的影响;并探讨了不同养护条件下高强钢管混凝土随龄期强度发展规律。结果表明,高强钢管混凝土强度对抽芯取样等外界扰动较为敏感,间接养护可模拟钢管内部混凝土的养护环境,其标准立方体试块抗压强度可作为判定钢管混凝土强度的依据之一;随着龄期的增长,钢管的特定养护环境会使得混凝土强度后期增长较多,达到甚至超过标准养护和"同条件"养护的试块强度。将试验研究成果应用于实际工程,取得了满意的效果。     

平面应变状态下混凝土力学行为的三轴试验研究

对100mm×100mm×100mm的混凝土试块进行平面应变状态下的加载试验。加载过程包含两步:①先施加静水压力到设计值;②在保持Z轴应变恒定、X轴与Z轴之间应力速率之比也恒定的条件下,单调增加最大压应力轴向(Y轴)的应变。静水压力的设计值有9档,与应力速率之比的组合构成25条加载路径,每条路径确定一个试验组,做2～3个试块。所有试块在加载过程中各个轴向都只受到压应力作用,破坏形态都是楔形体,破坏机理是有压应力伴随的剪破坏。试验证实,混凝土在只经历单调增加的静水压力的荷载历史时,静水压力对混凝土的初始剪切模量没有影响,不同组剪应力-剪应变关系曲线都存在一段重合的部分。多数组在剪应变增加的过程中,先出现剪缩,然后再剪胀;但是也有一些组,只出现剪缩,即使经历下降段到加载结束也没有出现剪胀现象。与相同试块的假三轴比例加载的峰值强度数据比较发现,两种加载方式获得的强度数据分别都满足摩尔-库仑强度准则,但是平面应变状态下的抗剪强度高于假三轴比例加载的。进一步分析得出,中间主应力只影响摩尔-库仑强度准则中的内聚力,几乎不影响内摩擦角。     

高延性纤维混凝土抗压性能试验研究

高延性纤维混凝土(ECC)具有应变硬化和多裂缝开展性能,能明显改善混凝土结构的抗裂性能和耐损伤能力。通过对9组不同配比的高延性纤维混凝土的抗压性能进行试验研究,并与砂浆基体和混凝土进行比较,得出以下结论:1)高延性纤维混凝土试块受压破坏过程中表现出良好的抗压韧性,与普通混凝土和砂浆基体的破坏明显不同;2)第2次加载时,裂缝截面处的纤维承担了大部分拉力,纤维受拉和拔出过程中试块内部形成多而细密的裂缝,使材料在破坏过程中逐渐释放能量;3)在保证纤维分散性和拌合物流动性的情况下,水胶比越低,抗压强度越高,粉煤灰掺量增大可以改善纤维和基体的界面特性、提高材料的延性;4)高延性纤维混凝土的第2次抗压强度与第1次抗压强度接近,受损后强度在一定程度上仍继续保持增长,其耐损伤能力明显优于普通混凝土。     

国产聚丙烯纤维对小型空心砌块性能的影响

研究掺入国产聚丙烯纤维小型空心砌块的性能变化,比较各种纤维对砌块的影响程度。通过收缩、抗压强度、渗透等试验,观测并得到试块的干缩性能、强度以及抗渗性能的变化。得出以下主要结论:微膨胀剂及其与聚丙烯纤维(山东长纤维)的复合材料能够提高混凝土试块强度,可以作为提高混凝土试块强度的添加剂(物);微膨胀剂及其与聚丙烯纤维的复合物能较明显降低混凝土试块的渗水速率,是混凝土试块较理想的抗渗添加剂(物);微膨胀剂能减少混凝土砌块收缩量,可以作为混凝土试块抗收缩的添加剂。     

砖骨料地聚物再生混凝土力学性能试验研究

为推动废弃黏土砖的资源化利用,设计了45个含不同砖骨料取代率(0%,30%,50%,70%,100%)的地聚物再生混凝土试块(15个立方体试块和30个棱柱体试块),并对其力学性能进行试验研究。通过单调受压试验,研究砖骨料地聚物再生混凝土试块抗压强度与砖骨料取代率的关系,得到了棱柱体试块的应力-应变曲线,并对其峰值应力、弹性模量、峰值应变和极限应变等进行分析。结果表明：砖骨料地聚物再生混凝土呈现碎块慢慢剥落,最终在纵截面出现一条斜向贯穿裂缝而引起斜向剪切裂缝破坏;随着砖骨料取代率的升高,试件的抗压强度呈下降趋势,但延性有所提高;当σ≤0.35 f_ck时,表面并无细微裂纹,试块处于弹性受压状态;当0.35f_ck≤σ≤0.85 f_ck,试件表面微裂缝开展,试块在由弹性向弹塑性过渡的阶段;当0.85 f_ck≤σ≤1.0 f_ck,试件表面破坏加剧,内部有声响及裂缝扩展;峰值荷载过后,试件破坏并丧失承载力。随着砖骨料取代率的增大,试块弹性模量明显降低,棱柱体混凝土试块的峰值应力呈梯度化下降...     

钢筋套筒连接用灌浆料抗压强度影响因素试验研究

为了研究装配式混凝土结构中钢筋套筒连接灌浆料实体强度检验技术,制作了138个灌浆料试块进行抗压强度试验,研究试验龄期、养护条件和试件形状与尺寸对灌浆料强度的影响规律。试验结果表明,灌浆料早期强度增长较快,后期强度增长趋缓;养护环境的湿度对强度影响明显,灌浆料实际工作环境是处在埋置于混凝土构件的套筒内,其水分散失较少,且可以和外界进行热量交换,其实际强度与室温水养条件更为接近;小直径圆柱体试块强度统计结果与标准试块具有相似的规律,且很好地符合正态分布;在相同养护条件、相同龄期下,小直径圆柱体试块强度是标准试块强度值的75%;当样本容量15时,小直径试块强度的均值、标准差和推定值逐步趋于稳定,小直径试块的取样数量建议不宜15。     

聚丙烯纤维对小型空心砌块性能的影响

研究掺入带标志性的国产聚丙烯纤维后的小型空心砌块的性能改变,以比较出各种纤维对砌块的影响程度。通过收缩、抗压强度、渗透等试验,观测并得到试块的干缩性能、强度以及抗渗性能的变化,得出以下主要结论:①微膨胀剂及其与聚丙烯纤维(山东长纤维)的复合材料能够提高混凝土试块强度,可以作为提高混凝土试块强度的添加剂(物);②微膨胀剂及其与聚丙烯纤维的复合物能较明显的降低混凝土试块的渗水速率,是混凝土试块抗渗较理想的添加剂(物);③微膨胀剂能减少混凝土砌块收缩量,可以作为混凝土试块抗收缩的添加剂。     

受冲击作用混凝土损伤性能试验研究

为研究混凝土的冲击损伤性能,采用落锤冲击试验机,首先对混凝土棱柱体试件进行冲击试验,之后对其进行轴心受压试验,获得不同损伤程度混凝土试件的应力-应变关系曲线。通过24个混凝土试件的试验,考察了强度等级、落锤高度和落锤重量等试验参数对其损伤性能的影响,描述了超声波损伤指标与混凝土峰值应力、峰值应变和弹性模量之间的关系。结果表明:超声波检测冲击损伤具有较高的灵敏度;受冲击混凝土弹性模量、抗压强度均有所降低;受冲击混凝土试块破坏形态因损伤发生了显著的脆性破坏。