碾压混凝土层面断裂及劈拉破坏试验研究

通过用不同工况的碾压混凝土试件近似模拟碾压混凝土初凝前层面、中间型层面和终凝后层面及本体形式并进行Ⅰ型断裂试验。通过对试验结果进行分析，总结了各种层面形式的断裂韧度的规律，比较了层面处理方式和间隔时间对于层面断裂性能的影响。同时进行了层面劈拉试验，并比较了层面Ⅰ型断裂特性与抗拉强度特性之间的规律。得到了本体试件的失稳韧度最大，终凝后层面形式的次之，中间型层面形式的更小一些，初凝前层面形式的最小及层面相对于本体的断裂破坏比强度破坏更为脆弱的结论。     

钢纤维再生混凝土劈拉和弯拉强度试验研究

为了研究钢纤维体积率和再生粗骨料取代率对破碎卵石混凝土劈拉和弯拉强度的影响规律，设计制作了钢纤维体积率为0%、1%、2%，再生粗骨料取代率为0%、10%、20%、30%、40%的15组试件，并开展了劈裂抗拉和四点弯曲试验。试验结果表明：钢纤维再生混凝土的劈拉和弯拉强度受钢纤维体积率影响较大，两者均随钢纤维体积率的增加而增大，再生粗骨料取代率对二者的影响较小，两者均随再生粗骨料取代率的增加呈现先增大后减小的趋势，且都在再生粗骨料取代率为30%时达到最大值。根据试验数据，提出了钢纤维再生混凝土劈拉强度和弯拉强度的函数关系式。     

钢纤维再生混凝土劈拉强度试验研究

通过钢纤维再生混凝土立方体试件的劈拉强度试验,研究了钢纤维体积分数(0.0%～2.0%)、3种钢纤维类型(MF,SF,BF)、再生粗骨料处理方式以及试件尺寸变化对再生混凝土劈拉性能的影响.结果表明:钢纤维的加入显著提高了再生混凝土的劈拉强度,当纤维体积分数超过1.5%后,钢纤维再生混凝土的劈拉强度接近甚至超过天然钢纤维混凝土;钢纤维类型对再生骨料钢纤维混凝土影响显著,钢纤维对再生混凝土和天然混凝土的增强效果比较接近,其中BF钢纤维增强效果最好;尺寸效应对钢纤维再生混凝土的影响比天然钢纤维混凝土显著;再生骨料处理方法对钢纤维再生混凝土的劈拉强度也有一定的影响;现行钢纤维混凝土劈拉强度计算公式仍适用于钢纤维再生混凝土.     

纤维高强粉煤灰混凝土劈拉强度试验研究

针对掺加纤维可改善高强混凝土的受拉性能特点,进行纤维粉煤灰高强混凝土的立方体劈拉试验研究。试验参数主要有纤维类型、纤维形状、纤维含量。试验结果表明：随纤维掺量的增大,纤维高强混凝土劈拉强度总体上呈增大趋势;扁头型和弓型钢纤维对混凝土劈拉强度的增强作用最明显,而合成纤维对混凝土劈拉强度的增加作用很小;掺入钢纤维对高强混凝土劈拉强度与抗压强度的比值明显提高。     

混凝土试验结果失真对配制强度的影响

本文通过对现行混凝土的试验方法和仪器设备的分析,提出了混凝土试件的试验结果不能完全、真实地反映结构物或构件的实际情况的原因,以及试验结果失真对混凝土配制强度取值的影响。     

界面剂对界面劈拉强度的影响

目的通过实验研究不同种类的水泥基无机材料界面剂对新旧混凝土劈拉强度的影响．从而得到对新旧混凝土粘结最有利的界面剂种类．方法在预先处理过的旧混凝土表面涂刷厚度为1．5～2mm的界面剂，然后浇筑新混凝土．标准养护28d后．测试粘结面的劈拉强度．通过粘结面的劈拉强度来反映不同种类的界面剂对新旧混凝土粘结效果的影响．结果在新旧混凝土界面上涂刷水胶质量比为0．3的内掺水泥质量分数10％UEA膨胀剂的水泥浆界面剂和水胶质量比为0．4的内掺水泥质量分数5％硅灰的水泥浆界面剂，与未涂刷界面剂的相比较，提高新旧混凝土劈拉强度可高达88．7％．结论掺加矿物掺合料和UEA膨胀剂能够明显的改善界面剂提高粘结强度的效果，在掺量和水胶质量比相同的条件下，掺入硅灰的效果要优于掺入粉煤灰的效果．涂刷界面剂保证新旧混凝土的粘结质量，避免了加固维修工程因粘结强度不足．导致的工程事故．     

基于SBFEM计算劈拉试件裂纹尖端高阶奇异参数

比例边界有限元法是一种具有半解析性质的数值计算方法,径向位移和应力具有解析的性质,不需要特殊处理裂纹尖端,可以根据定义直接计算应力强度因子以及高阶奇异参数.为此基于比例边界有限元法计算了两种不同荷载作用下三种不同尺寸劈拉试件的奇异应力场,提取了T应力、高阶奇异参数以及应力强度因子.通过典型例题验证了SBFEM的有效性及其精度.数值计算结果表明,比例边界有限元法在计算应力强度因子、T应力和高阶奇异参数时是有效的,且具有较高的精度;联合子结构法（超单元）可以计算复杂形状问题的裂纹尖端奇异场.此外,T应力和高阶奇异参数可以作为进一步研究大体积混凝土材料和结构断裂性能的依据.     

钢纤维混凝土抗拉性能的试验研究

本文首先讨论了影响劈拉试验的因素和劈拉试验对钢纤维混凝土的适用性,在此基础上,通过试验研究和理论分析,研究钢纤维混凝土抗拉性能与纤维体积率、长径比的关系,给出钢纤维混凝土抗拉强度的计算公式。     

不同尺寸混凝土楔入劈拉试件双K断裂韧度试验研究与理论分析

为了研究不同尺寸的混凝土结构的断裂性能,设计了5组共20个不同截面高度的楔入劈拉试件进行混凝土断裂试验.改进了试验加载装置以抵消竖向力的作用,简化了分析计算.在双K断裂理论的基础上,采用应力强度因子叠加原理对不同截面高度的楔入劈拉试件的有效裂缝长度和双K断裂韧度进行了计算.试验结果表明:在200~700 mm设计的截面高度范围内,试件起裂荷载、失稳荷载及有效裂缝长度均随截面高度的增大而呈线性增大;起裂断裂韧度基本不受试件高度变化的影响;失稳断裂韧度在试件截面高度低于500 mm时表现出一定的尺寸效应,随试件高度增大而逐渐增大,当试件截面高度大于500 mm时其值趋于稳定,可认为是一个常数.     

混杂纤维粉煤灰混凝土力学性能和破坏形态试验与分析

为研究混杂纤维、粉煤灰掺量和养护时间对混凝土压拉强度和破坏形态的影响,开展普通混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维粉煤灰混凝土试样的抗压试验和劈裂抗拉试验,分析了压拉强度和破坏形态,探讨了混杂纤维和粉煤灰的作用机理.研究结果表明:混杂纤维能够提高混凝土的压拉强度,与普通混凝土相比,在养护龄期7d、14d、28d、60d时,其抗压强度和劈裂抗拉强度分别提升了12.72％、8.99％、7.53％、8.01％和11．61％、16.04％、14.75％、10.94％;相同粉煤灰掺量条件下,混凝土的压拉强度随着养护龄期的增加逐渐增大;但相同养护龄期下,混凝土的压拉强度与粉煤灰掺量整体呈负相关,当粉煤灰掺量在10％以内时,混杂纤维粉煤灰混凝土(PBC-FA)的压拉强度增长率整体大于零,且在标准养护28 d时抗压强度满足C30混凝土的要求;混杂纤维能够改善混凝土的破坏形态,提高其塑性变形,而粉煤灰掺量对混杂纤维混凝土(PBC)的塑性基本无影响.     

混合骨料混凝土劈裂抗拉性能试验研究

通过24组不同配合比的混凝土试验,分别研究了轻骨料替代率、水灰比等对混合骨料混凝土劈裂抗拉强度、立方体抗压强度以及拉压比的影响．对比分析了轻骨料混凝土、普通混凝土与混合骨料混凝土劈拉强度与立方体抗压强度之间的关系．研究结果表明：混合骨料混凝土的劈拉强度随碎石所占比例的增加而基本成线性增大,拉压比也随之增加;当骨料替代率一定时,随着水灰比的增大,劈拉强度基本成线性减小．最后,在试验分析的基础上,提出了混合骨料混凝土劈拉强度与抗压强度关系的建议公式．     

纳米SiO2对橡胶再生混凝土抗压和劈裂抗拉强度的影响

为了研究掺入纳米SiO₂后对于橡胶再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,以C₃₀素混凝土为基准组,实验通过加入不同比例的橡胶（0%,1%,2%）、纳米SiO₂（0%,1.5%,3%）,分别等质量取代细骨料、水泥,分析纳米SiO₂和橡胶掺入再生混凝土后,对其立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。结果显示:再生混凝土抗压和抗拉强度因纳米SiO₂加入量的增加逐渐变大,会随着橡胶的掺入而减小,但橡胶对再生混凝土力学性能的负面影响要远低于纳米SiO₂对其力学性能的正面作用。因此,加入一定量纳米SiO₂的橡胶再生混凝土可以有效改善其力学性能。     

废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度试验

目的 为提高废弃混凝土利用率,研究再生骨料掺入量、纤维长度、水灰质量比等因素对再生混凝土劈裂抗拉强度的影响.方法 采用干拌法掺入不同掺量纤维,制作150 mm×150 mm× 150 mm标准立方体试块,标准养护28 d后进行劈裂抗拉试验.结果随着废弃纤维掺入量的增加,废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度增加,当掺入量达到0.12％时,劈裂抗拉强度有所下降或者增加趋势有所减弱.掺入纤维长度增加,纤维体积掺入量增加,劈裂抗拉强度下降或者增长趋势有所减弱;再生骨料掺入量的增加、水灰质量比增加使劈裂抗拉强度有所降低.结论试验证明废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土的劈裂抗拉强度有所提高.     

Effect of Polypropylene Fibers on the Long-term Tensile Strength of Concrete

The influence of low volume fraction of polypropylene(PP) fibers on the tensile properties of normal and high strength concretes was studied. The experimental results indicate that the addition of PP fibers in concrete leads to a reduction in tensile strength during the age of 28 d. Whereas, after 28 days, there is a notable effect in tensile strength due to PP fibers restraining the formation and growth of microcracks in concrete, which improves the continuity and integrality of concrete structure. Thus, a low volume fraction of PP fibers is beneficial to enhancing the long-term tensile strength of concrete materials and improving the durability of concrete structures.     

Experimental Study on Common and Steel Fiber Reinforced Concrete Under Dynamic Tensile Stress

Split Hopkinson technique has been developed to test the strength of common concrete and steel fiber reinforced concrete under dynamic tensile stress. Two types of test methods are considered, the splitting tensile test and a modified spalling test in which a specimen is loaded under uniaxial stress. The result shows that the dynamic strength enhancement of concrete is remarkable by using the reinforcing fiber. But for the common concrete, the base of compressive strength seems to show little effect on the tensile strength under dynamic loading. The experimental results also show that the resistance to tensile fracture of the steel fiber reinforced concrete for C100-mix is higher than those of CAO-mix.     

火灾后新老砼粘结加固劈拉性能的神经网络模拟

遭受火灾的混凝土建筑物采用混凝土修补加固后的性能因受许多不定量因素的影响而变得非常复杂，在试验的基础上，采用人工神经网络对新老混凝土粘结面的劈拉强度进行了模拟和预报，程序计算结果与试验结果吻合很好，进而对不同因素组合下的粘结强度进行了预报。结果表明：采用人工神经网络方法对该课题的模拟预报是准确有效的，得到了多种因素对新老混凝土粘结劈拉强度的影响规律。以利于对试验结果的补充与分析。     

聚乙烯醇纤维水泥基复合材料拉压比试验研究

立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验,是研究聚乙烯醇纤维对水泥基复合材料拉压比性能影响的最直接的方法。立方体试件的尺寸为100mm×100mm×100mm,PVA纤维掺量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%,粉煤灰掺量为30%、50%。试验结果表明,掺入PVA纤维对立方体抗压强度影响不显著,而劈裂抗拉强度则提高了42.64%～135.12%,拉压比提高36.82%～134.27%;30%粉煤灰掺量的水泥基复合材料比50%粉煤灰掺量的水泥基复合材料抗压强度高20%以上,但对劈裂抗拉强度影响不明显。PVA纤维水泥基复合材料立方体抗压试块裂缝开展路径较多,不易破碎,抗压韧性显著增强。     

含圆孔偏轴拉伸板强度分析

本文改进了Whitney的点应力准则,在距孔边一特征长度的圆周上应用Tsai-Wu张量准则.改进后的准则可应用于非对称铺层含孔板,并且除了可以确定含孔板的破坏强度,也可以确定孔边开裂位置,应用这一方法对含圆孔的偏轴板拉伸进行了分析,并与实验作了比较,二者吻合较好.     

混杂纤维增强高性能混凝土拉压比试验研究

研究了揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和拉压比的影响.参照国家标准和试验方法,按不同的纤维掺量设计了9组混杂纤维增强高性能混凝土试件以及3组钢纤维增强高性能混凝土对比试件和1组普通高性能混凝土对比试件,进行了大量立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验研究,并对拉压比进行回归分析.结果在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维后:对抗压强度影响不明显,但可使抗拉强度提高10%~30%,使拉压比增大到0.06~0.068;钢纤维体积掺量为0.8%、聚丙烯纤维体积掺量为0.11%时,混杂纤维增强高性能混凝土拉压比为0.068;混杂纤维增强高性能混凝土的劈裂抗拉试验为近似于延性断裂破坏.结论掺加适量钢纤维和聚丙烯纤维后,高性能混凝土的抗拉强度和拉压比均有不同程度的提高,这有利于提高高性能混凝土的抗裂性能和抗震性能.