冻融循环作用后栓钉连接件受剪性能试验研究

为了研究冻融循环作用对栓钉连接件受剪性能的影响,制作了12个栓钉连接件,改变冻融循环次数(0、50、100、150次)后进行栓钉连接件推出试验,同时制作棱柱体试块和立方体试块用以检测达到相应的冻融循环次数后混凝土的动弹性模量以及抗压强度。试验结果表明:冻融循环次数越多,栓钉连接件和混凝土试块的损伤越大;随着冻融循环次数的增加,混凝土表面水泥砂浆层会加速剥落,相对动弹性模量和立方体抗压强度以及栓钉连接件的受剪承载力和受剪刚度均会显著下降;当冻融循环次数不超过50次时,开裂刚度的下降速率最快,且冻融循环次数对开裂荷载的影响大于极限荷载。     

混凝土冻融循环损伤后力学性能衰减规律研究

桥梁承台、墩柱混凝土经历冻融损伤后,影响整体受力性能.为研究混凝土冻融循环损伤后力学性能衰减规律,依托西藏拉林铁路连续刚构桥,采用快冻法对承台C30混凝土和墩柱C40混凝土试块开展冻融循环试验,利用动弹仪测量混凝土试块动弹性模量,并测量混凝土试块质量损失.试验结果表明,随着冻融循环次数的增加,混凝土试块动弹性模量与质量...     

冻融循环作用后钢筋混凝土梁受剪性能研究

为研究冻融循环作用对钢筋混凝土梁受剪性能的影响,对分别经历0,75,100,125,150次冻融循环作用的立方体试块进行了抗压强度试验,并对设计制作的45根钢筋混凝土梁分别经历0,75,100,125次冻融循环后的静力受剪性能进行试验。分析了混凝土质量损失率、相对动弹性模量、相对抗压强度、相对抗拉强度与冻融循环次数的关系。研究不同冻融循环次数、不同箍筋间距对混凝土梁受剪性能的影响。研究结果表明:混凝土试块质量、相对动弹性模量、相对抗压强度和相对抗拉强度均随着冻融循环次数的增加而下降;梁的开裂荷载、极限荷载都随着冻融循环次数的增加而降低;GB 50010—2012《混凝土结构设计规范》关于梁受剪承载力的计算理论适用于冻融循环作用后的钢筋混凝土梁。     

冻融循环作用后钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

为研究冻融循环作用后的钢筋混凝土梁受弯性能,对经历0、50、100、125次冻融循环的混凝土立方体试块进行抗压强度试验;设计并制作了48根钢筋混凝土梁试件,分别经历0、50、100、125次冻融循环后进行静力受弯性能试验;分析混凝土质量损失率、相对动弹性模量、相对抗压强度等参数与冻融循环次数的关系。研究冻融循环次数、混凝土强度等级对钢筋混凝土梁受弯性能的影响。结果表明：混凝土试块质量、相对动弹性模量和立方体抗压强度均随冻融循环次数的增加而下降,高强度等级混凝土可延缓冻融循环造成的破坏;部分设计适筋混凝土梁经历冻融循环作用后发生超筋破坏。推导了受弯梁经历冻融循环作用后发生超筋破坏的界限配筋率计算式,并通过试验验证了其正确性;冻融循环作用后钢筋混凝土梁的开裂弯矩、受弯承载力仍可采用现行混凝土结构设计规范相关理论计算。     

冻融循环作用下透水生态混凝土力学性能研究

对3种尺寸的透水型生态混凝土试块,即100 mm×100 mm×400 mm棱柱体试块、100 mm立方体试块和150 mm立方体试块,分别进行了冻融循环试验,探索了其宏观力学性能与冻融循环次数的关系。试验结果表明,试块的质量、相对动弹性模量和抗压强度都随着冻融循环次数的增加而降低,其中棱柱体试块的质量损失最多,100 mm立方体试块的抗压强度损失比150 mm立方体试块的更快。透水型生态混凝土在膨胀应力和渗透压力的作用下微裂缝逐渐产生并出现水泥浆颗粒剥落、骨料剥蚀和试块开裂等破坏现象。     

硅灰对轻骨料混凝土抗海水冻融性能的影响

对100mm×100mm×100mm硅灰轻骨料混凝土立方体试块分别进行了25,50,75次海水中的冻融循环试验,通过对试件的质量损失计算、表面剥落观察和超声波探测,分析了硅灰提高轻骨料混凝土抗冻性能的效果.对比研究了试验过程中试件两端减摩与否对轻骨料混凝土力学性能的影响.分别对冻融0次(常态)和不同冻融循环次数后的硅灰轻骨料混凝土试块进行了单轴抗压强度和变形性能试验,得出了极限抗压强度、峰值应力点的应变值、弹性模量等随冻融循环次数变化的规律,并分析了应力-应变全曲线随冻融循环次数变化的规律,结果表明,掺加硅灰能显著提高轻骨料混凝土的抗冻性.     

混凝土冻融损伤机理试验研究

文中列举了几种混凝土冻融循环损伤机理的经典理论假说,对混凝土试块开展冻融循环次数分别为25、50和75次的快速冻融循环试验,并且对每组冻融循环次数下的混凝土试块进行表面裂纹观察,分析推断混凝土试块冻融循环损伤机理.对冻融循环试验条件下的试块开展静力强度试验,对其破坏特征进行探讨研究.结果显示:混凝土试块快速冻融循环试验...     

PE纤维增强水泥基复合材料抗冻性能研究

在水泥中加入纤维材料会明显抑制水泥砂浆材料在冻结过程中因内部水结晶压力所导致的开裂,若冻融循环次数一样,纤维增强砂浆试块质量损失与动弹性模量的损失均比素砂浆低。PE纤维作为一种新型增韧材料,其对基体抗冻能力的改善目前尚未有人研究,文章从纤维增韧材料角度出发,研究了100次冻融循环下,PE纤维体积掺量为0%,1%,1.5%,2%的砂浆试块的质量变化、动弹性模量变化、抗压强度变化及弯曲韧性的变化,为以后的PE纤维在混凝土中的应用提供理论参考。     

混凝土冻融损伤劣化规律与等效冻融循环次数模型

为探究“人工气候”环境下混凝土材料层面的冻融损伤劣化规律，以冻融循环次数NFTCs、混凝土强度为变化参数，浇筑了21组尺寸为150mm的立方体试块，进而对其展开了冻融循环试验、扫描电镜试验，量测了其抗压强度、相对动弹性模量P、质量变化。研究表明：随NFTCs的增大，C-S-H由颗粒状转变成纤维状；混凝土抗压强度与P均逐渐降低，且降低速率基本相等；混凝土试块的质量在NFTCs≤80时略有增加，而后逐渐下降。随混凝土强度的提高，C-S-H凝胶体由纤维状逐渐转变为网状；抗压强度、P以及混凝土试块的质量均逐渐增大。基于材性试验结果，分别建立了相对抗压强度、相对动弹性模量、质量变化率计算式；进而以P为冻损指标，构建了两种不同冻融制度的NFTCs转换式；从而建立了冻损RC构件荷载与位移时变化剩余评估模型，初步实现了实际冻融损伤环境下各服役龄期RC构件力学与变形性能的时变化定量评估。     

冻融循环后纤维陶粒混凝土力学性能试验研究

使用淤泥陶粒为粗骨料分别配制无纤维、塑钢纤维(HPPF)和聚丙烯腈纤维(PANF)陶粒混凝土,经冻融循环试验后,研究其表面破坏特征、质量、抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度与微观结构的变化。相关试验结果表明,掺入纤维能够有效抑制陶粒混凝土中裂缝的产生和发展,改善陶粒混凝土的抗冻性能。冻融损伤使陶粒混凝土表面的水泥浆层变脆剥落,但质量损失不明显;冻融循环后陶粒混凝土抗压强度下降,弹性模量变小,变形增大,劈裂抗拉强度变小。     

疲劳-冻融多次交互作用下混凝土损伤特性试验研究

通过对混凝土棱柱体试件进行疲劳荷载和冻融循环交互试验,分析疲劳荷载及冻融循环次数对试验后试件外观形貌、质量、相对动弹性模量和抗压强度的损伤劣化影响。试验结果表明:随着交互试验次数的增多,混凝土试件表面的坑洼面变多、孔洞变大,粗细骨料分离,质量出现先增加后减小的变化趋势,相对动弹性模量及试件的抗压强度下降速率明显加快。3个试验周期后,交互作用的试件与仅冻融循环的试件相比,试件的质量损失率增加0.36%,相对动弹性模量下降30.6%。混凝土的抗压强度降低18.1%。     

既有裂缝混凝土的冻融劣化及损伤特性分析

采用预制裂缝的方法模拟实际工程中带裂缝混凝土,研究带裂缝混凝土在冻融循环条件下的损伤劣化过程及力学特性。通过对有、无预制裂缝的混凝土试件冻融循环后的表面变化观测、单轴压缩与弹性模量试验,研究冻融循环作用对有、无预制裂缝混凝土试件的弹性模量、轴心抗压强度、应力-应变关系的影响,得到了峰值应力与峰值应变随冻融循环次数的变化关系,结合损伤力学的方法分析预制裂缝对混凝土抗冻性能的影响。结果表明:无裂缝试件在冻融后出现成片剥落、边缘缺角的表面变化,而预制裂缝试件在此基础上还出现了预制裂缝沿径向扩展、侧面萌生横向裂缝的现象;预制裂缝混凝土试件强度和弹性模量的损失率更大,得到了预制裂缝试件峰值应力与冻融循环次数的计算式;裂缝使混凝土损伤率大于无预制裂缝试件。     

冻融循环后再生混凝土的力学性能及损伤模型研究

通过改变冻融循环次数,研究了普通混凝土和粗骨料取代率100%的再生混凝土力学性能及抗冻性能的影响规律,以抗压强度损失率、质量损失率和动弹性模量损失率作为损伤变量建立冻融损伤模型,并针对内蒙地区对再生混凝土抗冻性进行寿命预测。研究结果表明：再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈反比关系,冻融循环每增加50次,抗压强度平均下降33.1%,劈裂抗拉强度平均下降33.0%;在冻融前期,普通混凝土与再生混凝土力学性能相差不大,但随着冻融次数的增加,二者性能均出现劣化且再生混凝土劣化程度大于普通混凝土,根据动弹性模量损失率建立的冻融损伤模型拟合精度更高,冻融损伤模型的建立可以直观清晰地反映再生混凝土宏观的力学性能变化。     

冻融环境下普通混凝土力学性能的试验研究

对经过0、25、50、75、100、125次冻融循环的四个不同等级的普通混凝土立方体试块和少部分棱柱体试块进行了试验研究。主要测定了立方体抗压强度、劈拉强度、动弹性模量及质量损失等数据,随后对试验结果进行了分析,综合冻融次数和混凝土等级两个因素建立了简单的数学表达式,为寒冷地区建筑物的设计、维护及其寿命预测等提供试验及理论依据。     

冻融循环后再生混凝土力学性能试验研究

为了研究再生混凝土冻融循环后的力学性能变化,通过改变冻融循环次数,对不同强度的再生混凝土和普通混凝土的抗冻性能进行试验研究,分析混凝土立方体抗压强度、质量、动弹性模量及超声波损失率的变化规律,并针对内蒙古地区,对不同强度的再生混凝土进行了抗冻耐久性寿命预测,同时对达到寿命服役期的最大抗压强度损失率给出了建议。研究结果表明：冻融循环50次前,再生混凝土与相同强度等级的普通混凝土的抗冻性能相差不大,冻融循环50次后,再生混凝土的抗冻性能略低于普通混凝土的,且随着冻融循环次数的增加,再生混凝土抗冻性能的劣势越来越显著;强度等级对再生混凝土试件的抗冻性能影响较大,强度等级越低,再生混凝土的冻融损伤越严重;超声波对冻融循环作用下再生混凝土的损伤较动弹性模量法更为敏感,建立的冻融损伤模型能够较好地反映再生混凝土冻融循环后的力学性能变化规律。     

塑钢纤维轻骨料混凝土的冻融损伤模型

对掺塑钢纤维的轻骨料混凝土(LWAC)试件进行快速冻融循环试验和抗压强度试验,得到冻融循环后该轻骨料混凝土的相对动弹性模量、质量损失率和抗压强度的变化规律.分别以相对动弹性模量和抗压强度为损伤变量建立了含塑钢纤维掺量参数的轻骨料混凝土冻融损伤模型.结果表明:塑钢纤维可有效地抑制轻骨料混凝土的冻融损伤;当塑钢纤维掺量为6kg/m~3时,轻骨料混凝土的抗冻性能最好,服役寿命最长,抗压强度最高;塑钢纤维轻骨料混凝土抗压强度冻融损伤模型宜用指数函数型模型,该冻融损伤模型和相对动弹性模量冻融损伤模型的拟合精度较高,均能够较好地反映塑钢纤维轻骨料混凝土的冻融损伤变化规律.     

目标孔隙率对天然浮石混凝土冻融损伤影响规律研究

将橡胶颗粒加入到天然浮石混凝土中,看作混凝土中的孔隙,体积作为目标孔隙率。测试在冻融循环条件下,不同目标孔隙率对天然浮石混凝土质量损失率、动弹性模量和抗压强度的影响,研究混凝土冻融损伤规律。根据影响规律,分别对质量损失率、动弹性模量和抗压强度进行拟合。结果表明:天然浮石混凝土目标孔隙率与各试验指标之间有良好的相关性,进而建立了基于天然浮石混凝土目标孔隙率的经验计算式,为研究天然浮石混凝土冻融损伤规律提供了一定的理论参考。     

冻融损伤混凝土力学性能衰减规律

为研究冻融作用对混凝土力学性能的影响,采用快冻法将混凝土盐冻或水冻至不同损伤程度后,测其动弹性模量、抗折强度、抗压强度和劈裂抗拉强度.以动弹性模量为损伤变量,分析了冻融损伤与抗折、抗压强度之间的关系,采用回归分析的方法建立了抗折强度衰减方程.结果表明,混凝土抗压、抗折、劈裂抗拉强度以及动弹性模量均随冻融循环作用次数的增加而逐步降低;抗折、劈裂抗拉强度以及动弹性模量的衰减速率随冻融循环作用次数的增加而不断增大,但抗压强度的衰减速率则是先增大后减小;在冻融循环次数相同的情况下,含气量越高、水灰比越低,混凝土的强度损失越小,其力学性能损失的大小顺序依次为:抗折强度和劈裂抗拉强度、动弹性模量、抗压强度;冻融损伤与抗折强度的相关性较好,但与抗压强度的相关性较差,当冻融损伤小于40%时,混凝土的抗压强度一般不低于其初始强度的70%.     

混合侵蚀与冻融交替作用下混凝土性能劣化试验

以质量分数为3％的氯化钠和5％的硫酸钠混合溶液为侵蚀介质,采用慢冻法,对立方体抗压强度为54.7 MPa的混凝土试件进行0,100,200,300次冻融循环试验,并测定各组试件的质量损失、抗压强度、相对动弹性模量和应力、应变等试验数据.结果表明:随着冻融循环次数的增多,混凝土试件表面剥蚀加剧,表观质量和相对动弹性模量无...     

不同劣化作用对混凝土力学性能的影响

为探讨混凝土力学性能在不同劣化作用下的变化规律,对3种类型混凝土分别在冻融循环、干湿循环、碳化和氯盐侵蚀条件下的抗压强度和动弹性模量进行了试验研究,结果表明:不同劣化作用对混凝土力学性能的影响机理不同,冻融循环对混凝土力学性能损伤较大,冻融循环300次时,3种混凝土抗压强度损失率依次为30.1%、51.4%、23.3%,动弹性模量损失率依次为2.8%、10.1%、21.6%,氯盐侵蚀和短期内的干湿循环对混凝土的力学性能损伤不明显,而碳化对混凝土力学性能有促进作用。标准养护条件下混凝土抗压强度与动弹性模量具有较好的相关性,但在不同劣化因素作用下,这种相关性随混凝土类型、劣化因素类型而发生改变。