超高性能混凝土抗高温爆裂性能试验研究

测定了含粗骨料超高性能混凝土与活性粉末混凝土的不同含湿量(质量分数,下同)试件在从常温加热至800℃过程中的抗高温爆裂性能.结果表明:含粗骨料超高性能混凝土的抗高温爆裂性能优于活性粉末混凝土.粗骨料的存在不仅降低了超高性能混凝土的内部应力,而且增大了钢纤维在砂浆基体中的分布密度,因此起到减轻混凝土爆裂的作用.试验中大量粗骨料从砂浆基体中剥离,这证实蒸汽压力是导致超高性能混凝土发生高温爆裂的重要因素.2种超高性能混凝土的0%含湿量试件均未发生爆裂,而含湿量在25%及以上的试件均发生了爆裂,且含湿量越大,试件爆裂越严重.可以用爆裂发生的温度范围和爆裂声响次数来判断超高性能混凝土高温爆裂的严重程度.     

养护制度对超高性能混凝土高温损伤后残余力学性能的影响

对48个超高性能混凝土(UHPC)立方体抗压试件采用洒水养护、热水养护、洒水-干热养护和热水-干热养护,对18个UHPC哑铃形抗拉试件进行热水养护和热水-干热组合养护,养护完成后分别测定抗压试件和抗拉试件高温作用后的残余抗压强度和残余抗拉强度。结果表明:采用洒水-干热(105℃)组合养护和热水-干热组合养护的立方体试件分别在348,370℃的高温作用下发生爆裂,且这两种组合养护方式下的试件抗压强度相较于单一洒水养护和单一热水养护方式下的分别降低36.73%和14.56%。采用洒水-干热(200℃)组合养护的立方体试件残余抗压强度随着目标温度的增加呈先上升后下降的趋势,临界温度为300℃,该养护方式不仅提高了UHPC的高温残余抗压强度,同时立方体试件均未发生爆裂。采用热水-干热(105℃)养护的哑铃型试件残余抗拉强度随目标温度的提升呈先上升后下降的趋势,该组合养护方式下试件的抗拉强度仅为热水养护的54.05%,当目标温度超过400℃时,哑铃型试件发生爆裂。     

含粗骨料超高性能混凝土力学性能试验研究

在超高性能混凝土（UHPC）中添加粗骨料是为了在获得优异的力学性能基础上,大幅降低生产成本,使其更容易被市场采纳。本文对UHPC-CA配合比中浆骨比、砂率、粗骨料种类及减水剂品种等因素进行调整,通过不同龄期抗压强度对比以及微观角度分析,探索各因素对UHPC-CA力学性能的影响。     

高温对纤维增韧高性能混凝土残余力学性能影响的试验研究

本文通过测定钢纤维、聚丙烯纤维和混杂纤维(聚丙烯纤维和钢纤维)增韧高性能混凝土的高温残余强爱和断裂能,研究聚丙烯纤维、钢纤维和混杂纤维对混凝土高温残余力学性能的影响。实验结果表明,钢纤维和混杂纤维,尤其是钢纤维,显著提高高性能混凝土的残余强度和断裂能。聚丙烯纤维对高性能混凝土残余力学性能的影响很小。     

高温后超高性能混凝土残余受压性能试验研究

超高性能混凝土（UHPC）具有优异的强度、韧度、耐久及抗裂性能。但UHPC在高温下易发生爆裂,由此可能严重影响其力学性能。对高温后UHPC的残余受压性能进行了试验研究。试验参数包括受火温度、纤维类型和养护条件。评估了UHPC高温后的抗压强度、弹性模量和应力-应变关系。结果表明,随着受火温度的升高,UHPC的残余抗压强度和弹性模量逐渐下降,延性逐渐提高。无纤维试件和POM纤维掺量较少试件（0.33%）在500℃时发生完全爆裂。与这两类试件相比,UHPC中添加钢纤维和0.33%含量的PP纤维可显著提高混凝土的残余受压性能及降低爆裂风险。利用这些数据,提出以温度为变量表示的UHPC高温后残余受压性能的函数关系,以评估UHPC结构的耐火性。     

再生混凝土基本物理力学性能试验研究

研究再生混凝土强度等级、再生粗骨料取代率对混凝土立方体抗压强度及劈裂强度的影响,揭示再生混凝土立方体抗压强度随龄期的变化规律,制备了多组不同不同龄期（7d、14d、28d、60d）、不同再生混凝土强度等级（C35、C40、C45）、不同再生粗骨料取代率（30％、50％、70％、100％）的立方体试件。试验结果表明：再生混凝土立方体抗压强度及劈裂抗拉强度均与再生粗骨料取代率关系明显,随取代率的增加而降低,与再生混凝土强度等级关系不明显;再生混凝土抗压强度随着龄期的增长而增大,但28d之前增长速度较快。通过对试验数据分析,再生混凝土的拉压比随取代率的增加而下降,拉压比普遍低于普通混凝土。     

再生混凝土基本力学性能试验研究

设计并完成了再生粗骨料已使用年限分别为0、10、40年和取代率分别为0、30%、50%、70%、100%的C30级再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度相关试验,并以天然骨料混凝土作为基准进行对比分析.试验结果表明:再生混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度破坏过程和破坏形态与普通混凝土基本一致,在水灰比相同的情况下,再生混凝土立方体抗压强度高于普通混凝土,劈裂抗拉强度低于普通混凝土,抗折强度基本接近普通混凝土;另外,还表明再生粗骨料的寿命对再生混凝土强度有一定影响.     

不同龄期混凝土高温后力学性能研究

为研究不同龄期混凝土高温后的力学性能变化,对不同养护龄期的混凝土设置不同的温度和继续养护时间,对其抗压强度和劈裂抗拉强度进行试验.结果表明:各龄期混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度随经历温度的升高基本呈下降趋势,但当温度不高于100℃,龄期不大于14 d时,其强度反而略有上升.混凝土经历相同温度情况下,高温时龄期越早,强度...     

EPS轻质高性能混凝土力学性能影响因素试验研究

通过试验探讨了EPS颗粒粒径、基材强度和聚丙烯纤维对EPS轻质混凝土强度的影响.试验结果表明,对于相同配比条件下的EPS轻质混凝土,掺加的EPS颗粒粒径越小,其抗压强度越高;EPS体积掺量越高,EPS颗粒粒径对抗压强度的影响越显著.同时,EPS颗粒粒径对抗压强度影响的效果,与所配制EPS轻质混凝土的基材强度有关,基材强度越低,EPS颗粒粒径大小对抗压强度影响的效果越显著.此外,掺加聚丙烯纤维能显著提高EPS混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度.     

玻璃纤维轻骨料混凝土早期力学性能试验研究

以内蒙古地区天然浮石为粗骨料,通过对不同掺量玻璃纤维轻骨料混凝土力学性能的试验,研究了玻璃纤维轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度,并得出玻璃纤维掺量为0.5 kg/m3时,轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度比其它几种掺量下强度要高;从微观角度研究了轻骨料混凝土破坏后纤维表面及纤维与浆体界面粘结情况.     

100MPa超高强高性能混凝土的研配及其性能研究

采用常规的材料及通用的工艺方法,通过低水胶比、低胶结材料用量,研制成功了流动性优良,抗压强度超过100MPa,耐久性优异的超高强高性能混凝土材料.研究内容包括超高强高性能混凝土材料的配合比,超高强高性能混凝土材料的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗压强度、静力弹性模量等力学性能;同时进行了电通量、抗氯离子渗透、SEM电子扫描等研究.     

干湿再生粗骨料对再生混凝土力学性能的影响

为研究9.5~16 mm粒径范围内的再生粗骨料干燥和潮湿两种状态对再生混凝土的力学性能影响,以干燥状态再生粗骨料作为对比进行干湿两种状态再生粗骨料替代率为0、20%、40%、60%、80%、100%等质量替代天然粗骨料配制6种C30混凝土,对不同状态下的再生混凝土进行抗压和劈裂拉伸试验。结果表明:潮湿状态下的再生粗骨料对应的再生混凝土抗压和劈裂拉伸强度均低于干燥状态下再生粗骨料对应的再生混凝土抗压和劈裂拉伸强度。     

再生混凝土抗拉强度与抗压强度关系的试验研究

总结了国内外再生混凝土抗压强度和抗拉强度的研究现状,并通过27组再生混凝土立方体试块的抗压试验及劈裂试验,建立了再生混凝土劈裂抗拉强度与立方体抗压强度之间的关系.试验结果表明,在相同立方体抗压强度条件下,再生混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土降低30%左右.     

钢纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究

将钢纤维掺入轻骨料(人造膨胀珍珠岩)混凝土成为钢纤维轻骨料混凝土,它集中了钢纤维混凝土和轻骨料混凝土的优点,弥补了普通混凝土存在的抗拉强度低和自重大等不足。本文对这种新型混凝土材料的力学性能开展初步研究,针对试验中得到的钢纤维轻骨料混凝土的立方体抗压强度、劈拉强度、抗折强度、轴心抗压强度和弹性模量等进行讨论,分析钢纤维体积率的变化对钢纤维轻骨料混凝土力学性能的影响,给出相应的计算表达式,以利于其在工程实践中的推广和应用。试验结果表明,采用轻骨料和加入钢纤维后,混凝土的强度和变形等力学性能的改善效果十分明显。     

纳米SiO2-CaCO3对珊瑚海水混凝土力学性能影响试验研究

对混掺纳米SiO₂-CaCO₃的珊瑚海水混凝土进行了静态抗压强度、静态劈裂抗拉强度和动态压缩性能试验,得到了纳米SiO₂-CaCO₃对珊瑚海水混凝土力学性能的影响规律。结果表明：混掺纳米材料比单掺纳米材料对提升珊瑚海水混凝土力学性能效果更佳;纳米SiO₂-CaCO₃掺量为2%、混掺比为1∶2时,珊瑚海水混凝土的静态抗压强度、静态劈裂抗拉强度提升幅度最大,分别较基准组提高了27.15%、21.34%,动态压缩性能试验结果与静态抗压强度试验结果较为一致;掺量过大时珊瑚海水混凝土的力学性能会下降,甚至出现负效应。     

高强钢筋与超高性能混凝土黏结性能试验研究

为研究超高性能混凝土(UHPC)与高强钢筋的黏结性能,设计并制作69个试件,通过拔出试验研究UHPC强度、纤维体积率、纤维尺寸形状、保护层厚度、黏结长度、加载方式和黏结段位置对黏结性能的影响。结果表明：试件的主要破坏形态包括拔出破坏、钢筋拉断和劈裂破坏,高强钢筋与UHPC界面的黏结强度随UHPC抗压强度、纤维体积率和长径比以及保护层厚度的增加而增大;纤维的掺入对高强钢筋与UHPC黏结强度提高作用明显;当纤维体积率从1%增长至3%,长径比从35增加到100时,黏结强度分别提高了23%和16%;但纤维形状的变化对黏结强度没有明显影响;黏结强度随着UHPC抗压强度和保护层厚度的增大而显著增加,随着黏结长度增大而降低,当保护层厚度超过4倍钢筋直径时,增幅基本不变;当黏结段位于加载端时,受拉拔出加载试件黏结强度仅为受压加载的77%,黏结段越靠近试件中部,加载方式对黏结强度影响越小。基于试验结果,确定临界锚固长度计算式,提出高强钢筋与UHPC的黏结强度计算式,同时建立黏结应力-滑移本构关系模型。通过试验结果及公式计算结果对比可得,现有的普通混凝土黏结强度公式低估了高强钢筋与UHPC的黏结强度,建议的简化公式预测结果与试验结果吻合良好。     

Experimental study on bond performance between high strength steel rebar and ultra-high performance concrete

为研究超高性能混凝土(UHPC)与高强钢筋的黏结性能，设计并制作69个试件，通过拔出试验研究UHPC强度、纤维体积率、纤维尺寸形状、保护层厚度、黏结长度、加载方式和黏结段位置对黏结性能的影响。结果表明：试件的主要破坏形态包括拔出破坏、钢筋拉断和劈裂破坏，高强钢筋与UHPC界面的黏结强度随UHPC抗压强度、纤维体积率和长径比以及保护层厚度的增加而增大；纤维的掺入对高强钢筋与UHPC黏结强度提高作用明显；当纤维体积率从1%增长至3%，长径比从35增加到100时，黏结强度分别提高了23%和16%；但纤维形状的变化对黏结强度没有明显影响；黏结强度随着UHPC抗压强度和保护层厚度的增大而显著增加，随着黏结长度增大而降低，当保护层厚度超过4倍钢筋直径时，增幅基本不变；当黏结段位于加载端时，受拉拔出加载试件黏结强度仅为受压加载的77%，黏结段越靠近试件中部，加载方式对黏结强度影响越小。基于试验结果，确定临界锚固长度计算式，提出高强钢筋与UHPC的黏结强度计算式，同时建立黏结应力-滑移本构关系模型。通过试验结果及公式计算结果对比可得，现有的普通混凝土黏结强度公式低估了高强钢筋与UHPC的黏结强度，建议的简化公式预测结果与试验结果吻合良好。