基于正交试验设计的透水混凝土关键性能研究

通过正交试验,研究了孔隙率、水胶比以及硅灰掺量对透水混凝土抗压强度、抗弯拉强度、透水系数的影响.试验结果表明,孔隙率和硅灰掺量对透水混凝土的力学性能影响显著,水胶比影响较小.随着孔隙率的提高,透水混凝土的抗压强度和抗弯拉强度均显著降低,透水系数显著提高;随着硅灰掺量的增加,抗压强度和抗弯拉强度有升高趋势,透水系数降低不显著.随抗压强度的增加,透水系数有下降趋势,抗弯拉强度有增加趋势,折压比(ff/fc)在0.10 ～0.14之间.最后,通过多元线性回归,建立了不同因素对透水混凝土抗压、抗弯拉强度和渗透系数的数学表达式,通过权重评价不同因素的影响规律.     

钢纤维高强混凝土的抗剪强度

通过68个100mm×100mm×400mm,102个150mm×150mm×150mm高强混凝土和钢纤维高强混凝土试件的直接双面剪切实验、立方体抗压实验和劈裂抗拉实验,分析了钢纤维体积率、钢纤维类型对剪压强度比及剪拉强度比的影响,探讨了高强混凝土及钢纤维高强混凝土抗剪强度与抗压强度、劈拉强度的关系。研究表明:随钢纤维体积率的增大,剪压强度比呈上升趋势,剪拉强度比呈下降趋势。随抗压强度的提高,钢纤维高强混凝土抗剪强度的提高幅度大于高强混凝土的。通过对实验结果的统计分析,提出钢纤维高强混凝土抗剪强度与抗压强度、劈拉强度的关系式,得到不同类型钢纤维对高强混凝土抗剪强度和初裂抗剪强度的增强系数,建议了钢纤维高强混凝土抗剪强度的计算公式,供设计与施工参考。     

预制与后浇混凝土粘结的劈拉性能试验研究

通过对预制与后浇混凝土粘结的劈拉试验研究,分析了后浇混凝土的浇筑方式、粘结面粗糙度及温度对混凝土粘结劈拉性能的影响规律。结果表明：同种工况条件下,水平向浇筑混凝土粘结劈拉强度明显大于竖直向浇筑粘结劈拉强度,粘结劈拉强度随粘结面的粗糙度的增加而显著增大,随温度的升高而急剧下降,到300℃时,比常温下降了50％。为阐明混凝土粘结劈拉机理提供详实的数据支撑,并为装配式混凝土结构发展提供参考。     

减水剂对C80PHC混凝土拉/压比的影响研究

以管桩生产配合比为基本参照,分别研究了萘系、聚羧酸、氨基磺酸盐和磺化丙酮等4种减水剂对C80PHC混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度,拉/压比以及密实性的影响.研究结果表明:不同品种减水剂对混凝土力学强度以及密实性影响不同,其中,掺磺化丙酮混凝土脱模强度较高而聚羧酸较低,掺聚羧酸混凝土拉/压比较大而磺化丙酮较小,掺聚羧酸混凝...     

基于合成纤维的混凝土制备及力学性能研究

为探究合成纤维对桥梁用混凝土性能的影响,采用试验对比的方式,以粉煤灰、PP合成纤维等作为原材料对纤维混凝土进行制备,并分别探讨在不同大小纤维下混凝土的坍落度、抗压强度、劈拉强度及弯拉强度等.试验结果表明,合成纤维能够有效增加混凝土的粘稠度,对坍落性能有优化作用;同时纤维混凝土抗压强度和弯拉强度稍弱于纯混凝土试块,但抗压...     

全玄武岩骨料碾压混凝土抗裂性能的影响因素分析

针对Ⅱ级粉煤灰,考察其对碾压混凝土极限拉伸值、轴拉强度、徐变、自变、干缩和温度变形等性能的影响,计算碾压混凝土抗裂指数.研究结果表明,提高碾压混凝土的设计强度,可以有效提高碾压混凝土的抗裂性能.     

改性橡胶再生混凝土基本性能试验研究

对橡胶粒表面进行改性处理,按照混凝土配合比制备了18组混凝土试块,研究了再生粗骨料取代率、橡胶粒掺量和改性方式对混凝土和易性和强度特性的影响规律.结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,橡胶再生混凝土的流动性、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随之下降,拉压比也有减小的趋势,混凝土脆性增强;随着橡胶粒掺量的增加,橡胶再生混凝土的流动性逐渐增强,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随之减小,拉压比不断增大,混凝土的塑性变形能力有所提高;三种橡胶粒改性方式中,NaOH与KH-550复合改性对橡胶再生混凝土流动性的改性效果最好,KH-550改性对橡胶再生混凝土强度的改性效果最好,但强度提高幅度不显著,更佳的改性方式有待进一步研究,而橡胶粒改性方式对橡胶再生混凝土拉压比的影响不大.     

利用煤矸石和粉煤灰制备树脂混凝土的试验研究

以阜新市海州矿排放的煤矸石作集料、阜新发电厂排放的粉煤灰作填料配制树脂混凝土,进行了抗折强度、抗压强度和劈拉强度等试验.研究结果表明:当选择适宜的树脂胶粘剂,煤矸石和粉煤灰掺量高达85%,可配制出抗压强度达到46.68MPa、劈拉强度达到7.37MPa、抗折强度达到12.27MPa及弹性模量为1.62×104MPa的树脂混凝土.     

老化对CFRP/混凝土正拉粘结强度的影响

本文测试与分析了四种自制建筑修复用树脂体系制备的CERP/混凝土试件在80℃水煮老化、60℃湿热老化和常温紫外线老化条件下的正拉粘结强度.试验结果表明,80℃水煮老化对各体系试件的正拉粘结强度影响最大.同时表明WC和WJ树脂体系制备的CFRP/混凝土试件在三种不同老化条件下的正拉粘结强度与平行试验的日本进口树脂体系的CFRP/混凝土试件值相当.     

聚丙烯纤维对轻骨料混凝土物理力学性能的影响研究

为研究聚丙烯纤维对轻骨料混凝土力学性能和工作性能的影响,通过掺加体积分数0、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%的聚丙烯纤维开展劈拉强度、坍落度的试验研究。探讨劈拉强度、坍落度在不同纤维掺量下的变化规律,利用细观扫描成像分析劈拉试件破坏机理和流动性的变化原因,并通过能量耗散分析纤维对混凝土各阶段的耗能能力。结果表明：随着纤维掺量的增加,坍落度持续降低;劈拉强度先增大后减小变化,且劈拉强度值均高于对照组,当纤维掺量0.25%时,劈拉强度增长率最大为27.3%;细观分析表明聚丙烯纤维起到了桥接作用,改变了试件的破坏形态,增强了混凝土韧性。能量耗散结果表明纤维提高了轻骨料混凝土的耗能能力,减弱了卸载阶段承载力的衰减程度。     

膨胀剂和减缩剂对预制箱梁混凝土的防裂效果研究

测试C50箱梁混凝土的力学、抗裂、变形、热学性能,采用B4Cast软件仿真分析构件混凝土的温度、应力发展规律和开裂趋势,并研究膨胀剂、减缩剂对箱梁混凝土的防裂效果。结果表明:C50箱梁混凝土抗裂性较差,早期平板总开裂面积达310 mm²/m²,圆环开裂时间约为52 h;箱梁混凝土与外部环境最大温差为16~18 ℃,在翼板两侧和底板两侧拐角处混凝土表层拉应力达到最大,分别约为0.8 MPa、0.9 MPa。膨胀剂、减缩剂对C50混凝土拌合物工作性、力学性能、热学性能影响不大,仅单掺减缩剂会使混凝土力学性能略有降低。膨胀剂、减缩剂的掺入,可降低C50混凝土平板总开裂面积68%~95%,延后圆环开裂时间105.5~227.5 h;可使自生体积收缩变形减小63%~78%,干缩减小38%。膨胀剂与减缩剂复掺,可削减箱梁混凝土温峰达4 ℃,降低最大拉应力52%,混凝土抗裂安全系数可达3.05,开裂风险明显下降。     

碳纳米管增强堆石坝面板混凝土早龄期热膨胀系数研究

热应力是引起堆石坝混凝土面板非结构性开裂的主要原因之一,热膨胀系数(CTE)与混凝土的热变形和热应力直接相关。碳纳米管(CNTs)具有良好的力学性能和一维纳米材料独有的纳米效应,有望改善面板混凝土的CTE。制备施工配合比基准混凝土(JC)和掺质量分数为0.1%的CNTs的面板混凝土(NC),采用温度-应力试验机(TSTM)测量早龄期混凝土在温度匹配(TMC)模式和恒温模式下的自由应变,计算早龄期混凝土的CTE值,提出面板混凝土时变CTE模型。结果表明,两种面板混凝土的CTE在终凝后快速降低至最小值,最后缓慢增至一个稳定值。CNTs的掺入提高了面板混凝土在终凝附近的CTE值,但能降低混凝土CTE的稳定值。     

高铁CRTSⅡ型板式无砟轨道滑动层聚氨酯胶粘剂的研制

通过不同官能度、分子质量的多元醇的组合、分子链刚性单元的调整,以及A组分体系疏水性的设计,开发出专用于高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道滑动层的双组分聚氨酯胶粘剂。该胶粘剂常温固化拉伸强度达10MPa,伸长率100%左右,高温高湿条件下固化不发泡,对水泥、高强度挤塑板、聚脲防水层等的粘接性能优异。     

GFRP筋混凝土板正截面抗弯承载力研究

为了研究GFRP筋混凝土板的正截面抗弯承载力,基于平截面假定、内力平衡条件以及变形协调条件,对GFRP筋混凝土板在适筋及适量超筋两种配筋设计情形下的正截面抗弯承载力计算公式进行了推导,通过8组具有不同配筋率与混凝土强度等级的GFRP筋混凝土板抗弯承载力试验,对推导的计算公式进行了验证,同时研究了构件抗弯承载力与配筋率、混凝土强度等级之间的变化关系。结果表明:试验得到的极限承载力与公式计算的理论承载力数据吻合较好,可以较准确地反映GFRP筋混凝土板抗弯承载力的计算过程;适量超筋设计构件破坏形式表现为以受压区混凝土被压碎为标志的塑性破坏,这种设计方式更有利于提高GFRP筋混凝土板的安全性能;同时为了保证混凝土板达到极限承载力时受拉区GFRP筋不被拉断,建议设计配筋率取1.4倍的平衡配筋率;随着GFRP筋混凝土板配筋率的增加,构件承载力系数逐渐增大,安全储备也逐渐提高;GFRP筋混凝土板的抗弯承载力随着配筋率与混凝土强度的增加而逐渐增大。     

纳米秸秆灰对多孔混凝土路面力学性能的影响

本文主要研究了掺加纳米秸秆灰后对多孔混凝土路面性能的影响。根据抗压强度，弯曲强度和抗拉强度来测试多孔混凝土。结果表明，使用纳米秸秆灰材料极大提高了多孔混凝土路面的力学性能，其中纳米秸秆灰以10％质量分数替代水泥制备的多孔混凝土与其它比例制备的样品相比，表现出更加优异的强度；并且测试发现纳米秸秆灰多孔混凝土路面的抗压强度，弯曲强度和抗拉强度随着养护时间的增加而增加。     

玄武岩纤维混凝土板冲切试验与承载力分析

为探究玄武岩纤维对混凝土板抗冲切性能的增强效果,基于我国现行规范对此类构件冲切承载力计算方法提出修正建议。以纤维体积掺量(0%、0.1%、0.2%、0.3%)与纤维长度(12 mm、18 mm)为变量,对7个混凝土板试件进行冲切试验,研究各参数对试件极限承载力的影响,建立经试验验证的有限元模型并进行扩参数分析。结果表明:玄武岩纤维混凝土板的极限承载力随体积掺量的增加呈先增大后减小的趋势,掺入长度为12 mm、18 mm的玄武岩纤维的试件较对比试件冲切承载力提升显著,最大提高幅度分别为40.9%和37.3%;纤维长度为12 mm,体积掺量为0.4%时,对混凝土板的抗冲切性能改善效果最佳。我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)的冲切承载力计算值较试验结果偏于保守,考虑玄武岩纤维阻裂作用对临界截面周长的影响,对规范中的冲切承载力计算公式进行修正。     

双掺粉煤灰及偏高岭土对混凝土性能的影响研究

通过测试混凝土抗压强度、劈拉强度、抗渗、抗碳化、抗冻性能,研究了粉煤灰和偏高岭土单掺、复掺时对混凝土性能的影响。同时分析了粉煤灰和偏高岭土对混凝土性能的作用机理。研究结果表明:当粉煤灰掺量为胶凝材料的15%、偏高岭土掺量为胶凝材料的12%,相比普通混凝土,复掺粉煤灰及偏高岭土混凝土28d抗压强度提高了15.8%、劈拉强度提高了20.4%、渗透系数降低了69.1%、碳化深度降低了29.3%,200次冻融循环后,相对动弹性模量提高了33.1%、混凝土质量损失降低了43.8%。复掺粉煤灰及偏高岭土适用于制备高性能混凝土。     

Experimental relationship between splitting tensile strength and compressive strength of GFRC and PFRC

This paper describes an experimental investigation into the relationship between the splitting tensile strength and compressive strength of glass fiber reinforced concrete (GFRC) and polypropylene fiber reinforced concrete (PFRC). The splitting tensile strength and compressive strength of GFRC and PFRC at 7, 28 and 90 days are used. Test results indicate that the addition of glass and polypropylene fibers to concrete increased the splitting tensile strength of concrete by approximately 20-50%, and the splitting tensile strength of GFRC and PFRC ranged from 9% to 13% of its compressive strength. Based on this investigation, a simple 0.5 power relationship between the splitting tensile strength and the compressive strength was derived for estimating the tensile strength of GFRC and PFRC.     

Influence of silica fume on the tensile strength of concrete

The present paper is directed towards developing a better understanding on the isolated contribution of silica fume on the tensile strengths of high-performance concrete (HPC). Extensive experimentation was carried out over water-binder ratios ranging from 0.26 to 0.42 and silica fume-binder ratios from 0.0 to 0.3. For all the mixes, compressive, flexural and split tensile strengths were determined at 28 days. The compressive, as well as the tensile, strengths increased with silica fume incorporation, and the results indicate that the optimum replacement percentage is not a constant one but depends on the water-cementitious material (w/cm) ratio of the mix. Compared with split tensile strengths, flexural strengths have exhibited greater improvements. Based on the test results, relationships between the 28-day flexural and split tensile strengths with the compressive strength of silica fume concrete have been developed using statistical methods.