混杂纤维抑制混凝土冻融损伤规律的试验研究

为研究不同类型纤维抑制混凝土冻融损伤的规律,选择3种不同类型纤维制备混凝土试件,分别在不同因素环境下进行快速冻融循环试验。通过测定混凝土试件冻融循环前后的超声波速度计算相对动弹性模量,从而推定混凝土构件冻融损伤变量,分析不同类型纤维对混凝土冻融损伤的抑制规律。结果表明聚丙烯纤维+普通钢纤维+聚酯纤维三元混杂纤维抑制混凝土冻融损伤效果最佳,其对抑制冻融循环作用下混凝土的损伤,优于聚丙烯纤维+普通钢纤维二元纤维增强混凝土优于无纤维混凝土。     

冻融损伤混凝土研究综述

以往研究表明,冻融作用是混凝土损伤破坏的主要威胁之一。随着混凝土结构服役时间的增加,冻融损伤作用逐渐暴露。然而,由于早期设计规范不成熟,且冻融损伤机理较为复杂,涉及多种变量,因而实际结构分析中忽略了冻融作用对混凝土力学性能及其与钢筋间黏结性能的影响,从而导致分析结果与实际存在偏差。综合国内外现有研究成果,分别从混凝土冻融损伤机理、材性研究和数值模拟3个方面出发,对混凝土冻融损伤研究现状展开了详细综述,以期进一步完善混凝土基本理论体系,从而可为在役混凝土结构的力学性能鉴定与耐久性检测提供理论参考。     

混凝土冻融性能试验研究

本文采用超声波这一无损测试技术,检测冻融过程中混凝土的超声波声速值,并以声速值构造混凝土损伤变量来反映混凝土细观结构损伤状况：将不同种类混凝土所对应的该损伤变量应用于已经建立的混凝土冻融耐久性计算模型中,结果证明理论计算值与试验测试值具有很好的一致性,表明如此构造的损伤变量可以准确反映混凝土的冻融耐久性劣化规律。     

混凝土冻融破坏后的养护自愈

根据试验结果显示的冻融循环破坏后混凝土试件在置入水中养护情况下动弹性模量百分率变化的规律，分析了混凝土的自愈作用和自愈特点，并指出要注重非冻融季节对混凝土建筑物的养护，这对提高其抗冻融耐久性有重要意义。     

钢-聚丙烯混杂纤维混凝土冻融损伤试验研究

为研究混杂纤维对高性能混凝土抗冻性能的改善效果,对普通素混凝土、钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和钢-聚丙烯混杂纤维混凝土开展快速冻融循环试验,对冻融作用下试样的各项强度指标进行了检测,并对其质量损失率及相对动弹性模量的变化规律进行了分析。研究结果表明:掺加纤维有利于改善高性能混凝土的抗冻性能,钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的抗冻性能最好,经过200次冻融循环,其质量损失率,相对动弹性模量损失率和强度损失均最低;基于三次多项式建立的纤维混凝土冻融损伤模型比基于指数函数建立的纤维混凝土冻融损伤模型精确度更高,在描述纤维混凝土的冻融损伤程度上适用性较强。     

基于损伤理论的硅藻土混凝土冻融损伤研究

通过快速冻融试验,对不同强度等级的掺硅藻土混凝土的抗冻性进行了分析.在损伤理论的基础上构建了多次冻融后混凝土劣化失效的数学模型,使用Matlab程序模拟了混凝土内部各单元点的损伤失效与时间的函数关系,并生成了混凝土的截面损伤概率图.在冻融循环时间相同的条件下对不同硅藻土掺量的混凝土进行了对比分析.结果表明:硅藻土的加入...     

混凝土路面冻融损伤的修复研究

冻融循环是造成混凝土结构损坏的重要原因之一,对发生冻融破坏的混凝土如何有效修复是工程界关心的重要问题。分析了混凝土结构冻融破坏的机理,比较了国内外对冻融损伤的修复技术,并结合某高速公路工程,介绍了水泥混凝土路面冻融损伤修复技术的工程应用。     

混凝土冻融损伤层厚度的超声检测

冻融破坏是实际混凝土工程主要病害之一,通过超声波平测法对冻融作用后混凝土的损伤层厚度进行测量.结果表明,随着冻融次数的增加,混凝土的损伤层厚度增加,超声波平测法可有效地评价实际混凝土工程的损伤.     

粉煤灰对引气混凝土冻融损伤的影响

考虑到混凝土抗压强度和质量损失能够反应混凝土内部和表面损伤情况,应用快速冻融试验方法研究不同粉煤灰掺量对引气混凝土内部损伤和表面损伤的影响,并从理论上分析粉煤灰对这两类损伤的影响机理。得出的结论指出了粉煤灰改善混凝土抵御内部损伤和表面损伤两方面性能所存在的差异。     

渗透结晶材料对冻融循环后混凝土孔结构的影响

孔结构决定混凝土的抗冻性能.通过压汞试验,表征和分析了渗透结晶材料对冻融前后混凝土孔结构的影响.结果表明,与基准混凝土比较,表面喷涂渗透结晶材料的混凝土,冻融循环后,多害孔的含量减少;表面喷涂渗透结晶材料越多,有害孔的含量减少.表面喷涂渗透结晶材料有利于提高混凝土的抗冻性能,改善混凝土的耐久性.     

渗透结晶材料对冻融循环后混凝土内部浆体结构的影响

混凝土的内部结构决定其抗冻性能.通过扫描电镜,表征和分析了渗透结晶材料对冻融前后混凝土内部硬化浆体的结构及其变化规律.结果表明,与基准混凝土比较,表面喷涂渗透结晶材料的混凝土,冻融循环前后,混凝土内部硬化浆体的裂纹宽度和数量均减少;喷涂渗透结晶材料越多,裂纹宽度和数量越少.表面喷涂渗透结晶材料有利于提高混凝土的抗冻性.     

湿筛混凝土冻融循环后性能的试验研究

对由水工三级配混凝土湿筛得到的湿筛混凝土,进行0、50、100、150、200、250次和300次快速冻融循环试验.测定不同冻融循环次数后的质量、超声波速度、相对动弹性模量、单轴抗拉强度,劈拉强度和单轴抗压强度及其变化特点.通过对试验结果的分析,建立了简单的数学公式,可为水工建筑物的设计、维修及其寿命预测等提供试验及理论依据.     

冻融条件下混凝土性能衰减过程评价方法优化研究

采用混凝土的质量评价参数w1和动弹性模量评价参数w2,以及设计的评价参数w来反映混凝土在冻融循环条件下的性能劣化过程,寻出最佳的混凝土性能衰减评价方法。结果表明:评价参数w1、w2及设计的w能反映混凝土性能劣化或失效的过程,评价参数适用相同判定标准,判定法则简单、方便,新设计的参数避免了质量评价参数w1和动弹性模量评价参数w2不一致情况的出现,更加的直观合理,推荐使用新的评价方法。     

自密实再生混凝土梁冻融后性能试验研究

利用再生骨料配制自密实再生混凝土并与天然骨料配制的自密实混凝土进行了对比,同时对用自密实再生混凝土和天然骨料自密实混凝土制作的钢筋混凝土梁进行了弯曲试验,验证了冻融后自密实再生混凝土梁与天然骨料自密实混凝土梁有相近的承载能力。     

冻融循环对海水中混凝土抗压性能的影响

采用快速冻融方法，对模仿海水的3．5％NaCl溶液中的混凝土进行0、25、50、75、100次冻融循环，利用大型混凝土静、动三轴试验系统，检测了冻融循环对海水中混凝土抗压强度、弹性模量及应力-应变关系的影响，建立了简明的数学表达式。这些结论，为北方寒冷地区混凝土结构、海岸及近海混凝土构筑物受冻融循环影响的进一步研究提供参考。     

冻融对混凝土碳化的影响

为研究冻融对混凝土碳化的影响,对4种不同配合比混凝土先后进行冻融循环和加速碳化,测定其CaCO3含量,并采用Boltzmann函数拟合碳化深度值.结果表明,冻融作为混凝土损伤的动力源,加速碳化进程,循环次数越多,碳化后CaCO3含量和相应的碳化深度越大;在冻融和高浓度CO2环境下,粉煤灰的掺入增加混凝土碳化量,对混凝土结构不利.     

掺聚丙烯颗粒混凝土抗冻性能试验研究

表面粗糙再生聚丙烯颗粒等体积代替细骨料0、4%、6%、8%,制作不同配合比的混凝土试件,试验选择慢冻法和快冻法,研究冻融0、30、60、90、120、150次再生聚丙烯混凝土试件质量、抗压强度、抗折强度和动弹性模量变化规律和损伤情况,并分析抗冻性。结果表明:增加冻融次数,不同掺量的再生聚丙烯混凝土试件质量、抗压强度、抗折强度、相对动弹性模量均不断降低,损伤增大。适量掺加表面粗糙再生聚丙烯颗粒,可提升强度和动弹性模量,并有效抑制质量损失、强度劣化,提升抗冻性能。综合考虑混凝土抗冻性能,建议掺入表面粗糙的再生聚丙烯颗粒的最佳体积掺量为6%。     

冻融条件下混凝土劣化陡劣点的探讨

冻融作用导致的混凝土耐久性劣化,本质上是混凝土细观结构意义上的微裂纹及空隙等缺陷的萌生、扩展、连通所致.这与力学因素作用下混凝土的破坏过程类似.本文借用Saenz一维应力应变关系求得荷载作用下混凝土破坏特征点损伤.利用荷载作用下混凝土破坏特征点损伤与冻融作用下混凝土耐久劣化陡劣点损伤相等的原则确定了陡劣点损伤Dc.并将结果应用于分析冻融条件下混凝土损伤演变过程,结果证实了所求得的陡劣点损伤的合理性.陡劣点的确定有助于解决混凝土冻融损伤演化的规律,进而对混凝土材料进行性能设计与寿命评估具有重要的意义.     

酸介质和冻融循环协同作用下混凝土性能研究

由于各因素的相互影响,根据单因素的研究结果分析实际工程混凝土耐久性得出的结论的可靠性不足,此次试验进行了酸性溶液和低温冻融环境共同作用下的混凝土耐久性能研究,结果表明,经酸性溶液侵蚀和不同冻融循环次数处理过的混凝土,应力应变曲线趋于扁平,抗压性能劣化、峰值应力变低、弹性模量下降。