高性能混凝土早龄期抗拉性能试验研究

采用自行设计的试验装置,对高性能混凝土早龄期抗拉性能进行了试验研究.结果发现:高性能混凝土在硬化过程中的极限拉应变极高,并随龄期的增加迅速递减,大致在12 h达到最小值,然后又缓慢回升并渐趋稳定;1 d后的极限拉应变大体上呈现为水灰比越低,其值越高的趋势;高性能混凝土早期抗拉强度和弹性模量发展迅速,同龄期的轴心抗拉强度约为劈裂抗拉强度的0.96倍.     

高性能混凝土早龄期轴向拉伸特性

采用经改进的轴向拉伸试验装置对三种不同水灰比的高性能混凝土早龄期的抗拉强度和拉伸弹性模量等拉伸特性进行了实验研究.结果表明,所采用的试验装置和试验方法能较有效地评价硬化过程中高性能混凝土的轴向抗拉特性;早龄期高性能混凝土的抗拉强度发展迅速,轴心抗拉强度约为同龄期劈裂抗拉强度的0.96倍;高性能混凝土早期拉伸弹性模量的发展比抗拉强度的发展更快.     

早龄期低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变特性

对早龄期低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变特性的把握,能够为受拉状态地聚物混凝土的应力解析及开裂预测提供重要的参数依据。采用自制混凝土拉伸徐变试验装置,通过恒定应力下的混凝土拉伸徐变试验获取混凝土比徐变、徐变增长速率等徐变特性,研究不同初始加载龄期（2、3、4 d）对低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变的影响。结果表明：高温密封养护可以使低钙粉煤灰基地聚物混凝土短时间内达到强度稳定状态;低钙粉煤灰基地聚物混凝土的拉伸徐变特性与普通水泥混凝土相似,试验初期阶段徐变增长速率较快,随持荷时间的增加,徐变增长速率迅速下降;在同一应力强度比下,初始加载龄期越大,比徐变越小,试验初期阶段的徐变增长速率也越小;相较于试验中期阶段与后期阶段,初始加载龄期对试验初期阶段的徐变影响更大。     

不同养护龄期下再生粗骨料混凝土拉伸本构关系

采用MTS疲劳试验机进行了再生粗骨料混凝土轴向拉伸试验,研究分析再生粗骨料取代率对不同养护龄期下再生粗骨料混凝土轴向拉伸应力-应变全曲线的影响规律,并提出了再生粗骨料混凝土拉伸本构关系模型.研究结果表明:再生粗骨料混凝土轴向拉伸应力-应变全曲线的上升段斜率较普通混凝土低,下降段随着再生粗骨料取代率提高与养护龄期的增长而变陡;再生粗骨料混凝土的弹性模量随着养护龄期的增长呈线性增长,当荷载超过50%之后,其变形模量的下降速度快于普通混凝土;早龄期再生粗骨料混凝土的拉伸峰值应变随着再生粗骨料取代率的增大而增长;养护龄期低于7d时,再生粗骨料混凝土的抗拉强度增长速率快于普通混凝土;再生粗骨料混凝土的拉压比随着养护龄期的增长而下降.     

高拱坝砼拉压特性的全级配及湿筛试验

水工大坝混凝土力学特性试验迄今仍采用湿筛成型小尺寸试验试件完成,而湿筛试验往往剔除大于40 mm以上大骨料,如此造成试验结果与大坝混凝土实际全级配性能的差异,无法真实反映实际大坝混凝土的性能指标。结合锦屏一级高拱坝混凝土强度测试要求,开展其全级配试件力学特性及相关性能试验,对其单轴抗压、单轴抗拉、极限拉伸及弹性模量等指标进行全面测试,其180 d龄期的单拉强度和90 d龄期的极限拉应变与湿筛试验测试值的比值变化为:：按C180 40、C180 35、C180 30强度分区,分别为0.661、0.637、0.690和0.583、0.579、0.573。在大骨料作用下,锦屏一级拱坝混凝土全级配试验测试的弹性模量则比湿筛试验测试值略高。     

早期混凝土轴向抗拉性能的初步试验研究

本文以轴向拉伸试验为基本方法,研究了混凝土轴向抗拉强度、拉伸弹性模量和极限拉伸值随龄期变化的规律以及混凝土抗压与抗拉强度、轴向抗拉与劈裂抗拉强度随龄期变化的关系。并探讨了潮湿养护对混凝土强度的影响。这些都是了解和掌握混凝土早期抗裂性能的重要参考依据。     

预拌混凝土早期极限拉应变试验研究

为较精确得到预拌混凝土早期极限拉应变,利用自行设计制作的轴心抗拉试验装置解决了试件对中困难的问题。对工程中常用的3个强度等级(C20,C40,C60)的混凝土进行4个龄期(3,7,14,28d)的试验研究。研究得出了预拌混凝土早期极限拉应变,并和已有数据进行对比分析;拟合出预拌混凝土早期极限拉应变随龄期的变化规律;得到预拌混凝土早期极限拉应变和立方体抗压、轴心抗拉强度以及抗拉弹性模量的关系。利用文中公式可估算出预拌混凝土早期极限拉应变,为有关技术人员和混凝土规范中关于耐久性的修订提供参考。     

商品混凝土早龄期受拉弹性模量的试验研究

从制约混凝土结构收缩裂缝发展的角度,利用自行研制的轴向拉伸试验装置进行了商品混凝土早龄期的受拉弹性模量试验研究,试验装置成功地解决了轴向拉伸试验的对中难题。对三种不同强度等级(C20,C40,和C60)的45个混凝土构件(100 mm×100 mm×375 mm)分别进行了五个龄期(3d,7d,14d,28d和60d)的受拉弹性模量试验,得出了受拉弹性模量随龄期的发展变化规律,并在试验数据的基础上经过回归分析,给出了受拉弹性模量随龄期增长的经验公式。公式的提出对商品混凝土的工程应用有适用意义,为今后修订《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中有关耐久性的条目提供了重要的试验数据和背景材料。     

不同养护温度下高强混凝土早龄期拉伸徐变的试验研究

以C60高强混凝土为研究对象,试验研究了养护温度和加载龄期这2个参数对高强混凝土早龄期拉伸徐变特性的影响.结果表明:随着加载龄期的增长,高强混凝土拉伸比徐变、徐变系数和徐变速度均呈指数衰减的趋势;随着持荷时间的延长,不同加载龄期的高强混凝土徐变速度差异越来越小,且在不同养护温度下均表现出同样的趋势;与养护温度对成熟龄期混凝土拉伸徐变的影响不同,在相同加载龄期下,高强混凝土早龄期拉伸比徐变随着养护温度的升高而降低,但是随着加载龄期的增长,其降低幅度减小,至加载龄期为7.000d时各养护温度下高强混凝土的拉伸比徐变基本持平.无论持荷时间是7,14d还是21d,在持荷时间相同时,不同加载龄期高强混凝土之间的拉伸比徐变差异随着养护温度的提高而减小.     

高性能混凝土的早期极限拉应变

混凝土的早期抗拉性能是评价和预测混凝土结构早期开裂不可或缺的重要参数,但并未受到国内研究同行的重视。高性能混凝土较普通混凝土更易于发生早期开裂,故对其抗拉性能加以研究意义重大。本文通过自行设计的实验装置对高性能混凝土早龄期极限拉应变进行了试验研究。结果发现,高性能混凝土硬化期间极限拉应变极高,并随龄期迅速递减,达到最小值后又缓慢回升并渐趋稳定。基于试验结果和CEB-FIP MC 90对高性能混凝土的早期极限拉应变进行了初步评价。     

聚丙烯纤维对混凝土高温后性能的影响

为研究聚丙烯纤维对C80高性能混凝土（简称“HPC”）的高温后劈拉强度的影响,对素C80HPC及掺加0.1%和0.2%的C80HPC进行高温试验,观察记录混凝土的爆裂情况,并对试件进行劈拉强度试验,利用红外热像仪检测C80HPC试件断面的红外温升,分析HPC的劈拉强度、红外温升与受火温度的关系。结果表明,在C80HPC中掺入0.1%的聚丙烯纤维可以抑制爆裂的发生;HPC的劈拉强度均随受火温度的升高而不断下降,掺入聚丙烯纤维会降低HPC的劈拉强度;建立的受火温度与红外平均温升、劈拉强度的回归方程可用于火灾后HPC的火灾温度、剩余强度的鉴定及后期建筑恢复。     

高延性水泥基复合材料高温作用后的拉伸性能

高温是高延性水泥基复合材料(ECC)在服役过程中可能面临的最不利工况之一,对比研究了聚乙烯醇纤维增强ECC(PVA-ECC)与钢纤维/聚乙烯醇纤维混杂增强ECC(HyECC)在常温以及200℃、400℃、600℃高温作用后的拉伸性能。研究发现,常温下利用钢纤维等量替代PVA纤维将劣化PVA-ECC的拉伸应变硬化能力。高温对PVA-ECC和HyECC的拉伸强度和拉伸韧性均有明显的劣化作用,高温作用后均已不具备拉伸应变硬化能力;PVA-ECC的拉伸强度与拉伸韧性随温度呈指数型衰减,钢纤维可以减缓HyECC拉伸强度与拉伸韧性的衰减速率;高温作用改变了PVA-ECC和HyECC的微观结构,PVA纤维在200℃时的软化以及400℃后的分解是2种ECC材料拉伸性能高温劣化的主要原因。     

应变硬化水泥基复合材料加固钢筋混凝土构件弯曲破坏分析方法研究

依据应变硬化水泥基复合材料单向拉伸试验结果,提出评价该类材料单向拉伸特性的考虑断裂能的三折线模型。提出采用虚拟材料的零跨拉伸模型反映应变硬化水泥基复合材料加固层紧邻既有钢筋混凝土构件裂缝处的细小裂缝扩展过程,得到应变硬化水泥基复合材料加固既有钢筋混凝土构件时加固层数值单元的单向拉伸平均应力-应变曲线,该曲线考虑紧邻混凝土梁某裂缝的加固层细小裂缝(置于同一单元内)对单元单向拉伸应力-应变曲线的影响,继而以该平均应力 应变曲线作为加固层单元的应变硬化水泥基复合材料单向拉伸本构关系。该方法可避免不同单元尺寸对数值分析结果的影响,因此,对该类材料加固既有钢筋混凝土构件可以采用较大尺寸的单元划分进行数值分析。     

高强高性能混凝土极限拉应变性能研究

就C8 0～C10 0高强高性能混凝土的极限拉应变性能进行了初步探讨 ,试验结果表明 :HPC的极限拉应变比高强混凝土、普通混凝土的有明显提高 ,抗拉性能得到了改善 ,脆性有所降低 ,韧性相应提高。同时还提出了HPC极限拉应变与强度间的变化规律 ,给出了计算公式 ,数据回归分析表明用该公式来推定HPC的极限拉应变值精度较高。     

混凝土在环形约束条件下的力学行为分析

介绍了一套高性能混凝土的约束收缩试验方法。用这种方法可以在试验室确定混凝土或砂浆的开裂龄期,以及因收缩被约束而产生的拉应力。试验采用了一套装有应变计的环形装置来分析混凝土在早龄期受拉时的力学行为。文中论述了混凝土约束收缩的测量方法和自生拉应力、弹性应变和徐变的量化的数学计算方法。     

早期受冻对混凝土强度的影响

自行设计与研制了测量混凝土早期冻胀应力的设备,并通过该设备测量出了不同配比(不同水灰比,掺加防冻剂、引气剂,掺加粉煤灰和矿渣粉)混凝土早期冻后产生冻胀应力的规律;并探讨了不同受冻制度(标养6h后受冻和标养达到其28d强度的30%两种制度)对混凝土抗压强度及抗折强度的影响。