轻骨料混凝土的发展与研究展望

本文论述了轻骨料混凝土的发展历程,指出了轻骨料混凝土用于承重结构时的弊病.使用纤维增强轻骨料混凝土,能有效提高轻骨料混凝土的力学性能,使混凝土的抗折、抗裂、抗渗及韧性等性能得到不同程度的改善.在保持轻骨科混凝土质轻特征的前提下,将聚丙烯纤维掺入轻骨料混凝土并用于承重结构将是今后的发展方向.     

纤维增强轻骨料混凝土抗压性能试验研究

通过不同掺量钢纤维轻骨料混凝土和塑钢纤维轻骨料混凝土的抗压性能试验,得到塑钢纤维对强度为LC30的轻骨料混凝土的抗压强度增强作用不明显,钢纤维对其有较稳定的增强,但增强幅度不是很大;塑钢纤维及钢纤维的掺入极大的改善了轻骨料混凝土的受压变形及破坏特征,使轻骨料混凝土由脆性破坏转变为具有一定塑性的破坏形态.     

冻融下预湿方式对塑钢纤维轻骨料混凝土与钢筋粘结性能的影响

通过常压预湿和加压预湿两种方式对烧结页岩陶粒轻骨料进行处理,探究不同冻融循环次数下,塑钢纤维轻骨料混凝土与钢筋的粘结性能,着重分析了两种预湿方式下试件力学性能、粘结强度、荷载滑移曲线、粘结韧性的变化规律。试验结果表明:加压预湿试件的力学性能、极限粘结强度低于常压预湿试件,且加压预湿试件的破坏形态均为劈裂破坏;加压预湿试件的极限粘结韧性Au随冻融循环次数增加而减小,残余粘结韧性A_(80)、A_(60)下降较为平缓,但常压预湿试件粘结韧性均高于加压预湿试件。建立了冻融环境下塑钢纤维轻骨料混凝土剩余粘结强度与抗压强度之间退化模型和粘结韧性退化模型,模型计算值与试验值吻合较好。     

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.     

海洋大气区氯离子在混凝土中的沉积与传输行为研究综述

海洋大气区氯离子对钢筋混凝土的侵蚀行为可分为两个阶段,首先,氯离子在风力作用下附着在混凝土表面,其次,从混凝土表面向混凝土内部侵蚀。基于海洋大气区氯离子对混凝土侵蚀的全过程,对已有研究进行归纳总结,阐述了各影响因素对沉积过程的影响规律。其中,海水含盐量、风速、暴露时间与混凝土氯离子沉积量呈正相关关系,距海岸距离与混凝土氯离子沉积量呈负相关关系;论述了各影响因素对传输过程的影响规律,水灰比越大、暴露时间越长、温度越高、内外湿度梯度越大、碳化越严重越容易形成对流区。目前,针对海洋大气区氯离子在混凝土中沉积和传输行为开展研究多基于单因素,多因素耦合作用下的沉积和传输行为尚需进一步研究。     

垫条宽度对轻骨料混凝土劈裂抗拉试验影响的数值模拟

为了研究垫条宽度对轻骨料混凝土劈裂抗拉试验的影响,在三维细观结构轻骨料混凝土有限元模型的基础上,模拟了不同垫条宽度(5mm、10mm、15mm、20mm、25mm)下轻骨料混凝土劈裂抗拉试验的破坏形态,并对其应力云图进行分析。结果表明:轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度随垫条宽度的增加而增大,破坏形态先由局部压碎破坏变为劈裂受拉破坏,最终向单轴受压破坏过渡。应力云图拉应力面积随垫条宽度的增大而先增大后减小,垫条宽度为15mm和20mm时,拉应力集中在试件中部,且试件外表面中间部位拉应力分布最均匀,垫条宽度选用15mm和20mm最为合理。     

钢筋与粉煤灰混凝土在冻融环境下的粘结锚固

通过对内贴应变片钢筋的直接拔出试验,分析冻融循环与粉煤灰掺量双重因素对直接拔出试件粘结性能的作用。试验结果表明,钢筋与粉煤灰混凝土的粘结强度随粉煤灰掺量的增加而降低;粉煤灰掺量一定时,粘结性能随冻融循环次数的增加而降低;当粉煤灰掺量较大,冻融作用对试件极限粘结强度的影响程度明显减小,拔出荷载沿锚固段均匀稳定地传递,钢筋自由端滑移量增大,证明掺入较多粉煤灰可在一定程度上减缓粘结试件的冻融损伤。     

塑钢纤维轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究

试验制作了塑钢纤维掺量分别为0、3、6、9kg/m~3的4根轻骨料混凝土梁,研究塑钢纤维对轻骨料混凝土梁受弯性能的影响。结果表明:塑钢纤维有效地延缓了梁裂缝的发展,减小了最大裂缝宽度,使裂缝变得多而密;梁的开裂弯矩和极限弯矩随塑钢纤维掺量的增加均得到不同程度的提高,LC-9梁的开裂弯矩和极限弯矩相较于LC-0梁分别提高了72%和8.43%;纤维掺量增加,梁的屈服挠度减小,极限挠度增大,挠度延性系数μf增大,最大提高了92.23%;塑钢纤维使梁的相对受压区高度略微增大,持荷能力提高,降低了受拉钢筋应变,延缓了钢筋的屈服时间。     

塑钢纤维轻骨料混凝土轴压短柱正交试验研究

采用正交试验法对18根塑钢纤维轻骨料混凝土短柱进行了轴心受压试验,研究了轻骨料混凝土强度、纵筋配筋率、塑钢纤维掺量三个因素对短柱轴压性能的影响。结果表明:提高轻骨料混凝土强度、纵筋配筋率、塑钢纤维掺量均可以提高试件的承载力;提高骨料混凝土强度和纵筋配筋率,试件延性略有降低,提高塑钢纤维掺量试件延性提升较大;对试件承载力的影响由大到小为试件纵筋配筋率、轻骨料混凝土强度、塑钢纤维掺量;对试件延性的影响由大到小为塑钢纤维掺量、试件纵筋配筋率、轻骨料混凝土强度。     

不同空心率对高强轻质混凝土角钢组合空心柱抗震性能影响

为探究地震作用下,空心率对高强轻骨料混凝土角钢组合空心柱抗震性能的影响,设计了1根高强轻骨料混凝土角钢组合实心柱与4根不同空心率的角钢组合空心柱.通过对5根试件进行拟静力试验,明确了角钢组合空心柱的破坏模式,并对试件的滞回曲线、骨架曲线、变形能力、耗能能力及刚度退化进行了分析.结果表明：随着空心率的增加,试件的裂缝发展速度逐渐增加,试件的承载力和极限位移下降趋势显著,延性和峰值后拥有的耗能能力呈现先增大后减小趋势,刚度退化现象明显;空心率为15%试件,各项抗震性能良好;空心率为25%和32%的试件滞回曲线出现明显的“捏缩”;适当的空心率,可以满足抗震需求.