混凝土的尺寸效应

本文讨论了Bazant所提出的二种混凝土强度尺寸效应律基于能量释放的尺寸效应律和统一的尺寸效应律.通过比较分析得出结论,对混凝土结构而言,基于能量释放的尺寸效应律更为适用.     

混凝土环收缩开裂试验研究及理论预测

为了揭示受约束混凝土内部的应力发展情况，以便更好地预测混凝土的开裂时间，本文在前人理论分析混凝土环收缩开裂的基础上，综合考虑了自由收缩、徐变、约束度和弹性模量等因素对混凝土环开裂的影响，推导出混凝土环应力公式。将混凝土环应力公式与最大抗拉应力破坏准则相结合，预测混凝土环开裂时间。预测得到的开裂时间与混凝土环约束试验的实测结果吻合良好。     

混凝土中氯盐传输的三维细观模型

为研究真实混凝土中氯盐的传输过程,采用X-ray CT测试技术,原位重构了混凝土三维骨料分布与孔隙结构,建立了混凝土的三维细观数值模型;考虑界面过渡区(ITZ),并基于Fick第二定律,研究了氯离子在混凝土中的三维传输规律,同时通过电子探针技术验证了模型的准确性.研究表明:骨料表面的凸起及凹陷处对氯离子等值线的疏密、形状及扩散方向均有很大影响;不规则骨料增加了流线迂曲度,而ITZ的存在导致骨料周围形成快速传导路径,加快了氯离子的扩散速率.     

混凝土梁破坏过程声发射特性试验研究

研究了混凝土三点弯曲梁破坏过程的声发射(AE)特性。结果表明,混凝土梁在三点弯曲受载过程中声发射试验较好的监测了混凝土梁断裂破坏的全过程;在三点弯曲状态下,混凝土梁声发射信号参数经历可以分为4个阶段:初始压密阶段、稳定扩展阶段、起裂阶段和断裂破坏阶段;得到了三点弯曲梁受载过程中声发射损伤定位随时间的变化经历图。     

聚氨酯改性砂浆中的有机与无机反应（英文）

基于聚合物与水泥水化产物之间的有机与无机反应,研究了从开始搅拌到硬化过程中聚氯酯改性砂浆微观结构的形成过利。从有机聚合物乳液与无机水泥基材料的反应活性出发,提出了一个改进的水泥基材料聚合物改性机理的四阶段分析模型。通过分析孔结构和聚合物的分布情况,揭示了聚氨酯乳液对水泥砂浆微观结构的影响。由于各种有机与无机反应,聚氨酯有机物不会均匀的分布在砂浆内部,聚合物颗粒将聚集在水泥颗粒的表面并在砂浆的局部部位凝聚成较大的有机物团。因此聚氯酯有机物对水泥基材料的改性都存在于砂浆的局部部位,这个现象也称为聚合物物改性的局部化。由于表面活性剂与水泥水化产物的反应,添加聚氯酯乳液也会以砂浆中引入较大的孔隙。研究结论表明,在水泥基材料中添加少量精心配制的聚合物乳液可以有效的提高水泥基材料的物理与力学性能,这对降低聚合物改性水泥基材料的成本并提高其可应用性具有非常重要的意义。     

开裂混凝土中钢筋加速锈蚀方法适用性

采用4种不同的外加电流加速锈蚀方法对荷载作用下混凝土中钢筋的锈蚀过程进行模拟,分析锈蚀后钢筋表面形态特征及锈蚀产物的形貌和成分.试验结果表明:预设辅助电极外加电流加速锈蚀方法,几乎不存在溢锈现象,锈胀力发展快,因此锈胀裂缝发展迅速;采用半浸泡外加电流加速锈蚀方法,锈胀裂缝发展速度次之,存在溢锈现象,如不及时清除会影响氧气的扩散性能,从而影响锈胀力的发展速度;采用贴面外加电流加速锈蚀方法,锈胀力发展速度较慢;全浸泡外加电流加速锈蚀方法,由于锈蚀过程中锈蚀产物不断被水带走,导致锈胀力发展最慢,通电时间最长,锈胀裂缝发展最慢,无法达到预期裂缝宽度.加速锈蚀方法的理论锈蚀质量高于实际试验锈蚀质量.     

混凝土孔结构与强度关系模型研究

研究了混凝土孔隙对强度的影响规律。结合混凝土材料科学、断裂力学的相关研究理论，分析了混凝土孔隙对弹性模量和断裂表面能的影响，对Griffith断裂理论进行了修正，进而提出了混凝土孔结构复合体模型。该模型不仅考虑了孔隙率对混凝土强度的影响，还考虑了孔径分布的影响，并对模型的断裂过程进行了分析。程序计算结果表明，计算强度与试验强度有较高的相关性，通过在模型中引入水泥质量分数对基体强度的影响能够使强度模型应用于不同水灰质量比混凝土孔结构的研究。     

受约束早龄期混凝土收缩开裂的理论预测和试验研究

金南国，金贤玉，田野为了揭示受约束混凝土内部的应力发展以及更好地预测混凝土的开裂时间，研究了纤维对高性能混凝土早龄期力学性能与干燥收缩的影响，考虑徐变、约束度等影响因素，在弹性理论基础上，推导了受约束混凝土环应力增量表达式，采用应力破坏准则预测受约束混凝土开裂时间.研究结果表明，在特定的配合比下，掺加聚丙烯腈纤维使混凝土各龄期的干燥收缩应变降低2％～20％，且降低幅度随着龄期的增加而减小；掺加聚丙烯腈纤维可以延迟混凝土的开裂时间，减小裂缝宽度.针对受约束混凝土环，理论预测掺纤维与未掺纤维混凝土的开裂时间分别为28和22 d，理论预测结果与试验结果吻合良好.     

混凝土裂缝特征参数的图形化定量分析新方法

为了定量化评估混凝土开裂问题,基于数字图像技术,提出一种混凝土裂缝的图形化提取方法.给出定量计算混凝土裂缝的面积、分形维数、长度、宽度等特征参数的算法,采用Matlab编写计算混凝土裂缝特征参数的应用程序.通过混凝土平板实验裂缝的计算分析表明,采用此新方法可以有效避免由于阈值的选取造成的误判和图像除噪过程,混凝土裂缝的图形化提取方法具有准确、方便、快捷的优点,特征参数的算法具有良好的计算精度.对混凝土裂缝分形维数的分析表明,混凝土的早期裂缝具有明显的分形特征.采用分形理论描述混凝土早期裂缝的不规则性是有效的,为混凝土裂缝的定量研究提供了有利的工具.     

混凝土水分扩散表面因子理论模型与验证

针对混凝土湿度场对混凝土结构耐久性、混凝土表面干缩应力以及干缩裂缝等的影响,研究混凝土湿度场中水分扩散表面因子这一关键因素.引入混凝土表面孔隙面积和孔隙中的水分扩散系数2个参数,推导混凝土湿度场的第3类边界条件.将混凝土表面水分对流扩散简化为不可压缩流体一维平板壁面对流传质问题,根据质量守恒和平板壁面对流传质理论,建立混凝土干燥过程水分扩散表面因子的理论模型以及模型的近似解.结果表明,理论模型和试验检测结果之间具有良好的相关性.