钢纤维对桥面板高性能混凝土的性能影响研究

为探讨钢纤维对桥面板高性能混凝土性能的影响,通过抗压强度试验、抗折强度试验以及冻融循环试验,分析了不同钢纤维掺量对高性能混凝土抗压强度、抗折强度及抗冻性能的影响规律,结果表明,合理掺量的钢纤维能够在混凝土内部形成网状结构,抑制混凝土产生裂缝,提高混凝土的抗断裂能力,增强混凝土的抗压强度和抗折强度;钢纤维过量容易发生结团现象,破坏混凝土的密实度,混凝土内部结构产生软弱界面,致使混凝土的抗压、抗折强度下降;合理的钢纤维掺量能够有效改善高性能混凝土的抗冻性能。     

泡沫轻质土耐久性能试验研究

泡沫轻质土是一种具有轻质性、高流动性、强度和密度可调节性和施工便捷等优点的混合材料,被广泛应用于道路拓宽、回填灌浆、地下工程减荷回填及地铁隧道工程中。基于泡沫轻质土的发泡原理及性能特点,研究不同S/C和不同养护方式下,泡沫轻质土在长期浸水环境下、干湿循环及冻融循环作用下,抗压强度的变化规律,以此来表征泡沫轻质土的耐久性能。结果表明:(1)长期养护试验中,随着S/C的增大,泡沫轻质土的抗压强度降低;在同一S/C、不同养护方法下,试件抗压强度:室内养护浸水养护室外暴露;同一S/C条件下,与最高强度相比较,室外暴露的泡沫轻质土试件强度降低30%~60%,浸水养护和室内养护试件强度变化为20%左右。(2)干湿循环10次,随着循环次数的增加,S/C=0.5时抗压强度逐渐减小,在S/C超过0.75后抗压强度变化不明显,当S/C达到2时抗压强度基本不变。(3)冻融循环10次,随着冻融循环次数的增加,泡沫轻质土的抗压强度逐渐减小,当S/C达到2时抗压强度基本不变。根据试验结果将泡沫轻质土用于工程实际中,为泡沫轻质土的进一步应用打下理论和试验基础。     

泡沫轻质土在高速公路扩建工程中的应用研究

以京沪高速公路沂淮淮江段扩建工程泡沫轻质土路基施工为背景，对掺入不同比例矿粉泡沫轻质土的湿密度、抗压强度、标准沉降率等性能进行研究，并在相同填筑高度情况下与常规填土路段的展开工后沉降对比。结论如下：泡沫轻质土的流值随着水胶比的增大而增大，其抗压强度随着矿粉掺量的增加而减小；采用泡沫轻质土施工的路段，其工后沉降量为普通填土路段的60%。     

配合比设计参数对高性能混凝土抗冻性敏感特性的影响

为考察不同配合比设计参数对高性能混凝土抗冻性敏感特性的影响规律和显著性关系,利用正交试验方法,选取水胶比、粉煤灰掺量和砂率作为考察因素,计算300次冻融循环后混凝土试件的抗折强度损失率和质量损失率,并进行极差和方差分析。研究结果表明:水胶比对高性能混凝土抗冻性有显著的影响,而粉煤灰掺量和砂率均无显著影响;冻融循环试验后的质量损失率不能准确地描述混凝土的抗冻性,而抗折强度对冻融循环试验比较敏感,建议采用抗折强度损失率作为高性能混凝土抗冻性的评价指标。     

气泡混合土抗冻融循环性能试验研究

为解决冻土地区普通路基由于保温性能差导致的路基病害问题，采用保温隔热性能好的气泡混合土作为路基填料，可起到保护冻土、减少病害的作用。为探讨气泡混合土的抗冻性能，选取了不同容重的气泡混合土试件进行冻融循环试验研究，研究气泡混合土质量及强度损失规律，从而获知气泡混合土的容重对其抗冻性能的影响；进而，向气泡混合土试件中掺入玻璃纤维，探讨其对气泡混合土抗冻性能的增强作用。结果表明：气泡混合土的抗冻性能随着容重的增大而提高，表现为容重越大，所能经受的冻融循环次数越多，抗压强度和质量损失率越低；容重为800kg/m3的气泡混合土试件经过15次冻融循环后抗压强度迅速降低，经过100次冻融循环后，试件的质量损失达到9.2%；而容重为1 200kg/m3的气泡混合土试件在经过50次冻融循环后，抗压强度才开始明显降低，经过100次冻融循环后，试件的质量损失只有4.5%。玻璃纤维能显著提高气泡混合土的抗冻性能，其抗压强度损失率和质量损失率明显较未掺纤维的普通气泡混合土要小，且抗压强度和质量损失的速率明显降低；不同容重的气泡混合土试件掺入纤维后，经过50次冻融循环后，试件的抗压强度损失减少50%以上，质量损失减少40%以上。     

路基台背回填施工中气泡混合轻质土的应用研究

为防止台背路基与桥台结构物产生不均匀沉降,选用气泡混合轻质土填筑台背路基,通过室内试验进行气泡混合轻质土配合比设计,并结合试验段对台背轻质土路基应用效果进行评价。结果表明,轻质土湿密度较小,同龄期的体积吸水率相对较大、无侧限抗压强度相对较小;高岭土掺量增加10%,轻质土体积吸水率约至少提高4. 5%、同龄期抗压强度降低4. 8%以上;养生前28d抗压强度增长较显著,28d抗压强度约为90d抗压强度的81. 3%;台背施工中填筑轻质土路床及路床以下轻质土7d无侧限抗压强度满足路基强度设计要求且水稳性能良好;台背轻质土填筑280d后,路基累计沉降量趋于稳定,约为0. 80mm,小于设计规范中路桥过渡段沉降标准。     

泡沫轻质土的环境耐久性试验研究

泡沫轻质土是一种广泛应用于路基填筑、坑道回填等方面的轻质材料,其环境耐久性是保证结构使用寿命的关键因素。通过干湿循环试验和冻融试验,系统分析泡沫轻质土材料的水稳定性和抗冻性能等环境耐久性技术指标。试验结果表明,泡沫轻质土的环境耐久性随着水泥掺入量的增大而提高,试验范围内泡沫轻质土的环境耐久性良好。     

水灰比和粉煤灰掺量对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响

为了探究不同水灰比和粉煤灰掺量下混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,通过室内试验研究了水灰比和粉煤灰掺量对混凝土坍落度、抗压强度的影响;水灰比和硫酸盐浓度对水泥砂浆受硫酸盐侵蚀后抗折强度的影响;粉煤灰掺量对水泥砂浆受硫酸盐侵蚀后抗折强度的影响。结果表明：水灰比越大混凝土的坍落度越大,抗压强度越小,砂浆受硫酸盐侵蚀后的抗折强度越小;适当增加粉煤灰掺量,能提高混凝土的坍落度和抗压强度,当粉煤灰掺量为20％时两者达到最大值,而砂浆受硫酸盐侵蚀后的抗折强度随粉煤灰掺量的增大逐渐增大;硫酸盐浓度越高,砂浆的抗折强度越低。     

木质素改良季冻土工程性质研究

依托吉舒高速公路工程,通过重复加载动态回弹模量试验、承载比试验和导热性试验,研究分析了粉质黏土在不同木质素掺配比例、养生时间及冻融循环条件下的力学性质。试验结果表明:随着木质素掺量的增加,木质素改良粉质黏土的回弹模量减小;冻融循环作用下木质素改良粉质黏土的回弹模量及CBR减小幅度较小,导热系数随着木质素掺量增加而减小。木质素掺入路基土,提高了其抗冻性,降低了导热性,推荐季冻区粉质黏土路基最佳木质素掺量为4%。     

高性能混凝土在氯盐侵蚀和冻融循环作用下的耐久性分析

为研究海洋环境下高性能混凝土桥梁的耐久性，基于混凝土室内快速冻融试验，对高性能混凝土进行氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下的耐久性试验，分析混凝土在不同水胶比、粉煤灰掺量和含气量时的质量损失率和相对动弹性模量；并根据试验分析结果建立氯盐侵蚀与冻融循环耦合作用下的高性能混凝土质量预测衰减模型.结果表明：水胶比对高性能混凝土的抗盐冻性能影响显著，混凝土抗盐冻性能随着水胶比增大而降低，建议水胶比不宜大于0.45；粉煤灰的加入会降低混凝土的抗盐冻性能，掺量较高时其抗盐冻性能难以达到满足要求，粉煤灰掺量不宜高于30%；随着含气量增加，混凝土抗盐冻性能呈现先提升后降低的变化规律，建议有考虑抗盐冻要求的混凝土其含气量在4.5%～5.5%内选取.     

加筋泡沫轻质土三轴剪切力学特性

通过三轴剪切试验, 对比在不同加筋率和围压下, 聚丙烯纤维加筋泡沫轻质土的剪切力学特性; 研究了泡沫轻质土各强度参数与加筋率、围压之间的关系, 获取了加筋泡沫轻质土裂纹扩展规律, 建立了应力-应变全曲线方程, 提出了加筋泡沫轻质土各强度参数关于加筋率和围压的本构方程; 将不同加筋率的试验数据归一化处理后进行分析, 得到了加筋泡沫轻质土的应力-应变全曲线方程, 获取了曲线方程中各参数关于加筋率、围压2个变量之间的函数关系。分析结果表明: 加筋泡沫轻质土三轴剪切强度和黏聚力均随加筋率增加呈现先增加后减小的趋势, 在加筋率达到0.75%时达到峰值; 加筋泡沫轻质土的内摩擦角受加筋率影响较小, 说明纤维作用主要是通过改变材料黏聚力来影响加筋泡沫轻质土的强度; 而强度降低率随着加筋率增加呈现明显的下降趋势, 最大从40%左右降低至10%左右时达到稳定; 加筋率一定时, 加筋泡沫轻质土的极限强度和残余强度均随着围压的升高呈增加趋势; 经过分析体积裂纹曲线发现加筋泡沫轻质土破坏时主要经历受压、产生裂缝、纤维承受拉力限制裂缝、裂缝扩展张力过大纤维拔出4个阶段, 而加筋泡沫轻质土达到屈服阶段时往往包括裂纹的稳定扩展阶段和裂纹的不稳定扩展阶段2个裂纹发育过程, 由于缺乏筋材, 泡沫轻质土属于脆性破坏, 因此, 没有裂纹不稳定增长阶段。      

CF-PF混杂纤维轻骨料混凝土抗冻性能试验

以天然浮石作为轻骨料配制LC30纤维轻骨料混凝土,研究掺入碳聚丙烯混杂纤维对轻骨料混凝土抗冻性能的影响.通过快冻法试验,测得了不同冻融循环次数后混凝土的质量损失、相对动弹性模量损失及抗压强度损失.定义了混杂系数,并结合试验结果,说明纤维的正负混杂效应与纤维掺量之间的定量关系,同时分析了纤维的混杂效应机理.研究结果表明：碳纤维与聚丙烯纤维以不同掺量混杂,可以产生互补效应,对轻骨料混凝土的抗冻性能有一定的改善作用,为西北寒冷地区纤维轻骨料混凝土的应用提供依据.     

混杂纤维(玻璃纤维与钢纤维)活性粉末混凝土的力学性能

为了改善活性粉末混凝土的力学性能,在活性粉末混凝土中混合掺加两种纤维,即中等模量的耐碱玻璃纤维和高模量的钢纤维.通过两种纤维掺量的改变,研究二者混杂对活性粉末混凝土抗压强度、抗折强度力学性能的影响.试验结果表明:两种纤维混杂后能够使活性粉末混凝土的力学性能得到一定程度的提高.     

冻胀冻融作用下材料劣化对板式无砟轨道性能的影响

以哈大高速铁路路基冻胀区板式无砟轨道为研究对象,开展了快速冻融循环作用下C60、C40混凝土和砂浆材料标准立方体试件轴心受压和劈裂抗拉破坏试验,研究了冻融循环作用下材料性能劣化规律;在此基础上,建立了考虑限位凸台、环形树脂和层间黏结接触性能的CRTS Ⅰ板式无砟轨道-路基冻胀冻融空间有限元模型,研究了冻融损伤后轨道的静力特性,揭示了底座板的受力状态与损伤特征。研究结果表明:提高混凝土强度等级可显著减缓冻融循环对材料的劣化剥蚀作用,冻融循环加剧会导致结构界面接触状态显著恶化;随着冻融循环作用次数的增加,砂浆层和底座板材料性能劣化显著,弹性模量、层间黏结强度和轴心抗拉强度均大幅减小;与未冻融工况相比,300次冻融循环后,C60、C40混凝土和砂浆的峰值抗压强度降幅分别为14.7%、34.6%和29.9%,C60混凝土与砂浆胶结界面轴心抗拉强度降幅达到90.6%,C60、C40混凝土和砂浆轴心抗拉强度降幅均超过56%;在典型冻胀条件(冻胀波长为10 m,冻胀峰值为8 mm)下,冻胀中心处轨道各结构层上表面均受最大拉应力,在冻胀波脚处出现最大压应力;随着冻融循环次数的增加,轨道板和底座板所受最大拉应力亦不断增加。可见,在设计寒区板式无砟轨道时,底座板为主要控制性构件,底座板中部冻胀为最不利工况。      

Fabrication and compressive properties of expanded polystyrene foamed concrete: Experimental research and modeling

As the construction of high-rise building becomes popular,improvement and innovation are required to expand the product line of lightweight concrete.In this paper,two ways of fabricating lightweight concrete were combined to make a new kind of super lightweight concrete.Normal aggregate is replaced with expanded polystyrene(EPS) granule,while foam is introduced to facilitate fabrication process.As a result,super lightweight concrete denoted as EPS foamed concrete is fabricated,whose bulk density is less than 500kg/m~3.Compressive properties of EPS foamed concrete with bulk density 300—500 kg/m~3 were investigated by stress-strain curve. It’s demonstrated that the compressive strength ranges from 0.7 to 2.5 MPa,which is higher than that of similar products.Furthermore,low elastic module and high residual to ultimate strength ratio ensure its excellent deformation and energy absorption capacity.At last,numerical analysis was performed to interpret the inherent variation of elastic modulus and failure mechanism of this material.The results show that EPS foamed concrete is a kind of super lightweight,easy to fabricate material with excellent compressive property and profound utilization potential.     

高温高压消毒对五种桩挠曲强度与弹性模量的影响

目的研究高温高压消毒对不同桩挠曲强度与弹性模量的影响。方法采用北京实德隆碳纤维桩、玻璃纤维桩、石英纤维桩、Tenax玻璃纤维桩、Anthogyr钛桩各12支,分别分为实验组和对照组,每组6支。实验组经MelagVacuklav 24B消毒仪134℃高温、2.2 MPa高压消毒50 min,对照组不进行消毒。采用三点加荷系统测定其弹性模量和挠曲强度,并对其差异进行统计分析。结果两组内的实德隆碳纤维桩、玻璃纤维桩、石英纤维桩、Tenax玻璃纤维桩的弹性模量值与挠曲强度值彼此间无统计差异(P>0.05),Anthogyr钛桩获得了最高的弹性模量值与挠曲强度值(P<0.05);两组间经配对t检验无统计学差异(P>0.05)。结论纤维桩具有满足临床使用的挠曲强度,而其弹性模量显著低于金属桩,可以缓冲载荷,保护牙体组织,防止根折,成为桩材料发展方向。高温、高压消毒对纤维桩和钛桩的弹性模量和挠曲强度无显著影响,可用于桩的临床消毒。     

季节性冻土区水泥固化路基填料试验与分析

为了探究季节性冻土区水泥固化路基填料的抗冻融损伤特性,对不同养生时间、水泥占比和冷却负温下的水泥固化土进行无侧限抗压强度试验和三轴试验。结果表明:随着冻融循环次数的增加,无侧限抗压强度和各围压以及各龄期下的抗压强度均呈现先减小后增大的趋势,经历一次冻融循环的试样其抗压强度下降最为明显;在一定范围内的养生时间、水泥占比和冷却负温不干扰冻融循环对峰值应力的影响趋势,但改变干扰冻融循环的影响程度。     

Mechanical Properties of SFHPC after Exposure to High Temperatures

Introduction High-performance concrete ( HPC) with highstrength or high durability is gradually replacing thenormal concrete ( NC), especially in structuresexposed to severe environment. The advantages ofHPC are attributed to the improvement of internalmi…     

超高性能钢纤维混凝土力学性能

用端部弯折型、端部扁平型和波浪型3种钢纤维分别配制抗压强度大于100 MPa的超高性能纤维混凝土,纤维体积掺率分别为1.0%、2.0%、2.5%和3.0%.通过立方体抗压试验和梁抗弯试验,研究钢纤维形状和体积掺率对超高性能纤维混凝土流动性、抗压强度、抗弯强度、断裂能和弯曲韧度的影响.试验结果表明:纤维体积掺率为1.0%...