超高性能混凝土的收缩特性试验研究

为了研究超高性能混凝土的收缩特性以及膨胀剂对超高性能混凝土收缩的影响,在实验室制备了未掺膨胀剂和掺膨胀剂2种超高性能混凝土,依据相关规范进行力学性能、自收缩和干燥收缩性能试验,分析2种超高性能混凝土自收缩和干燥收缩的变化规律。试验结果表明:2种混凝土都具有超高的工作性能和力学性能;超高性能混凝土早期自收缩发展迅猛,自初凝时间起的20h内自收缩发展较快,20h后自收缩增长变缓,掺加膨胀剂后自收缩变化趋势相同,但自收缩减小;超高性能混凝土长龄期干燥收缩能较快趋于稳定,且在数值上远小于自收缩,90d的干燥收缩仅为3d自收缩的14.3%,膨胀剂对干燥收缩有不利影响。     

等强条件下机制砂混凝土收缩徐变试验研究

以4种不同岩性的机制砂、水泥、粉煤灰等为原料,在不同养护龄期下,制备强度等级为C30、配筋及砂率不同的机制砂混凝土试件,通过钢制加载架对试件提供稳定荷载,利用机械千分表对试件变形进行双面测量,研究等强条件下机制砂混凝土收缩徐变性能,找出干扰机制砂混凝土收缩徐变性能的指标。试验结果显示：4种机制砂混凝土干燥收缩值比较类似,4种岩性的机制砂混凝土在测试前30 d干燥收缩值增加的速度较快,30 d后增长较慢;4种机制砂混凝土徐变应变和徐变系数从小到大的顺序依次是：凝灰岩<砂岩<花岗岩<石灰岩,收缩徐变性能最好的是石灰石机制砂;普通砂混凝土的收缩值低于石灰岩机制砂混凝土的收缩值,且养护龄期影响混凝土的收缩性能,收缩性能与养护龄期成正相关;机制砂混凝土的徐变系数和徐变挠度随配筋增大而降低,配筋为4?14时试件的徐变性能最好;荷载为6 kN时徐变性能最好,荷载为2 kN时徐变性能最差;徐变挠度随着温度的增加而增加,随着湿度的增加而降低;石粉含量同机制砂混凝土的收缩性能成正相关,且当石粉含量低于12%时,收缩值变化不大。     

掺纳米二氧化硅高强混凝土自收缩的试验研究

有关掺纳米二氧化硅混凝土的力学性能和纳米二氧化硅对过渡界面微观结构的改善等方面,已经有了较为明确的结论,但是纳米二氧化硅对混凝土自收缩的影响鲜有报道。采用安明等人提出的测试方法,通过试验研究了纳米二氧化硅掺量(0、3%、5%)、水胶比(0.25、0.34)和引气剂(0、0.015%)水平对混凝土自收缩的影响。试验结果表明:(1)掺入纳米二氧化硅会提高混凝土的自收缩应变,在初凝至1 d龄期之间尤为明显;(2)水胶比对混凝土的自收缩影响非常大,水胶比越低,混凝土的自收缩越大,初凝至1 d龄期内的自收缩占28 d自收缩的比例越大;(3)引气剂能够明显地降低混凝土在各个龄期时的自收缩应变。     

水性环氧树脂改性高早强快速修补砂浆性能研究

为保证水泥混凝土路面修补后可及时开放交通并延长其服役寿命,以自制特种胶凝材料、水性环氧树脂、纤维为主要原材料,通过优选水胶比和胶砂比,结合水性环氧树脂改性技术,制备出高早强快速修补砂浆,并研究了其力学、耐磨及抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:快速修补砂浆2h抗压、抗折及黏结强度可分别达到20.0 MPa、5.0MPa和3.5MPa以上,28d强度持续增长,且具有优良的韧性和低收缩性,28d收缩率<200×10^-6;与普通C40混凝土相比,快速修补砂浆28d抗硫酸盐侵蚀性能可提高20%~30%,其7d龄期与混凝土28d耐磨性接近,表现出优良的耐久性能。     

混凝土构件早龄期阶段收缩试验方法研究

文章对混凝土构件早期自收缩试验方法和混凝土在约束状态下早龄期应力变化的研究方法进行分析。早期自收缩试验方法分析结果表明:混凝土构件可以忽略早期收缩静摩擦力产生的应变值,但混凝土3d龄期的干燥收缩不容忽略,且LVDT测量法优于千分表测量方法。混凝土在约束状态下早龄期应力变化研究方法分析表明:环形约束试验法操作简单不易偏心,但不适用于钢筋混凝土试件;直线约束试验法应采用电液伺服系统控制试件长度并进行修正,并可分析徐变量和约束间关系。由此可知,素混凝土的早龄期阶段收缩试验方法受限,仅限于环形约束条件。钢筋混凝土应采用直线约束试验法分析其收缩过程中的应力应变关系,同时考虑测量方法和干燥收缩对收缩试验的影响,并注意数据的修正。     

水泥基材料抗裂性能对比分析

采用环约束试验，对3类等强度混凝土(标养28 d约50 MPa)——普通混凝土(OC)、传统纤维混凝土(ECC)和低收缩纤维混凝土(HP-ECC)的抗裂性能进行了对比；并通过接触式收缩试验，对三者体积稳定性的差异进行了分析。环约束试验显示，OC和ECC均出现开裂，OC的开裂时间为16 d,有一条明显裂缝；ECC第1条裂缝出现时间为14 d,试验进行至56 d时，ECC共出现9条均布裂缝；而HP-ECC至112 d龄期始终无裂缝。收缩试验显示，HP-ECC的干燥收缩值较OC、ECC分别降低68%和82%。低收缩纤维混凝土的抗裂性能明显高于传统纤维混凝土，与其他方法相比，使用低收缩复合水泥是解决ECC约束收缩开裂的有效手段。     

自密实混凝土的收缩性能研究

为研究不同复合膨胀剂掺量对自密实混凝土收缩性能的影响，通过优化配合比，获得两种不同复合膨胀剂掺量的自密实混凝土，并以普通混凝土为基准，分别将其拌和物工作性、限制膨胀率、抗压强度、早龄期自收缩性能和体积稳定性进行对比分析。研究结果表明:复合膨胀剂能有效改善拌和物离析性能；基准混凝土成型后均表现为收缩状态，而自密实混凝土的体积先微膨胀后自收缩，且收缩变化并不明显；干燥失水条件下，基准混凝土随着龄期的增加，体积稳定性一直呈收缩变化，而自密实混凝土的体积收缩率呈先涨后缩变化，及时、充分对自密实混凝土进行保湿养护，     

超高性能混凝土双阶段收缩调控技术研究

开展单掺矿物膨胀剂或塑性膨胀剂对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)工作性、抗压强度和自收缩规律的试验研究，并在此基础上将矿物膨胀剂和塑性膨胀剂进行双掺，研究对UHPC早龄期的收缩补偿效果。试验结果表明，单掺适量的矿物膨胀剂可显著降低UHPC硬化后的自收缩，氧化镁类和CSA复合膨胀剂对抗压强度影响较小，氧化钙类和HCSA复合膨胀剂略微降低了28 d抗压强度；单掺塑性膨胀剂对UHPC扩展度和初凝时间基本无影响，可有效抑制UHPC塑性阶段的收缩，但对28 d抗压强度有不利影响；双掺0.03%CP2塑性膨胀剂与5%的CSA复合膨胀剂时，UHPC塑性收缩降低77%,28 d自收缩为414×10^-6(降低26%),28 d抗压强度为107 MPa(降低13%),强度略低于两者单掺。混凝土早期开裂试验和环约束试验表明调控后的UHPC抗裂性能较好。     

钢管微膨胀混凝土轴压短柱长期变形研究

针对钢管混凝土拱桥中普遍采用的钢管微膨胀高性能混凝土,考虑轴压比、加载龄期等因素的影响,进行了圆钢管微膨胀混凝土轴心受压短柱的长期变形试验研究。采用逐步积分法,将5种不同混凝土收缩、徐变模型进行适当修正,应用于钢管微膨胀混凝土轴心受压短柱的长期变形分析,并将分析结果与试验结果进行对比。分析了含钢率、加载龄期、持荷时间、混凝土强度等因素对钢管微膨胀混凝土构件长期静力性能的影响。研究结果表明:修正后的EC2,MC90及AFREM模型在分析加载龄期不超过28d的钢管微膨胀混凝土构件在轴向荷载作用下的长期变形性能时具有较高的精度;核心混凝土时效作用对钢管微膨胀混凝土构件长期静力响应的影响显著。     

混凝土收缩徐变的神经网络建模与敏感性分析

混凝土收缩徐变的影响因素较复杂,建立预测模型时如果无法确定每个因素的重要性,会导致模型的泛化能力降低。敏感性分析是一种量化影响因素贡献的方法。文中提出了一种BP-EFAST(扩展傅里叶幅度灵敏度检验)的敏感性分析方法,建立全连接BP神经网络收缩徐变预测模型,在评价现有收缩徐变经验预测模型的基础上,采用EFAST方法分析混凝土收缩徐变影响因素的敏感性。结果表明,相较于收缩徐变经验预测模型,BP模型的预测误差更小,预测范围更大;收缩龄期(持荷龄期)、体积表面积比、环境湿度对收缩徐变的敏感性较高,与混凝土收缩徐变机理相符;混凝土收缩的敏感因素有收缩龄期、体积表面积比、养护龄期、水灰比、环境相对湿度、28 d抗压强度,混凝土徐变的敏感因素有持荷龄期、水灰比、水泥含量、体积表面积比、环境相对湿度、28 d抗压强度、28 d弹性模量、加载龄期。     

高性能混凝土收缩徐变性能的试验研究

试验研究了水泥用量、矿物掺合料、龄期对高性能混凝土收缩、徐变的影响规律。试验结果表明:在胶凝材料用量一定、水胶比相近的情况下,水泥用量越低,矿渣掺量越大,混凝土的收缩、徐变值越小;在高性能混凝土中宜选用比表面积低于444 m2/kg的矿渣,且矿渣和粉煤灰总掺量宜大于40%;混凝土的收缩、徐变在加载后90 d内增长较大,在120 d后趋于稳定。     

固化剂改良公路路基土体的干燥收缩性能研究

对比分析了土凝岩和水泥固化剂对低液限粉质粘土干燥收缩性能的影响,采用SPSS Statistics和MATLAB软件对土凝岩固化剂改良公路路基土体试验进行回归曲线模型统计分析。结果表明,土凝岩相对水泥固化剂具有更好的前期保水性,可以一定程度抑制试件中干缩裂缝的产生;采用土凝岩固化剂进行改性公路路基土体的干缩应变减小,在后期的干燥收缩性能会相对水泥固化剂改性试件更为稳定;土凝岩作为固化剂改性土体的干燥收缩性能要优于水泥固化剂。土凝岩固化剂改良公路路基土体的干缩应变的软件数据处理值与原始数据基本吻合,误差都在5%以内,土凝岩固化剂改良公路路基土体的干缩应变模型可以较好地指导实际工程中公路路基土体的施工养护工作。     

肯尼亚天然火山灰质材料对混凝土收缩和徐变性能的影响

通过与粉煤灰对比以及与粉煤灰复掺使用，研究肯尼亚两种天然火山灰质材料对混凝土收缩和徐变性能的影响。结果表明:掺加天然火山灰质材料后混凝土早期强度发展较为缓慢，但28天以后强度增长稳定，84天强度即可与纯水泥混凝土组相当；掺加天然火山灰质材料可减小混凝土收缩和徐变，但收缩率和徐变度均比粉煤灰混凝土大，磨细火山渣与粉煤灰复掺可明显减小天然火山灰混凝土的长期收缩及徐变。     

机制砂对中高等强度混凝土的影响试验研究

以河砂为基准组研究了机制砂对混凝土拌合物工作、硬化后的力学性能和早期收缩性能。试验结果表明：在相同配比下机制砂混凝土拌合物的工作性能较河砂混凝土差,易出现离析和泌水现象;硬化后机制砂混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度大于河砂混凝土;机制砂混凝土的早期收缩大于河砂混凝土,并随水胶比的减小而收缩增大。复掺粉煤灰和矿粉能明显改善机制砂混凝土的早期收缩,但不利于混凝土早期抗压强度的发展。     

机场道面钻芯劈裂强度的尺寸效应系数

通过对比相同配合比下的室内标准模制圆柱体混凝土试样与现场试验板钻芯标准芯样之间的劈裂强度,探讨了钻芯取样测试对劈裂强度的影响;通过对不同长度芯样的劈裂强度进行对比,研究了试样长度对芯样劈裂强度的影响规律。结果表明:由于钻芯过程产生的损伤及试验板与模制圆柱体试件的混凝土拌和、振捣、养护条件不同,导致钻芯法测得的混凝土劈裂强度相比室内试验降低15.7%;另外由于圆柱体试件的长度增加,混凝土试件的受力平面也随之增大,平面内存在的微裂缝、微孔洞的数量也会随之增多,导致随着试样长度的减小,测得的试样劈裂强度逐渐增大。最终得出国内某通用机场新建飞行区工程的劈裂强度与长度的修正系数。     

混凝土圆环约束收缩性能试验研究

以不同配合比和养护方式作为参数,开展了混凝土圆环约束收缩性能试验.混凝土约束收缩引起的钢环应变受到养护方式的影响,相比涂刷养护剂或干燥养护,塑料薄膜包裹养护的方式更优,能有效降低混凝土的约束收缩;无论采取哪种养护方式,配合比优化组混凝土的钢环应变和收缩应力低于同龄期的基准组,说明优化混凝土的配合比能有效减少混凝土约束收...     

钢壳-混凝土组合沉管结构抗剪试验

深中通道隧道段采用钢壳-混凝土组合沉管结构(简称SSC组合结构)作为其主结构,隧道横断面抗剪性能成为该结构关键问题。为揭示该结构抗剪机理,基于深中通道沉管顶板局部构造及尺寸,以钢隔板间距、钢腹板间距为变化参数,设计3个缩尺比例为1∶2.5的SSC组合结构试件,开展抗剪试验及数值模拟分析。结果表明：与钢壳格室长高比2.20的试件相比,长高比1.10的试件抗剪极限承载力提高约21.3%;与格室宽高比1.88的试件相比,宽高比0.94的试件单宽抗剪承载力提高约43.4%,减小钢腹板间距、隔板间距能够提高SSC组合结构抗剪承载力;格室长高比2.20的试件破坏为混凝土腹部出现多条从支点到加载点的对角斜裂缝,并伴随加载点和支点处局部混凝土压溃;长高比为1.10的结构破坏为近跨中格室混凝土对角斜压破坏;SSC组合结构抗剪承载力主要由钢腹板和混凝土两部分分担,当长高比从2.20减小至1.10时,钢腹板分担的剪力几乎不变,但混凝土主压应变角度从约29.4°增大至约37.6°,混凝土分担剪力明显增加;钢腹板间距减小后,靠近腹板40%～50%截面高度范围内混凝土的主压应力增大,该范围以外的应力基本不变,表明...     

电化学除氯后钢筋混凝土桥墩的抗震性能

针对电化学除氯后钢筋与混凝土之间的粘结退化可能引起结构构件抗震性能劣化的状况,通过低周反复荷载试验,对混凝土桥墩电化学除氯处理后的抗震性能进行试验研究,分析试验构件的破坏特征、滞回曲线、耗能、骨架曲线和刚度退化的变化情况。研究结果表明:钢筋混凝土桥墩经电化学处理后,在反复荷载作用下,其破坏形式可能由弯曲破坏转化为弯曲-粘结破坏,滞回曲线由丰满变得干瘪,耗能能力降低,峰值后试件的承载力下降,刚度降低;在利用电化学除氯的优势延长钢筋混凝土结构使用寿命的同时,需要最大限度地降低电化学除氯带来的不利作用。     

高强混凝土收缩徐变试验及预测模型研究

通过苏通大桥连续刚构所用高强混凝土的收缩徐变试验,以及其他几组不同强度等级的高强混凝土收缩徐变试验,探讨了目前常用收缩徐变模型对高强混凝土收缩徐变的适用性。试验结果表明,高强混凝土的徐变系数一般低于常用的徐变模型预测值;而现桥规采用的CEB-FIP90收缩模型有低估高强混凝土收缩发展的危险,并且,随着混凝土抗压强度的提高,预测精度有降低的趋势。针对高强混凝土收缩徐变的特点,提出了考虑混凝土强度因素的修正收缩、徐变模型。最后运用B3变异系数法比较了这几种模型预测高强混凝土收缩徐变的精度,比较结果表明,修正收缩、徐变模型对高强混凝土收缩徐变预测的精度相对于现有模型有较大提高。     

骨架密实型稳定碎石基层收缩性能变化规律

通过对不同曝光时间下的3种不同级配水泥稳定碎石在干缩性能试验以及不同温度条件下的温缩性能试验,分析了3种级配水泥稳定碎石收缩性能在不同影响因素下的变化规律。试验结果表明：在失水率方面中值级配干缩性能影响较小,优于其它两组级配;3种级配水泥稳定碎石温缩性能随着温度的变化有一定的变化规律;当龄期增长到一定程度时,中值级配温缩性能最优。