纤维丝和网加筋泡沫轻质土力学特性和抗冻性

为分析短纤维丝和纤维网加筋对泡沫轻质土力学性能和抗冻性的影响，开展了一系列的无侧限抗压强度试验、抗折强度试验、动三轴试验和冻融循环试验.试验结果表明：对提高抗压强度而言，设计湿密度为700 kg/m³的泡沫轻质土掺入短纤维丝的最优长度和掺量分别为6 mm和0.4%；采用长度6 mm和掺量0.4%的短纤维丝对设计湿密度在400～1 000 kg/m³的泡沫轻质土进行加筋后，泡沫轻质土抗压强度、抗折强度和动应力阈值得到了显著地提高，最小提高量分别为35.3%、31.4%和53.4%；采用长度6 mm和掺量0.6%的短纤维丝对泡沫轻质土进行加筋后，设计湿密度分别为400、700、1 000 kg/m³的泡沫轻质土抗冻融循环次数分别由5、25、125次提高至10、50次和超过150次，泡沫轻质土抗冻性得到了显著地提高；相对于提高泡沫轻质土抗折强度而言，纤维网0.4%短纤维丝复合加筋的效果最好，单一纤维网加筋方式次之，单一短纤维丝加筋方式最差；短纤维丝、纤维网或两者复合加筋均显著地增加泡沫轻质土的韧性.     

1500—1800轻集料混凝土回弹法测强曲线研究

针对1500～1800密度等级轻集料混凝土,进行了系统的回弹法测强曲线的研究。试验结果表明：JGJ／T23--2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中统一测强曲线直接用以检测轻集料混凝土强度时,所得的强度换算值会偏高,导致结构安全系数降低;建立起了1500～1800密度等级强度等级范围为LC15～LC50的轻集料混凝土回弹法测强专用曲线,其平均相对误差小于12．0％,相对标准误差小于14．0％,符合JGJ／T23-2001《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》对专用曲线的误差要求。     

Experimental study of lightweight expanded polystyrene aggregate concrete containing silica fume and polypropylene fibers

We developed a new structural lightweight concrete by totally or partially replacing coarse and fine aggregates in high performance concrete by expanded polystyrene (EPS) beads. In this work,the sizes of EPS bead were 1.0,2.5 and 6.3 mm. Lightweight EPS concretes with a wide range of concrete densities and compressive strengths were successfully developed. Compressive strength,splitting tensile strength,shrinkage,and water absorption were examined. Additionally,fine silica fume (SF) and polypropylene (PP) f...     

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。     

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.     

成型方式和养护条件对多孔改性水泥混凝土性能的影响

由于添加了水泥改性剂且空隙率大,不同成型方式和养护条件对多孔改性水泥混凝土的性能产生不同的影响。通过不同成型方式和不同养护条件对比试验,检测混凝土的空隙率、毛体积密度、抗压强度、抗弯拉强度等性能。试验结果表明,多孔改性水泥混凝土成型宜采用短时间轻振或人工插捣的方式;适宜的养护条件是早期保湿养护,而后进行自然养护。     

一年龄期内超高泵送SCC力学性能时变研究

为揭示施工龄期内超高层建筑泵送自密实混凝土（SCC）轴心抗压强度、弹性模量以及劈裂抗拉强度等力学性能的时变规律，提供超高层建筑施工阶段力学性能分析的基础依据，依托某一超400 m高层建筑泵送SCC制作了120个试件，包括96个圆柱体件和24个立方体试件，并对其进行了不同时间龄期的力学性能测试，获取了超高层建筑泵送SCC的应力-应变曲线，提出了各力学性能指标时变及关系计算公式. 研究结果表明:超高层建筑泵送SCC在免振条件下具有良好的密实性；随着龄期的增长，超高层建筑泵送SCC的峰值应力增大，且其峰值应变显著大于普通混凝土的；早期14 d内为各项性能增长的关键阶段，弹性模量在90 d后趋于稳定，而轴心抗压强度和劈裂抗拉强度在28 d后仍有大幅增长；龄期T ≤ 60 d时，超高层建筑泵送SCC的轴压刚度随龄期增长呈增大趋势，而相对韧性则呈减小趋势，龄期T > 60 d时，二者均变化较小趋于稳定；超高层建筑泵送SCC强度的提高能增快早期性能的发展，且能增大轴压刚度和相对韧性；提出的各力学性能指标时变计算公式能为超高层建筑泵送SCC的力学性能预测与评估提供可靠依据.      

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。      

掺硅灰对中等强度混凝土力学性能影响的试验研究

硅灰作为一种活性粉末,掺入混凝土中能有效地提高混凝土的抗压强度、弯拉强度、耐磨性和抗渗性等．因而被大量应用于高强、高性能混凝土的研制中。通过试验研究硅灰不同掺量对中等强度混凝土力学性能——抗压强度、抗折强度、劈裂强度、应力应变和弹性模量等的影响,初步得到中等强度混凝土中硅灰的合理掺量,有助于提升硅灰在路面混凝土中的应用价值和前景．     

碎石RPC抗拉性能试验研究

RPC是一种新型的超高性能水泥基复合材料,因其具有超高的抗压性能和远高于普通混凝土的抗拉性能而受到广泛关注。通过试验对碎石RPC的抗折性能和轴心抗拉性能进行了研究,以得到各组分对碎石RPC抗拉性能的影响。     

自密实混凝土自养护方法探析

从自密实混凝土自身特性出发,研究内掺SAP的方法,以及SAP对于自密实混凝土基本性能的影响。试验发现,在标准条件下,掺入SAP会延长混凝土凝结时间,一定程度上会降低抗压强度,且随着掺量增加,缓凝效果增强、强度降低值增加。但在干燥条件下,掺入SAP的混凝土强度降低较少,说明SAP在干燥条件下对自密实混凝土有一定的自养护效果。     

钢纤维砼的抗裂防水性能研究

钢纤维是一种来源广泛、制造简单、拌制可使用现有设备的有效增强材料,笔者运用"纤维间隔说"、耗能原理及混合法则,对钢纤维砼的性能进行了研究,实践证明:钢纤维能很好地提高砼的抗压、抗拉及抗弯初裂强度,有效地提高砼的抗渗防水能性能.     

自密实再生混凝土的基本力学性能试验研究

为了研究自密实再生混凝土的基本力学性能,通过立方体抗压强度试验、轴心抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和弹性模量试验,观察了自密实再生混凝土的受压和受拉破坏过程和破坏形态,分析了再生粗骨料替代率对自密实再生混凝土基本力学性能的影响,探讨了普通混凝土和再生混凝土的各力学性能指标之间的换算关系对自密实再生混凝土的适用性. 结果表明:自密实再生混凝土受压和受拉的破坏形态与普通混凝土相似;当再生粗骨料替代率由0增加至100%时,自密实再生混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量分别降低了15.5%、12.7%、25.6%和11.5%,而自密实再生混凝土的峰值应变增大了19.8%;再生粗骨料替代率对自密实再生混凝土的泊松比无显著影响;普通混凝土和再生混凝土的各力学性能指标之间的换算关系不适用于自密实再生混凝土,提出的自密实再生混凝土的立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的换算关系具有较高精度.      

高寒盐沼泽区干湿-冻融循环下桥梁桩基腐蚀损伤与承载特性

为探明青海地区桥梁桩基在干湿-冻融循环条件下的腐蚀损伤特性, 依托德香高速公路工程, 在现场埋设钢筋和混凝土试件进行干湿-冻融循环1年, 采用室内试验将混凝土试件进行干湿-冻融循环225次, 对比分析了不同位置和不同循环时间条件下混凝土质量、抗侵蚀系数、相对动弹性模量、抗压强度、微观机理以及钢筋锈蚀率的变化规律; 采用数值仿真分析了未防护桩基20年内承载力变化规律, 并提出了高寒盐沼泽区桥梁桩基防护措施。研究结果表明: 随着试件埋设深度的增加, 现场桩基混凝土试件的抗侵蚀系数相关度增大, 最大值为0.93;随着时间的增加, 桩基混凝土试件的抗压强度最大损失率为38.20%, 埋深0.25 m处钢筋的面积锈蚀率最大, 为91%;表面涂抹环氧树脂可以有效减少钢筋锈蚀率, 桩基混凝土试件与钢筋的质量变化不明显; 干湿-冻融循环225次时, 桩基混凝土试件的边角处出现脱落, 四周出现裂纹, 但质量变化较小, 相对动弹性模量降低了39.10%, 抗侵蚀系数降低到0.51, 混凝土的抗压强度损失率为65.88%, 其内部因出现Friedel盐等膨胀性物质而趋于破坏; 随着剥落厚度和腐蚀深度的增加, 前8年桩基的承载力基本不变, 8年后其承载力逐步降低, 若不进行维护, 第20年桩基承载力降低34.45%;建议在桩基服役8年后, 要进行重点防护。      

含RAP材料的碾压混凝土性能研究

对再生料的级配进行测定,通过级配计算出各档料的用量。通过改变碾压混凝土中粗细集料中再生料的含量,对比碾压混凝土抗压模量,劈裂强度和弹性模量,研究碾压混凝土中的再生粗细集料对碾压混凝土的性能影响,最后得出当再生的粗细集料各占碾压混凝土集料的50％时,性能最好。虽部分性能与全天然集料有所差异,但是仍能满足低等级路面的要求。     

荆岳长江公路大桥滩桥箱梁C55混凝土早龄期强度试验研究

文中对荆岳长江公路大桥滩桥箱梁C55混凝土早龄期强度发展规律进行了试验研究。在施工现场对泵送混凝土取样,制作标准养护和同条件养护试件,对其早龄期抗压强度、弹性模量和回弹强度进行了测试。试验结果表明:养护条件对混凝土早龄期强度的发展有较大影响,就所测试的情形而言,同养试件的强度低于标养试件,随着龄期的增长,同养试件和标养试件的强度差异有减小的趋势。此外,文中根据回弹强度结果建立了滩桥箱梁混凝土早龄期强度专用测强曲线,回弹结果表明该曲线具有较高的精度。这说明回弹法适用于桥梁工程中混凝土的早期强度评估,这对于相关的施工检测具有一定的参考意义。     

纳米水泥混凝土力学特性研究

纳米SiO2是一种新兴的材料,用途非常广泛。水泥混凝土路面存在刚性过大、抗弯拉强度不足的问题。通过在普通水泥混凝土中掺加不同量的SiO2纳米材料,测试纳米水泥混凝土的抗压强度和抗弯拉强度。研究表明:纳米SiO2的掺加能改善水泥混凝土的抗压强度和抗弯拉性能,纳米水泥混凝土抗弯拉强度的改善优于抗压强度。     

大巴沟隧道排矸石的综合利用

通过试验测定大巴沟隧道排矸石的物理力学指标,发现其为质量很好的花岗岩。为了进一步研究其力学性质,将其粉碎后,作为粗骨料配制成高强混凝土、钢纤维混凝土、聚合物水泥混凝土,并测定其抗压强度和劈裂抗拉强度等力学指标。利用均匀设计方法对试验结果进行优化,可得到在此试验条件下,排矸石高强混凝土的抗压强度值可达到90MPa,钢纤维混凝土的抗拉强度可达到9.378MPa,具有推广利用价值和显著的社会效益、经济效益与环境效益。     

高强钢-混凝土组合梁受力性能分析

为研究高强钢-混凝土组合梁中结构几何参数及材料强度对组合梁受力性能的影响,建立了14组构件在跨中两点对称荷载作用下的有限元数值模型,对其受力性能进行了分析。分析结果表明:在承载能力极限状态下,钢梁的贡献占竖向抗剪强度约77.0%;在弹性与塑性阶段,不同材料强度的组合梁的跨中最小与最大挠度比值分别为79.5%和28.0%;在塑性状态下,不同混凝土板横向配筋率和宽度的组合梁的跨中最小与最大挠度比值分别为62.1%和53.3%,不同材料强度、混凝土板宽度、横向配筋率和厚度的组合梁的最小与最大纵向滑移量比值分别为25.0%、41.9%、63.2%、70.7%。可见,提高钢梁强度或增大钢梁尺寸可显著提高组合梁竖向抗剪能力;材料强度对组合梁弹性工作阶段的跨中挠度影响较小,混凝土板横向配筋率及其宽度对塑性状态下跨中挠度有较大影响;弹性工作阶段材料与几何参数对组合面滑移的影响不明显,塑性状态下材料强度、混凝土板宽度、横向配筋率及厚度对纵向滑移影响较大。     

FRP约束混凝土柱强度和延性性能 试验研究

为研究碳纤维增强复合材料CFRP对约束混凝土柱延性性能的影响,玻璃纤维增强复合材 料GFRP对约束混凝土柱的强度和延性的改善效果,以及高强度CFRP以外的其他材料的约束效 应,并分析它们在约束混凝土柱中的作用机理,通过对纤维增强复合材料FRP约束柱布置纵向、 环向位移传感器进行单轴压缩试验,由裂纹走向及破坏形态总结出了FRP约束柱的破坏过程,根 据荷载-应变曲线、荷载-位移曲线研究了FRP 约束混凝土圆柱的强度和延性性能。研究结果表 明：（1） CFRP 和GFRP 作为约束材料,都可以产生强的约束效应,提高约束混凝土的强度, CFRP、GFRP约束混凝土强度分别增加了29.2%和58.6%;（2） 强约束作用下,CFRP和GFRP约 束混凝土柱的强度和延性性能得到显著改善;（3） 由于单一FRP材料的线弹性性质,FRP约束混 凝土柱破坏时脆性特征明显;（4） 与CFRP相比,变形性能较好的GFRP能更好地改善混凝土柱 的延性性能,设置1 层GFRP相比1 层CFRP延性可提高61.9%,设置2 层GFRP相比2 层CFRP延 性可提高63.6%。