冻融混凝土本构关系与孔结构特征研究

为分析冻融循环作用下混凝土材料的静态力学性能,并探讨立方体试块轴向压缩破坏过程和形态,依据慢冻法试验标准开展了混凝土冻融循环试验,测定未冻融、冻融25次、冻融50次及冻融75次混凝土的单轴压缩应力应变曲线和劈裂拉伸强度;结合孔隙结构的电镜扫描图像分析其劣化成因;同时利用ABAQUS有限元软件及混凝土损伤塑性模型对混凝土立方体试块的轴向压缩破坏过程及破坏形态进行数值模拟.试验结果表明:混凝土抗压强度、弹性模量和抗拉强度随冻融循环次数的增加而降低,变形增大;冻胀作用导致混凝土内部结构疏松造成其宏观力学性能劣化;数值模拟表明,立方体试件在压缩过程中竖直方向缩短、水平方向膨胀,裂缝在产生最大拉伸应变的区域扩展并最终形成四角锥破坏形态.     

橡胶粉对伸缩缝混凝土冻融性能的影响

根据桥梁伸缩缝混凝土的受力特点,采用废旧橡胶增韧环氧树脂混凝土作为伸缩缝过渡区混凝土快速修复材料。采用80目橡胶粉改性环氧树脂混凝土,研究了不同橡胶粉掺量下环氧树脂混凝土的耐冻融性能。结果表明:环氧树脂混凝土在经历300次冻融循环后,质量损失率均低于1%;随着冻融循环次数的增加,环氧树脂混凝土抗压、抗弯强度损失率增大;橡胶粉的掺量对环氧树脂混凝土耐冻融性能影响较为显著。     

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.     

多孔改性混凝土干缩性能探究

多孔改性混凝土基层材料作为一种新型道路基层材料,与通常水泥稳定类等基层材料相比,在路用性能方面表现出特殊性。其中多孔改性混凝土材料的收缩是其物理路用性能的重要方面,收缩使多孔改性混凝土产生内应力,路面结构发生变形,诱发路面出现裂缝,降低其强度和刚度,破坏多孔改性混凝土的微结构,降低多孔改性混凝土基层的耐久性。而干缩是其收缩的主要表现形式,本文通过分析级配﹑孔隙率﹑养生条件等对多孔改性混凝土干缩性能的影响,提出减小干缩性的技术方案。     

机场道面混凝土冻融破坏评价指标

为了研究中国北方寒冷地区机场道面混凝土冻融破坏的评价指标,制作了3种不同抗冻性能的混凝土试件,采用快速冻融试验机对混凝土试件进行了冻融破坏试验,并用动弹仪DT-10W测试了试件的动弹性模量,分析了不同冻融循环次数作用下试件相对动弹性模量、压折强度、质量损失及表面剥落的变化规律,给出了机场道面混凝土冻融破坏的临界值。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,试件的压折强度均有不同程度的下降,其中抗折强度的损失较大,且试件表面剥落面积及深度增大,质量损失对试件表面平整度的影响严重。根据试件在冻融过程中相对动弹性模量与抗折强度损失、表面剥落与质量损失的规律,建议以300次快速冻融循环后混凝土试件相对动弹性模量不小于75%(抗折强度损失率不大于46%)和质量损失率小于1.0%(中等剥落)作为机场道面混凝土冻融破坏的评价指标。     

冻融作用对混凝土氯离子侵蚀影响的研究

通过对四种不同配比混凝土进行冻融循环（0、50、150次）和氯离子侵蚀试验,研究冻融作用对混凝土中氯离子侵蚀的影响。结果表明,冻融循环使混凝土孔隙率增大,它是混凝土损伤的动力源,为氯离子侵蚀创造更为有利的条件;冻融次数越多,氯离子侵蚀越严重。     

多孔改性水泥混凝土干温缩性能研究

多孔改性水泥混凝土是多孔、不均质材料.通过对混凝土的干缩性能、温缩性能进行研究,发现多孔改性水泥混凝土较普通混凝土和基层材料具有更好的抗干缩性能,产生干缩裂缝的可能性较小,且温缩系数小,具有比较优良的温度稳定性.     

冻融与锈蚀作用对钢筋混凝土黏结性能的影响

通过室内试验,研究了冻融循环与锈蚀作用对钢筋混凝土试件界面黏结性能的影响.结果表明:冻融作用使混凝土表面砂浆脱落、骨料露出,力学性能下降;锈蚀率较低时,钢筋混凝土的黏结性能反而增强,但锈蚀率较大时,其黏结性能较未锈蚀试件有所降低,严重的锈蚀会降低钢筋混凝土的黏结性能;锈蚀与冻融共同作用导致混凝土强度降低,塑性增强,钢筋与混凝土之间的黏结性能明显下降,随着冻融次数的增加,钢筋混凝土的极限抗拉荷载逐渐降低;在锈蚀与冻融共同作用下,钢筋混凝土试件受拉的初始阶段,拉力与位移的关系呈分段线性关系,当拉力达到极限荷载后,拉力-位移曲线出现明显塑性变形特性.     

寒区路基压实土动回弹模量试验研究

为了研究寒区路基在长期交通荷载作用下的动力学性能,通过室内冻融循环试验,模拟路基冻融过程存在地下水补给的情况.对冻融后的试样进行室内动三轴试验,分别研究多种因素对路基动回弹模量影响.结果表明:动回弹模量随着冻融循环次数、初始含水率和动应力幅值增加而不同程度减小,随着围压的增加而相应增加.并就开放系统下冻融循环对动回弹模...     

橡胶粉对混凝土抗冻耐久性的影响

通过室内试验,采用冲击弹性波技术测量混凝土的动弹模,研究了橡胶粉及掺量对混凝土抗冻耐久性的影响.结果表明:与普通混凝土相比,冻融次数较少时,适量掺加橡胶粉,混凝土的质量增加、动弹模降低、相对动弹模增加、抗压强度有所降低,橡胶粉掺量对抗冻性能影响不大;但冻融次数较大时,适量掺加橡胶粉,混凝土的质量损失率减小,动弹模、相对动弹模及抗压强度增加,抗冻性能增强,最佳橡胶粉掺量为15～20 kg/m3.通过扫描电镜试验分析,揭示了掺加橡胶粉提高混凝土抗冻耐久性的微观机理.研究成果可为混凝土抗冻耐久性设计提供理论依据和参考.     

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。     

改性无砂混凝土路用性能评价

无砂混凝土因其强度不如普通密级配混凝土,限制了它的使用,因此如何提高无砂混凝土的强度和疲劳寿命是其应用的关键。将一种新型的胶体作为改性剂掺加到无砂混凝土中,通过强度、干缩及疲劳试验,与普通无砂混凝土以及同水泥用量、同强度等级的两种普通混凝土对比,试验表明该胶体改性剂能较大幅度提高无砂混凝土强度,达到规范混凝土面层强度要求,同时具备良好的抗干缩性能,特别是拥有优异的抗疲劳性能,使无砂混凝土具有了良好的应用前景。     

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。     

水泥混凝土抗冻融耐久性能研究

在分析寒区路桥水泥混凝土耐久性状况的基础上,总结了路桥结构水泥混凝土的耐久性等级和抗冻性等级的划分原则,研究了不同环境条件下水泥混凝土抗冻耐久性机理,分析了高抗冻耐久性混凝土的主要物理-力学性能,并提出了能有效提高路桥水泥混凝土抗冻融耐久性的方法和高抗冻耐久性混凝土配合比设计方法与配制技术。     

不同纤维沥青混凝土高低温性能试验研究

纤维的掺入能有效改善沥青混凝土的性能。目前路用纤维种类众多,以AC—13为依托,选用了木质素纤维、矿物纤维、改性纤维和复合改性纤维等四种常用的道路纤维进行了高温抗车辙试验和低温抗裂试验,用以评价不同纤维对沥青混凝土路用性能的影响。研究表明,纤维的加入对沥青混凝土的高低温性能均有较好的改善,但是不同纤维的效果还是有一定区别的。     

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。     

多孔改性混凝土施工及注意事项

多孔改性水泥砼是一种全新的筑路材料,具有韧性高、抗疲劳性能优越、承载力大、耐水浸湿等特点,但在实际应用中不可避免地存在一些缺陷,应根据实际情况不断地改进、逐步完善多孔改性砼的应用。     

路用聚合物骨架空隙混凝土干缩性能研究

聚合物骨架空隙混凝土是用聚合物水泥结合料固结骨料形成的骨架+节点+空隙的内部空间网架结构混凝土,在道路路面结构中应用具有透水、降噪等优点。根据规范进行了干缩性试验,对聚合物骨架空隙混凝土和普通水泥混凝土、无砂多孔混凝土的干缩性能进行了对比,得到聚合物骨架空隙混凝土不同龄期的干缩率,表明聚合物骨架空隙混凝土具有良好的干缩性能。