低温环境对混凝土抗压特性的影响

为了研究低温作用对混凝土抗压特性的影响,通过试验,测定了经不同负温作用后混凝土不同龄期的轴心抗压强度、抗压弹性模量和抗压峰值应变,并与常温(20℃)时的结果作对比。试验结果表明,龄期相同时混凝土的抗压强度、抗压强度相对值、抗压弹性模量和抗压弹性模量相对值都随着温度的降低逐渐增大;相同温度下,混凝土轴心抗压强度随着龄期的延长而增大,其中14 d之前抗压强度随龄期的变化较快,而14 d之后变化趋势放缓;混凝土各龄期的轴心抗压强度与温度之间呈二次函数关系变化,其中相关性系数都大于0.99;随着温度的降低,混凝土抗压峰值应变和抗压峰值应变相对值逐渐减小。     

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.      

不同种类混凝土抗碳化性能的影响因素研究

为了对比研究不同种类水泥混凝土的抗碳化性能,通过试验,研究了水灰比、水泥用量和粉煤灰替代量等因素对硅酸盐水泥混凝土和矿渣水泥混凝土碳化深度的影响。试验结果表明,水灰比对两种混凝土碳化深度的影响规律相反,随着水灰比的增大,硅酸盐水泥混凝土除了28 d外,其他龄期的碳化深度都逐渐降低,而矿渣水泥混凝土各龄期的碳化深度都逐渐增大;随着水泥用量的增多,硅酸盐水泥混凝土的碳化深度先增大后减小,当水泥用量为400 kg/m3时碳化深度最大;随着粉煤灰掺量的增多,两种混凝土的碳化深度都逐渐增大,其中当粉煤灰掺量分别大于55%和45%时,硅酸盐水泥混凝土和矿渣水泥混凝土的碳化深度随粉煤灰掺量的增多大幅增长。     

轻集料混凝土抗渗及抗碳化性能研究

为了研究轻集料混凝土的抗渗性能和抗碳化性能,通过试验研究了水灰比对轻集料混凝土抗渗性能、抗碳化性能,以及碳化龄期和瞬时荷载对抗碳化性能的影响,并与同等强度等级的普通混凝土作对比。结果表明,水灰比越大轻集料混凝土的抗渗性能和抗碳化性能越差,当水灰比超过0.38时,轻集料混凝土的抗渗性能和抗碳化性能比普通混凝土差;碳化初期,碳化深度随碳化龄期的延长急速增长,14 d结束时碳化深度达到整个碳化周期的70%左右;当瞬时荷载比小于60%时,碳化深度随着瞬时荷载比的变化趋势较缓慢,而当瞬时荷载比大于60%时,再增大瞬时荷载比会使碳化深度急剧增大,抗碳化性能急剧降低。     

矿渣粉对不同取代率再生混凝土力学性能的影响研究

通过配合比设计将矿渣粉掺入3种不同再生粗集料取代率的混凝土中并进行了力学性能试验,研究了矿渣粉对不同取代率再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及轴心抗压强度的影响,得出以下结论:未掺或掺入矿渣粉的再生混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及轴心抗压强度均随着龄期的增大逐渐增大,而随着再生粗集料掺量增大则逐渐减小;矿渣粉前期的反应程度较低,但后期矿渣粉与胶凝材料水化产生的氢氧化钙发生二次水化反应生成硅酸钙,可有效增强再生混凝土的后期立方体抗压强度;掺入矿渣粉的再生混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度及轴心抗压强度均较未掺组有所提高,故矿渣粉有利于改善再生混凝土的各项力学性能。     

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.      

含初始缺陷混凝土的拉伸试验研究

在相同配合比下的混凝土试件中加入4种不同含量的引气剂,用来模拟混凝土试件的初始缺陷程度,并在WAW-E2000万能试验机上进行混凝土试件的轴向拉伸试验,测出了混凝土在拉伸试验过程中的应力-应变全曲线,研究了不同含量的引气剂对混凝土的抗拉强度、变形特性与损伤特性的影响.试验结果表明:随着引气剂含量的增大,混凝土的应力-应变曲线逐渐变平缓,混凝土内的初始损伤程度相应增加,且抗拉强度随之降低,而峰值应变基本保持不变.     

矿物掺合料对水泥混凝土抗盐冻性能的影响

为解决寒冷气候条件下水泥混凝土受海水或除冰盐冻融破坏问题,以28 d龄期混凝土试件、质量浓度为3%氯化钠溶液、循环温度-20~20℃为试验条件,以单位面积剥落物质量为评价标准,对掺加不同矿物掺合料的水泥混凝土进行抗盐冻性能试验。试验结果表明:随着胶凝材料中硅灰质量分数的增加,水泥混凝土的抗盐冻性能逐渐增长,当胶凝材料中硅灰的质量分数大于11%后,水泥混凝土抗盐冻性能增长变缓;粉煤灰和矿粉的掺加对水泥混凝土抗盐冻性能有一定的降低作用,当胶凝材料中粉煤灰的质量分数大于20%,胶凝材料中矿粉的质量分数大于15%,水泥混凝土抗盐冻性能下降变缓。     

橡胶粉改性水泥混凝土耐久性能研究

为了探究橡胶粉对水泥混凝土耐久性的改性作用,通过室内试验研究了橡胶粉掺量对混凝土抗冻性、抗碳化性能和耐磨性能,以及对水泥砂浆抗渗性能的影响。试验结果表明,添加橡胶粉能明显改善混凝土的抗冻性和耐磨性,但随着橡胶粉掺量的增大,抗冻性逐渐变差,而耐磨性逐渐提高;随着橡胶粉掺量的增多,混凝土的抗碳化性能和水泥砂浆的抗渗性能都有所降低,橡胶混凝土的碳化主要发生的7 d之前和14~28 d之间。     

玄武岩纤维筋拉伸力学性能试验研究

为探讨玄武岩纤维(BFRP)筋的力学性能,分别用引伸计和光纤2种应变测试方法对其基本力学性能进行了研究.由于BFRP筋的抗拉弹性模量低,在BFRP筋中掺入钢丝,研制成了高模量的玄武岩纤维-钢丝复合筋.试验结果表明:BFRP筋的应力-应变曲线为直线;BFRP筋的抗拉弹性模量仅为钢筋的23%,用光纤应变检测的BFRP筋的抗拉弹性模量比用引伸计应变检测的高12.3%;BFRP筋的抗拉弹性模量随直径增大逐渐降低;掺杂钢丝可以显著提高BFRP筋的抗拉弹性模量.     

基于抗高温的纤维混凝土强度特性研究

为了研究纤维混凝土经高温作用后的力学性能,通过试验研究了温度对聚丙烯纤维混凝土和钢纤维混凝土抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度的影响,并与素混凝土作对比。试验结果表明,随温度的升高,混凝土强度逐渐降低,强度损失率逐渐增大,其中当温度超过600℃时强度损失率大幅增加;各温度下,钢纤维混凝土的强度远大于聚丙烯纤维混凝土,其对混凝土强度的改善作用显著,而聚丙烯纤维混凝土的强度虽然大于素混凝土,但当温度超过600℃后两者相差不大,此时聚丙烯纤维对混凝土强度的改善作用很小。     

寒区沥青混合料劈裂抗拉特性研究

结合青藏地区年平均气温低、大温差等气候特点,采用室内劈裂抗拉试验,研究温度、油石比对沥青混合料劈裂抗拉性能的影响及其作用规律.研究结果表明,较低温度时,劈裂强度、劲度模量随油石比的增大而减小,拉伸应变随油石比的增加而增大;低温度时,劈裂强度、劲度模量随油石比的增大而增大,拉伸应变随油石比的增加而减小.运用二元方差分析温度和油石比对劈裂抗拉性能的影响程度,结果显示,温度对劈裂抗拉性能的影响显著,油石比对劈裂强度影响较大.     

路面混凝土弯拉强度及弹性模量的试验研究

通过对不同强度等级下的混凝土小梁试件进行各龄期的弯拉强度和弯拉弹性模量的试验研究，加强时路面混凝土力学性能厦其发展规律的认识，可为混凝土路面设计与施工的路面质量评定提供参考，同时可为确定道路最佳开放交通时间提供依据。     

多年冻土地区沥青混合料劈裂抗拉性能分析

根据青藏地区年平均气温低、温差大等气候特点,采用室内劈裂抗拉试验,研究温度、油石比对沥青混合料劈裂抗拉性能的影响及其作用规律。研究结果表明,较低温度时,劈裂强度、劲度模量随油石比的增大而减小,拉伸应变随油石比的增加而增大;低温度时,劈裂强度、劲度模量随油石比的增大而增大,拉伸应变随油石比的增加而减小。运用二元方差分析温度和油石比对劈裂抗拉性能的影响程度,结果显示,温度对劈裂抗拉性能的影响显著,油石比对劈裂强度影响较大。     

高性能混凝土弹性模量与抗压强度试验研究

结合工程实例,阐述了混凝土弹性模量试验要点,试验研究了不同养护条件下,高性能混凝土弹性模量、抗压强度随龄期增长的发展规律。对比分析表明:试验龄期对高性能混凝土弹性模量和抗压强度影响不同,高性能混凝土3 d弹性模量即可达到28 d值80%以上;高性能混凝土弹性模量安全储备较高,施工过程应重点考虑抗压强度对结构安全的影响。     

现场热再生沥青混合料耐久性能试验研究

为了研究热再生沥青混合料的耐久性能,对经不同冻融循环次数、长期老化前后的现场热再生沥青混合料进行劈裂试验和小梁低温弯曲试验,并与新沥青混合料作对比。试验结果表明:随着冻融循环次数的增多,两种沥青混合料的劈裂抗拉强度和劈裂劲度模量都逐渐减小,最后趋于稳定;弯拉强度和弯曲劲度模量都随着冻融循环次数的增多逐渐减小,而最大弯拉应变总体却随冻融循环次数的增多而增大;热再生沥青混合料的劈裂抗拉强度和劈裂劲度模量都小于新沥青混合料,而最大弯拉应变大于新沥青混合料,说明热再生沥青混合料具有较强的低温抗变形能力;老化对热再生沥青混合料的影响大于新沥青混合料。     

干寒大温差下早龄期混凝土收缩特性及防裂技术

为探究干寒大温差下早龄期混凝土收缩变形规律，降低开裂风险，采用3种养护方法对混凝土进行早龄期养护，以抗压强度、劈裂抗拉强度、自由收缩率及最大约束应力为表征手段，设置了基本力学性能试验、自由收缩试验与约束收缩试验，并采用综合型多指标的灰色关联法分析了不同养护方式下混凝土的抗裂性能.同时，设计了纳米涂层保温性能试验，探究其对混凝土的保温隔热性能.试验结果表明：在-20.0～15.0℃的循环温度中，采用纳米涂层使得圆柱体混凝土试件内部平均温差降低2.95℃；相比于标准养护，3种养护方式下混凝土抗压及劈裂抗拉强度均有显著降低，干寒大温差不利于混凝土的强度发展；自由收缩率随温度变化明显，呈现出温度降低，自由收缩率增大，反之，温度升高自由收缩率减小，并在-20.0℃与15.0℃时出现极值；最大约束应力受到养护方式影响，自然养护下最大约束应力发展最快，终值最大，薄膜养护次之，涂层养护最大约束应力发展最慢，终值最小；涂层养护下灰色关联度高达0.914 9，明显高于自然养护与薄膜养护，表现出优异的抗裂性能.     

连续配筋混凝土路面早期裂缝

为了准确计算连续配筋混凝土路面早期裂缝的分布和发展规律,基于钢筋混凝土间粘结滑移的非线性本构关系,采用接触理论,建立了连续配筋混凝土路面在温度变化和混凝土干缩情况下的有限元刚度方程,得出了计算早期裂缝宽度和裂缝间距的有限元解。研究了混凝土抗拉强度、弹性模量的变化、施工季节、配筋率和钢筋直径等因素对连续配筋混凝土路面早期裂缝的影响。计算结果表明:混凝土抗拉强度与弹性模量随龄期的变化对连续配筋混凝土路面的早期裂缝在浇筑完成后28d内影响显著,随着龄期的增加逐渐趋于稳定,配筋率和配筋方式对早期裂缝的影响较大,为控制早期裂缝的发展,采用小直径多根数的配筋方式较为合理,且最好在秋季施工。     

全橡胶环氧树脂混凝土力学性能研究

为研究全橡胶环氧树脂混凝土(FREC)力学性能,考察其作为路面修复材料的可行性,通过添加不同弹性改性剂用量,制备了一系列环氧树脂胶黏剂(EA)及FREC,研究了弹性改性剂用量对EA性能和FREC应力-应变全曲线的影响。试验结果表明:随着改性剂用量增大,EA的拉伸强度降低,二者呈现近似线性相关,同时断裂伸长率增大,拉伸剪切强度先增大后减小,拉伸弹性模量近似线性降低;FREC抗折全过程应力-应变曲线显示材料实现由刚性-半刚性-弹性的转变;抗压全过程应力-应变曲线显示材料实现由半刚性向弹性的转变;抗折峰值应力先增大后减小,抗压峰值应力先增大后减小再增大;抗折和抗压峰值应变均不断增大,增长速率均在掺量40 pbw前明显低于40 pbw后;抗折和抗压杨氏模量变化趋势和幅度基本一致,均先增加后减小。为兼顾强度和变形能力,建议弹性改性剂掺量在50～70 pbw为宜,此时FREC具有较好的综合性能。     

抗车辙沥青混凝土在平阳高速公路的应用

为比较两种抗车辙剂的使用效果,对添加了两种抗车辙添加剂的沥青混凝土性能进行了不同掺量、不同温度的车辙试验研究,结果表明沥青混合料的动稳定度随着抗车辙剂掺量的增加而增大,随着试验温度的增加而降低;试件的60 min变形随着抗车辙剂掺量的增加而减小,随着试验温度的增加而增大;掺加0.5%、0.6%两种抗车辙剂的沥青混凝土70℃动稳定度大于5 000(次/mm)。在平阳高速公路路面中面层掺加0.5%抗车辙剂,车辙跟踪检测结果表明,采用抗车辙沥青混凝土提高了平阳高速公路路面的抗车辙能力。