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。     

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。     

再生陶瓷混凝土抗压强度及弹性模量试验研究

【目的】为研究不同再生陶瓷骨料类型和取代率对混凝土抗压强度和弹性模量的影响,利用再生陶瓷细骨料以0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%取代率等质量替换天然河砂制作再生陶瓷细骨料混凝土（CRFC）。【方法】在再生陶瓷细骨料全取代（100%）天然细骨料的基础上,采用再生陶瓷粗骨料等质量替换天然碎石制作再生陶瓷粗细骨料混凝土（CRC）,研究CRFC和CRC的物理性能和力学性能,分析废弃墙地砖陶瓷作为混凝土再生骨料的可行性。【结果】研究表明：采用再生陶瓷细骨料取代天然细骨料配制的CRFC在和易性、抗压强度和弹性模量等性能方面与普通混凝土相差不大;CRC的抗压强度和弹性模量随再生陶瓷粗骨料取代率的增加而显著降低。【结论】废弃陶瓷砖可以作为粗、细骨料用于制备混凝土。采用再生陶瓷粗骨料时需要根据其吸水率加入附加用水以确保混凝土拌合物的和易性;界面过渡区的粘结强度和粗骨料类型是分别影响CRFC和CRC破坏形态的主要因素;再生陶瓷细骨料全部取代天然细骨料时,建议再生陶瓷粗骨料取代率小于50%。     

循环温度变化下再生骨料自密实混凝土结构损伤特性研究

为了促进工业副产品在水泥混凝土中的再生利用,在自密实混凝土中掺入再生骨料,并设置了两种循环变温条件,研究再生骨料自密实混凝土在循环变温作用后的抗压强度、弹性模量、超声脉冲速度和硬化密度宏观性能,并分析了抗压强度损失量与无损测试方法中结构损伤特性指标的相关性。最后通过混凝土内部结构微观形貌表征,揭示了冷、热变温作用下的结构损伤机理。试验结果表明,循环变温作用后,混凝土抗压强度下降程度最高,其在冷变温循环后下降了15%～35%。温度应力损伤造成混凝土内部的微裂缝扩展,增加了水泥石基质的不连续性,导致超声脉冲速度大大降低。随着抗压强度损失量的增大,各项结构损伤特性指标损失量均有所增加。混凝土内部温度应力损伤主要是由于集料与胶凝基质的热变形能力不同,导致在界面过渡区中出现微裂纹,或微裂纹在微孔等应力集中处萌生,然后在胶凝基质中扩展,从而造成结构的不可逆损伤。合理控制再生骨料掺量和级配,将有利于改善混凝土的温变稳定性。     

龄期对桥梁上部结构机制砂混凝土弹性模量的影响

目前机制砂已广泛应用于桥梁结构预应力混凝土中,为研究机制砂混凝土弹性模量随龄期的变化情况,制作C50机制砂混凝土试件,标准养护3 d、5 d、7 d、28 d和56 d五个龄期,测试分析了轴心抗压强度和弹性模量随龄期的变化情况,并拟合了关系式,可为机制砂混凝土在公路桥梁上部结构预应力混凝土中的应用提供试验依据。     

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.     

不同粒径再生骨料混凝土性能试验分析

废弃混凝土块经过分拣、破碎、清洗、分级后,可以分成再生粗骨料和再生细骨料,将再生粗骨料作为混凝土骨料,其力学性能与天然骨料相比有所差异。针对不同粒径再生骨料混凝土的性能进行试验分析,对分析不同粒径再生骨料混凝土的抗压强度和弹性模量进行比较。试验表明：随着再生骨料粒径的变化,再生混凝土抗压强度与弹性模量都有明显变化,但变化规律与粒径变化不一致,据此,对优选骨料粒径提出建议。     

养护条件对高性能混凝土力学性能影响研究

依据实体工程,通过对高性能混凝土试件在标准养护、同条件养护及石灰水养护3种条件下抗压强度和弹性模量力学性能分析,揭示出不同介质对混凝土力学性能随龄期演化规律的影响,以及同条件养护与标准养护的混凝土强度之间关系,给需要进行强度与弹性模量双参数控制的混凝土结构提供参考。     

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.      

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.      

粗集料UHPC收缩与力学性能

为降低超高性能混凝土(UHPC)收缩和开裂风险, 进行了5组不同粗集料掺量(质量分数分别为0、12.5%、22.5%、32.5%和42.5%)的UHPC的自收缩、基本材性(抗压强度、抗拉强度和弹性模量)、集料级配和圆环约束收缩等试验, 分析了粗集料掺量和集料级配对UHPC自收缩和基本材性的影响, 并采用提出的收缩开裂应力相对差值评价粗集料的掺入对UHPC收缩开裂的影响; 进行了有、无粗集料UHPC在圆环约束下的开裂性能试验与对比分析, 验证粗集料掺入对减小UHPC收缩开裂的有效性, 并给出UHPC中粗集料掺量和最大粒径限制的建议。研究结果表明: 随着粗集料掺量的增加, UHPC早期自收缩量降低, 最大降幅近20%;粗集料对UHPC的弹性模量、抗压强度和抗拉强度等的影响程度与其掺量和级配有关, 当粗集料掺量为22.5%时, 其级配曲线几乎全部处于富勒氏与泰勃特曲线范围内, 是5组材料中堆积最紧密的一组, 对UHPC弹性模量与抗压强度提高最为显著, 对抗拉强度的降低幅度影响最小; 当粗集料掺量为22.5%时, UHPC收缩开裂应力相对差值最大为1.31 MPa, 为试验中的最合理掺量, 可有效降低收缩开裂风险; 与未掺粗集料的UHPC相比, 圆环约束下掺有22.5%粗集料的UHPC的残余应力与拉应力水平分别降低15.8%和14.7%, 其抗裂性能得到提高; 建议对粗集料UHPC进行紧密堆积设计以获得尽可能优的材性, 对掺有长度为12~20 mm钢纤维的UHPC, 其集料的最大粒径可放宽至9.5 mm。     

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。     

Granular effect of fly ash repairs damage of recycled coarse aggregate

Repairing effect of fly ash (FA) on damage of recycled coarse aggregate was evaluated by characteristics of pores and cracks in the vicinity of interracial transition zone (ITZ). The interracial structure between the virgin aggregate and the attached old mortar was investigated and compared with ITZ of recycled aggregate concrete in the presence of FA or ultra-fine FA(UFA) by means of scanning electron microscope (SEM). Diam- eter and plumpness frequency distribution of pores as well as width of the old ITZ, length of contacting points and cracks density were analyzed. The SEM results reveal that the diameter of pores is decreases significantly but pores plumpness increases. A decreased ITZ width and cracks density as well as an increased bonding zone length can also been observed, which indicates that FA or UFA repairs damage of recycled coarse aggregate due to its granular effect.     

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。     

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．     

列车荷载对板式无砟轨道力学性能的影响分析

为研究无砟轨道混凝土在客、货车作用下的劣化规律,基于损伤力学概念,引入损伤变量对混凝土室内循环加载进行试验研究. 首先,建立钢轨-扣件-轨道板-CA砂浆层-底座板-地基有限元实体模型,获取试件试验等效应力水平,通过列车车速确定加载频率,然后确定合理的荷载组合模拟工况;其次,应用MTS加载系统对混凝土试件进行循环加载测试,利用无损检测系统测试了不同加载次数下混凝土的动弹性模量以及抗折强度;最后,将动弹性模量和抗折强度作为损伤变量,根据测试结果得到不同应力水平、加载频率作用对轨道板材料力学性能劣化规律的影响. 试验结果表明:在客货车荷载作用下,动弹性模量的损伤程度在加载200万次时约为抗折强度的损伤程度的2倍;应力水平一定时,加载频率越小,混凝土动弹性模量以及抗折强度的损伤程度越大,并且在10 Hz与15 Hz频率之间较明显;加载频率一定时,应力水平越大,混凝土动弹性模量以及抗折强度的损伤越严重,应力水平为0.7的混凝土在1 000次左右的加载循环加载下发生破坏;低速的客货车荷载会加快混凝土初期损伤,较高速度的客货车荷载会加速无砟轨道结构后期损伤的发展.      

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。