碳纤维混凝土断裂韧度研究

利用三点弯曲梁试验,在虚拟裂缝模型理论指导下研究碳纤维体积率对碳纤维混凝土断裂韧度的影响。研究表明：随碳纤维体积率的增加,碳纤维混凝土的断裂韧度及其增益比均呈现增长趋势,且增长的速度是非线性的。     

低周循环加载历史对碳纤维混凝土断裂特性影响的试验研究

研究了疲劳加载历史对碳纤维混凝土断裂能及断裂韧度的影响规律，对三点弯曲梁预先施加等幅和变幅疲劳荷载然后通过稳定的断裂试验测得各试件的荷载－－加载点位移全曲线及荷载－裂纹嘴张开位移全曲线。最后与未加疲劳荷载的准静载试验测得的碳纤维混凝土断鲜明参数作了对比。试验结果证明：当预疲劳荷载的幅值超过某一特定值后，碳纤维混凝土的断鲜明参数降低，即碳纤维混凝土垢断裂参数是与循环加载幅值有关的物理量。     

水泥稳定碎石断裂性能研究

通过42个尺寸为100 mm×100 mm×515 mm的水泥稳定碎石三点弯曲试件断裂试验,探讨了试件养护龄期和水泥掺量对水泥稳定碎石断裂韧度(KIC)和断裂能(GF)的影响,并推荐出评价水泥稳定碎石断裂韧性合适的指标是断裂能.试验结果表明:随着养护龄期的增长,断裂韧度与强度有一致的变化规律,断裂韧度和断裂能均呈增大趋势,水泥稳定碎石抵抗裂缝扩展的能力逐渐增强;随着水泥掺量的增加,试件极限荷载和断裂韧度不断增加,但断裂能却逐渐减小,而且试件最大跨中挠度亦逐渐减小,断裂韧性逐渐减小.     

碳纤维增强混凝土的单轴拉伸特性

试验研究了碳纤维增强混凝土在单轴拉伸荷载下的力学性能.试验发现:当纤维体积掺量为0.1%时,纤维混凝土的抗拉强度比基准混凝土提高11%,极限拉伸应变提高24%,断裂能提高47.8%.纤维混凝土特征长度增加,即纤维混凝土脆性降低.试验证明:碳纤维具有良好的阻裂性能,增强了硬化混凝土的抗裂性能.     

玄武岩纤维路面混凝土断裂参数实验研究

为探讨玄武岩纤维对水泥混凝土路面断裂参数的影响,以双K模型为理论依据,对4组不同配合比的水泥混凝土路面试块,在7d龄期进行了楔入劈拉实验,得到了FH~V曲线及断裂参数(起裂韧度及失稳韧度),并与相关文献进行了值域对比。结果表明:玄武岩纤维水泥混凝土路面FH~V曲线在裂纹未扩展、稳定扩展和失稳扩展三个阶段,呈现明显不同的特征。玄武岩纤维掺量从0增加到2.0kg/m~3,起裂韧度及失稳韧度分别由0.472MPa·m~(1/2),0.953 MPa·m~(1/2)提升至0.757 MPa·m~(1/2),1.453 MPa·m~(1/2)。玄武岩纤维的掺入有效提高了混凝土的断裂性能,但若增加纤维以提高断裂韧度为目的时,建议纤维的最优掺量为1.5kg/m~3。玄武岩纤维与碳纤维对断裂韧度的增益效果相当时,经济效果明显优于碳纤维。     

基于楔入劈拉法的环氧沥青混凝土断裂参数数值分析

利用大型通用有限元软件ADINA模拟楔入劈拉试验,分析了裂缝扩展时环氧沥青混凝土的受力特性,计算了不同缝高比和不同温度时环氧沥青混凝土的断裂韧度KIC。研究表明：随着缝高比的增大,断裂韧度KIC减小,当缝高比在0．45—0．65时,断裂韧度KIC趋于稳定;温度对环氧沥青混凝土的抗裂性能有重要影响,断裂韧度KIC随温度升高呈减小趋势。将数值模拟得到的KIC与三点弯曲试验结果进行对比,两者得到的结论一致,证明了数值模拟提供的断裂韧度KIC是有效的。基于楔入劈拉试验的数值模拟方法为钢桥面铺装材料的断裂参数研究提供了一种有效途径。     

聚丙烯粗纤维超高性能混凝土的断裂性能

采用三点弯曲断裂试验研究了聚丙烯粗纤维体积分数为0～2.0%的超高性能混凝土的断裂性能。试验结果显示,与不掺纤维的素超高性能混凝土相比,聚丙烯粗纤维的掺入可有效地改善断裂试件的韧性,掺聚丙烯粗纤维的超高性能混凝土断裂试件发生延性破坏,且荷载～位移曲线及荷载～CMOD曲线均有缓和而饱满的下降段,出现了明显的"二次强化"现象;聚丙烯粗纤维被拔出或拉断的过程中吸收大量的能量,使超高性能混凝土的韧性得到显著改善,断裂能、断裂韧度、裂缝尖端亚临界扩展量等断裂参数随纤维体积分数的增加大大提高。     

活塞合金ZL108平面应变断裂韧度的研究

采用对比试验的方法,研究活塞合金ZL108的平面应变断裂韧度KIc.用电解低钛铝合金熔配成与ZL108合金成分基本相同的含钛ZL108Ti,经金属模具浇注毛坯T6热处理后,机械加工得到三点弯曲试样.在MTS材料试验机上测试得到ZL108合金的断裂韧度KIc=605±17 N/mm3/2,而ZL108Ti的断裂韧度KIc=647±33 N/mm3/2.金相分析说明ZL108Ti断裂韧度提高的原因在于合金中的Ti细化了初生α(Al)相晶粒.     

聚合物水泥混凝土断裂的分形特征

用分形几何学来研究聚合物水泥混凝的断裂性能，分乳液改性混凝土的强度，聚合物乳液的加入，使混凝土的微观断面分数维值增大，抗折强度提高，且随着聚合物剂量的增加，混凝 微观断面分数维值增大，混凝 微观断面分数维与折强度，断裂韧度Ｋｃ和应变能释放率Ｇｃ有效好的线性关系，并回归得出相应的线性方程。     

纳米偏高岭土对混凝土耐久性能的影响

通过将不同替代量下的纳米偏高岭土掺入混凝土,研究其对混凝土经受腐蚀后的力学强度、断裂特征及混凝土的碳化性能、疲劳性能等耐久性能的影响,得到以下结论：纳米偏高岭土能够显著提高混凝土抵抗酸雨腐蚀的能力,降低力学强度损失速率及损失率,并降低断裂韧度损失率及断裂能损失率,80次腐蚀循环后,其改性混凝土抗压强度损失率均较基准组减少15%左右,抗弯拉强度损失率能够降低约10%以上,断裂韧度损失率及断裂能损失率均较基准组减少30%以上。同时纳米偏高岭土能够提高混凝土抗碳化能力,在28 d龄期内,纳米偏高岭土能够明显降低混凝土的碳化深度,并将混凝土的碳化等级提升1级,6种掺量的纳米偏高岭土均可在28 d龄期时降低混凝土20%以上的碳化深度。纳米偏高岭土的掺入同样能够对混凝土的疲劳寿命有显著的提升作用,0.5、0.65、0.8应力水平下,7%及8%掺量的纳米偏高岭土可提升混凝土1倍以上的疲劳寿命。