季冻区公路混凝土桥梁台身开裂加固行为研究

为模拟季冻区公路混凝土桥梁台身开裂加固行为,采用6种不同修补方法对混凝土试件表面裂缝进行修补处理,对比分析6种不同修补方法对试件质量损失率、抗压强度和劈拉抗拉强度的影响。结果表明,相同冻融循环次数下,环氧树脂修补法和碳纤维布修补法试件的质量损失率相对较低,具有相对较好的抵抗季冻环境能力;随着冻融循环次数从0增加至150,6组试件的抗压强度和劈裂抗拉强度都呈现逐渐减小特征,且未经过修复的对照组试件抗压强度和劈裂抗拉强度值一直处于最低(相同冻融循环次数),而环氧树脂修补试件和碳纤维布修补试件的抗压强度和劈裂抗拉强度值较高。环氧树脂修补法和碳纤维布修补法都有助于提升季冻区公路混凝土桥梁台身的抗冻融破坏能力。     

渗透结晶型混凝土裂缝自修复材料试验研究

将渗透结晶型混凝土裂缝自修复材料掺入混凝土中,通过预留裂缝混凝土抗压强度试验和混凝土抗渗压力试验对其自修复性能进行研究。试验结果表明：该材料能提高预留裂缝混凝土的抗压强度,能大大提高混凝土的二次抗渗压力,养护28 d的抗压强度提高11.7%,二次抗渗压力提高100%;56 d的抗压强度提高21.9%,二次抗渗压力提高150%,同时能有效修复混凝土内部微裂缝,具有良好的自修复性能。最后,结合XRD和SEM分析手段对渗透结晶型裂缝自修复材料的机制进行分析和讨论,该材料的拥有络合、渗透及结晶自修复制机。     

聚丙烯纤维碾压混凝土的性能实验分析及其在路面大修施工中的应用

针对不同聚丙烯纤维掺入量下的混凝土拉伸、弯曲等力学性能进行了试验研究,并从路面工程实际出发,针对聚丙烯纤维碾压混凝土在现场搅拌中的质量控制进行了分析。研究结果表明:随着聚丙烯纤维掺量的增加,混凝土的抗压强度提高并不明显,初裂挠度和抗弯强度提升显著,掺入了聚丙烯纤维的混凝土有效的提高了混凝土的抗拉强度与峰值应变,有效的抑制微裂缝的扩展,保证试件在裂缝失稳前可以有较大的变形量提高了素混凝土的初裂性能和结构的抗拉强度。工程应用中,为保证聚丙烯纤维的掺入均匀性,可采用间歇式的搅拌方式,控制混合料的拌合时间在120～150 s范围内,保证混凝土拌合站掺量大于50 m3/h,水泥罐内温度小于50℃,以便获得符合质量标准的聚丙烯纤维碾压混凝土。     

钢纤维增强聚合物缠绕混凝土墩柱的力学性能

为了确定钢纤维布缠绕混凝土柱的加固效果,以钢纤维增强聚合物(SFRP)材料和碳纤维增强聚合物(CFRP)材料分别缠绕的混凝土柱试件为研究对象,利用万能试验机测试其轴向抗压强度、峰值应变与位移延性系数,研究钢纤维布缠绕混凝土柱的力学性能。结果表明:钢纤维布加固效果显著优于碳纤维布,钢纤维布加固素混凝土柱与钢筋混凝土柱可使其抗压强度分别提高89%与44.7%,钢纤维布加固素混凝土柱与钢筋混凝土柱的峰值应变分别提高262%与157%,钢纤维布加固钢筋混凝土柱的位移延性系数提高152%。     

碳纤维包裹下混凝土的动态力学性能研究

为研究在强动载冲击下、径向碳纤维布约束条件下的混凝土动态力学性能,采用SHPB(分离式霍普金森杆)技术对C40混凝土试件及碳纤维布包裹的C40混凝土试件进行累计冲击压缩试验,测试出试件在不同冲击加载条件下的平均应变率、破坏应力、破坏应变等。同时采用表面直透法对试件进行损伤检测,并用多次冲击有效试验来讨论累计损伤特性。通过对两者特性对比分析,得出混凝土在碳纤维包裹下延性和强度均得到提高,且延性增加的更为明显,同时得出D值与破坏形态的对应关系。对比素混凝土,证明碳纤维布能提高混凝土抗冲击能力。     

碳纤维混凝土断裂性能的试验研究

采用100mm×100mm×400mm三点弯曲梁试件进行了碳纤维混凝土断裂性能试验,研究了碳纤维体积率和初始缝高比对混凝土断裂特性的影响。结果表明：碳纤维掺入后能明显提高混凝土的断裂韧度KIC和断裂能Gr。文章最后提出了碳纤维混凝土断裂韧度和断裂能的统一计算表达式。     

粉煤灰掺量对喷射混凝土耐久性的影响试验

为了研制环保节能喷射混凝土,在喷射混凝土胶凝材料中掺入尽可能多的工业废料粉煤灰代替普通硅酸盐水泥,开展粉煤灰掺量对喷射混凝土耐久性的影响试验研究。通过研究得到以下结论： 粉煤灰对喷射混凝土的早期抗压强度影响较大,对其后期抗压强度影响相对较小;在喷射混凝土胶凝材料中掺入20%以下的粉煤灰等量代替普通硅酸盐水泥,可保证喷射混凝土基本力学性能,并能够有效提高其耐久性能,降低工程造价;电通量能够综合反映喷射混凝土的密实性,可作为喷射混凝土的一个综合耐久性指标。     

橡胶改性混凝土立方体抗压强度尺寸效应试验研究

橡胶混凝土拥有优异的力学性能,为了使其更好地应用于公路、桥梁等工程实践当中,对其抗压强度的尺寸效应进行试验研究。通过对强度等级为C30、C40,边长为70,100,150,200 mm的普通混凝土试件进行无侧限抗压强度试验,对不同强度等级不同橡胶掺量(0,5%,10%,15%)下混凝土立方体抗压强度尺寸效应进行了系统分析。试验结果表明:C40橡胶混凝土在各尺寸的抗压强度都远远大于C30橡胶混凝土的抗压强度,其抗压强度随尺寸增长变化幅度较C30橡胶混凝土大。随着橡胶粉掺入量的增加,抗压强度不断降低。橡胶混凝土在尺寸70～100 mm时,立方体抗压强度迅速增长,在尺寸100 mm时抗压强度达到峰值。     

橡胶粒径对橡胶混凝土抗压强度的影响

通过不同配比的胶粉、胶粒分别替代砂、石制成150 mm×150 mm×150 mm的试件进行养护并试验,研究了橡胶掺量、掺入方式和粒径对混凝土轴心抗压强度的影响。     

碳纤维布加固梁的疲劳性能试验研究

通过改变碳纤维布的粘贴长度、粘贴层数、多层碳纤维布的粘贴方式,进行了5根普通混凝土梁和碳纤维布加固完好混凝土梁的疲劳试验,并从材料的应变、梁的挠度、裂缝扩展情况3方面进行了分析。研究发现:经碳纤维布加固后,相同荷载作用下,混凝土梁疲劳性能有了明显改善。     

氧化石墨烯混凝土在水泥混凝土路面中的应用

为了研究提高水泥混凝土力学性能的问题,在混凝土中掺入具有优异力学性能且可溶于水的氧化石墨烯,采用压力机、扫描电镜分析等手段进行力学性能测试以及微观形貌表征的观察,试验发现氧化石墨烯的加入可改善水泥混凝土水化产物形态、减少混凝土孔隙率,提高水泥混凝土的力学性能,增强混凝土的韧性,提高其抗压强度。     

多孔混凝土基层模量研究

通过小梁试件三分点加荷试验及棱柱体试件轴心抗压试验,分别测试多孔混凝土的弯拉弹性模量与轴心抗压弹性模量。对试验结果进行回归分析,得出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度、抗压弹性模量与轴心抗压强度之间分别符合相关性良好的幂指数关系,并据此得出多孔混凝土弯拉弹性模量与弯拉强度、抗压弹性模量与轴心抗压强度的对应关系表,作为其弹性模量的推荐值。     

钢纤维沥青混凝土裂缝自愈能力试验研究

通过沥青胶浆和钢纤维沥青胶浆温度裂缝形态的对比,研究了钢纤维对沥青胶浆裂缝开展的控制作用,通过不同温度下不同钢纤维掺量的沥青混凝土试件经弯曲断裂后裂缝自愈能力的系列试验,研究了温度、钢纤维掺量和自愈期长度对沥青混凝土自愈能力的影响规律。结果表明,钢纤维可改善温度裂缝的开展形态,由少缝开裂变为多缝开裂;温度对沥青混凝土的自愈能力具有决定作用,钢纤维对沥青混凝土裂缝的自愈能力具有显著的改善作用,钢纤维对沥青混凝土自愈能力的改善效果来自对抗裂能力的提高;自愈期长度也是影响沥青混凝土自愈能力的重要因素,二者之间呈线性关系。并根据试验结果建立了考虑温度及钢纤维影响的裂缝自愈能力预估模型。     

玄武岩纤维混凝土基本力学性能研究

随着我国技术、经济的迅猛发展,基础设施建设中不断引用"新技术、新工艺、新材料、新设备"等4新技术,不断解决施工过程中存在的问题。为避免混凝土产生有害裂缝,增加混凝土的耐久性与耐候性,特在混凝土中掺拌玄武岩纤维,以此减少裂缝的产生。文中通过试验研究了纤维掺量对混凝土试件的抗压强度和抗劈拉强度的影响。结果表明,玄武岩纤维可显著提升试件的抗压强度和抗劈拉强度。随着纤维掺量的增加,抗压强度呈现出先增加后减少的趋势,纤维掺量为0.4%时,其28d抗压强度达到96.25MPa,相比素混凝土性能提升34.37%;抗劈拉强度因玄武岩纤维的桥接作用,纤维掺量为0.4%时,性能相较基准混凝土提升29.34%。该种纤维混凝土可解决需要保证路基路面不易开裂的施工问题。     

机场道面钻芯劈裂强度的尺寸效应系数

通过对比相同配合比下的室内标准模制圆柱体混凝土试样与现场试验板钻芯标准芯样之间的劈裂强度,探讨了钻芯取样测试对劈裂强度的影响;通过对不同长度芯样的劈裂强度进行对比,研究了试样长度对芯样劈裂强度的影响规律。结果表明:由于钻芯过程产生的损伤及试验板与模制圆柱体试件的混凝土拌和、振捣、养护条件不同,导致钻芯法测得的混凝土劈裂强度相比室内试验降低15.7%;另外由于圆柱体试件的长度增加,混凝土试件的受力平面也随之增大,平面内存在的微裂缝、微孔洞的数量也会随之增多,导致随着试样长度的减小,测得的试样劈裂强度逐渐增大。最终得出国内某通用机场新建飞行区工程的劈裂强度与长度的修正系数。     

干硬性混凝土路缘石抗冻融破坏性能研究

干硬性混凝土路缘石抗冻融破坏性能是其耐久性能的关键因素。本文通过模拟季冻区恶劣冻融条件下的使用环境,对不同冻融龄期的干硬性混凝土试件进行吸水率试验、抗压强度试验以及质量损失试验。结果表明干硬性混凝土路缘石试件吸水率较小,试件初期抗压强度不高,但随着龄期的增长其强度不断提高,具有较好的抗冻耐久性。     

碳纤维板加固后张预应力板梁受力性能试验研究

针对后张预应力混凝土空心板梁出现跨中梁底横向裂缝,采用了在梁底粘贴碳纤维板材的方法,并利用荷载试验对加固效果进行验证。试验结果表明:碳纤维板材的使用对提高后张板梁结构刚度的作用不大,而对间接提高结构强度、控制裂缝开展效果明显,加之碳纤维板材优良的耐久性能,表明其是一种可用于桥梁加固的可靠材料。     

高等级公路聚合物水泥砂浆抗压强度的试验研究

采用烷氧基硅烷KH 550有机硅聚合物进行普通水泥砂浆的改性,研究了其不同含量对水泥砂浆抗压强度、抗折强度、粘结强度的影响。结果表明:试件抗折强度随养护龄期增加提升明显,在养护龄期相同时,与未添加有机硅的基准试件相比,掺入1.5%~5.5%的有机硅试件抗折强度下降较小;抗折强度随有机硅掺量增多逐步下降。试件单轴抗压强度随养护龄期的增加呈上升趋势,在养护龄期相同时,试件抗压强度随有机硅掺量增加逐渐下降。在养护龄期28 d后,随着有机硅掺量的增加,聚合物水泥砂浆单轴抗压强度逐渐降低。随着龄期的延长,聚合物改性砂浆的粘结强度逐渐增强,在龄期相同时,粘结强度随有机硅含量的增加则逐渐减小。未添加有机硅的普通水泥砂浆内部具有较大空隙和明显裂缝,整个结构为非连续,掺入有机硅的聚合物水泥砂浆为连续网架结构,未水化水泥颗粒和界面区裂缝难以辨别。     

NaOH预处理对橡胶混凝土力学性能的影响

为去除废旧轮胎制备胶粉过程中产生的硬脂酸锌,对橡胶微粒进行NaOH溶液浸泡处理.分别掺入不同粒径、不同掺量(等体积替代砂)的橡胶微粒制备橡胶混凝土试件,对浸泡前后试件的抗压强度、抗折强度、弹性模量、极限应变率和破坏形态进行了一系列的试验研究.结果表明:在橡胶微粒掺量增加的情况下,橡胶混凝土的抗压强度、抗折强度和弹性模量...     

纤维编织网加固隧道衬砌性能的评估方法研究

隧道在城市地铁、高速公路、高速铁路等基础设施中占据重要位置,为保障隧道运营安全,不可避免要开展隧道衬砌结构的维护与修复加固工作。采用碳纤维编织网与基体材料相复合的纤维编织网增强混凝土TRC,因其具有轻便、快捷、耐久性好的特点而在隧道衬砌修复加固中逐步得到推广应用,但目前尚没有有效的加固性能评估方法。该文基于碳纤维材料的导电特性,设计并进行TRC加固混凝土试件试验,研究试件在受力变形破坏过程中加固层碳纤维的电阻变化规律。试验结果表明,通过监测碳纤维材料电阻值的变化,可以有效评估碳纤维以及TRC的加固性能。