山东地区混凝土工程发生碱-骨料反应的可能性分析

从混凝土发生碱-骨料反应(简称AAR)造成混凝土结构损伤破坏必须具备的三个条件出发,分析了山东地区的混凝土骨料的碱活性、混凝土含碱量以及混凝土所处的环境等,阐明了山东地区混凝土结构工程发生碱-骨料反应的可能性,指出山东地区预防碱-骨料反应的必要性。     

山东地区混凝土工程发生AAR的可能性分析

从混凝土发生碱-骨料反应（简称AAR）造成混凝土结构损伤破坏必须具备的三个条件出发,分析了山东地区的混凝土骨料的碱活性、混凝土含碱量以及混凝土所处的环境等,阐明了山东地区混凝土结构工程发生碱-骨料反应的可能性,指出山东地区预防碱-骨料反应的必要性。     

Mesoscale modeling based numerical study on size effect of concrete compressive strength

将混凝土视为砂浆、骨料及过渡界面组成的三相复合材料,采用随机骨料模型从细观角度对混凝土轴压破坏过程及抗压强度尺寸效应进行数值分析。该模型中考虑了混凝土级配以及骨料分布的影响,通过赋予各相材料塑性损伤本构关系并引入初始缺陷来模拟混凝土破坏过程中裂缝的产生与扩展。通过与试验数据进行对比,认为所建立随机骨料细观模型能够较好地反映混凝土抗压强度尺寸效应规律。分析结果表明：初始缺陷大小对混凝土抗压强度尺寸效应影响显著,而混凝土强度等级与缺陷位置对尺寸效应影响较小。通过对混凝土轴压破坏机理进行分析,发现基于能量释放的尺寸效应模型能够较好地解释混凝土的破坏过程和预测模拟结果。     

基于随机骨料模型的混凝土抗压强度尺寸效应研究

将混凝土视为砂浆、骨料及过渡界面组成的三相复合材料,采用随机骨料模型从细观角度对混凝土轴压破坏过程及抗压强度尺寸效应进行数值分析。该模型中考虑了混凝土级配以及骨料分布的影响,通过赋予各相材料塑性损伤本构关系并引入初始缺陷来模拟混凝土破坏过程中裂缝的产生与扩展。通过与试验数据进行对比,认为所建立随机骨料细观模型能够较好地反映混凝土抗压强度尺寸效应规律。分析结果表明:初始缺陷大小对混凝土抗压强度尺寸效应影响显著,而混凝土强度等级与缺陷位置对尺寸效应影响较小。通过对混凝土轴压破坏机理进行分析,发现基于能量释放的尺寸效应模型能够较好地解释混凝土的破坏过程和预测模拟结果。     

基于真实细观模型的再生混凝土破坏数值研究

在细观层次上视再生混凝土为非均匀六相复合材料,综合数字图像处理技术、几何矢量转换技术与有限元网格自动生成方法,提出了再生混凝土的细观有限元分析方法.根据再生混凝土各相材料的力学特性,利用自动动态增量非线性分析软件对单轴拉伸、单轴压缩作用下再生混凝土试件的细观损伤过程及宏观力学性能进行了模拟分析.在验证了所建立再生混凝土真实细观模型合理性的基础上,通过变参数分析,讨论不同天然骨料、界面过渡区和新老硬化砂浆的力学性能对再生混凝土宏观力学性能的影响.结果表明:真实骨料细观模型能更真实地模拟再生混凝土在荷载作用下的损伤破坏过程,其模拟结果与试验结果吻合较好;天然骨料力学特性对再生混凝土的破坏过程和破损路径有较大影响,天然骨料弹性模量越大,应力集中现象越明显;再生混凝土强度随新砂浆强度增大而增大,老砂浆力学性能对再生混凝土宏观力学性能的影响弱于新砂浆;再生混凝土的界面过渡区处存在拉应力和剪应力集中现象.     

基于ANSYS的混凝土微观层次开裂演化数值模拟

将由富勒曲线所确定的三维混凝土骨料级配曲线转化为二维骨料级配曲线,结合蒙特卡罗方法,确定了混凝土骨料颗粒数,编写了混凝土二维随机椭圆形骨料模型生成程序,在有限元软件ANSYS中模拟了混凝土的骨料、砂浆以及二者之间界面的二维三相组分.在所建立的模型的基础上对混凝土材料在外荷载作用下裂纹的扩展、贯通以及破坏的过程进行了开裂演化模拟.结果表明:骨料和砂浆间的界面层是混凝土的薄弱环节,界面层在数值模型中的模拟、界面单元参数的确定和破坏准则的选取是数值模拟能否成功的关键;在混凝土的破坏过程中先是混凝土界面单元破坏,然后裂纹沿着骨料的边缘进一步发展.并形成贯通,直至失稳破坏,与物理试验的结果保持了一致.     

冻融循环、硫酸盐侵蚀和碱骨料反应的混凝土损伤鉴别方法

冻融循环、硫酸盐侵蚀和碱骨料反应的作用下,混凝土的破坏特征有共同之处,都表现为混凝土开裂、剥落、强度降低,并且都从混凝土表层往里逐渐发展,在实际工程中,需要根据各项损伤特征进行损伤类别的辨别。本文对这三种耐久性损伤破坏机理进行分析,对各自的破坏特征和反应条件进行对比分析,提出三种不同耐久性损伤破坏的工程鉴别方法,为开展混凝土结构耐久性分析评估奠定基础。     

轻骨料混凝土的破坏面模型

以轻骨料混凝土和普通混凝土破坏面的不同特征为切入点,剖析了已有的混凝土破坏面模型存在的问题,指出了轻骨料混凝土破坏面应为主应力空间连续、光滑、外凸的整体闭口曲面.根据轻骨料混凝土的各向同性特征,建立了主应力空间二次函数型轻骨料混凝土的破坏面模型,并对其采用特征应力点试验数据进行了量化.量化的轻骨料混凝土椭球面破坏模型的任一剖切面（包括拉压子午线和偏平面包络线）均为椭圆曲线,避免了以往的混凝土破坏面模型的拉压子午线和偏平面包络线分别采用不同类型函数描述的问题,克服了混凝土二次抛物线型拉压子午线破坏面有尖角（不光滑、不可导）的缺陷.通过与试验数据对比分析,验证了建议的轻骨料混凝土椭球面破坏模型的精度。     

再生骨料混凝土破坏机理与改性研究综述

针对再生骨料混凝土破坏机理与破坏性能改性研究做了系统性的归纳和总结。提出了再生骨料混凝土的研究背景、思路、目标、内容和技术路线的改性研究体系。根据再生骨料混凝土受拉破坏和受压破坏的破坏形态和断面特征总结了其破坏的一般规律,依据破坏机理得到再生骨料混凝土力学性能提高的改性研究思路,并提出了相应的改性方法。介绍了再生骨料的强化技术,如纳米材料、纤维材料和矿物添加剂改性再生骨料混凝土的研究,归纳了再生骨料混凝土需进一步解决的问题,即再生骨料加工机制的形成、数值模拟技术的发展、应用体系的形成和有效监测机制的建立。结果表明:界面过渡区是再生骨料混凝土的最薄弱区域,改善再生骨料混凝土的破坏性能最为关键的是强化界面过渡区;相关结论可为改善再生骨料混凝土破坏性能和推广其在工程中的应用提供支持。     

混凝土结构碱-骨料反应研究

通过对混凝土结构中碱-骨料反应的破坏特征进行分析,阐释了混凝土结构碱-骨料反应是影响混凝土结构耐久性的主要原因之一。本文结合工程实际,提出了抑制混凝土结构碱-骨料反应的预防与技术措施。     

高性能混凝土碱骨料反应试验研究

碱骨料反应是影响混凝土耐久性的主要因素之一。对雨季处于潮湿环境和冬季处于除冰盐环境中的高性能混凝土桥梁板,根据其混凝土配比计算其碱含量超过国家规定限值,根据岩相法和快速砂浆棒法判断其骨料具有碱活性,具有发生碱骨料反应的条件。采用掺加30%等量水泥的粉煤灰可有效降低混凝土中单方碱含量,并能有效抑制碱骨料反应。     

混凝土压缩断裂过程及尺寸效应的数值模拟

将混凝土视为由骨料、水泥砂浆及二者间的粘结带所构成的三相复合材料,利用蒙特卡罗方法生成混凝土随机骨料模型。在此基础上,采用双折线损伤演化模型描述混凝土细观各相单元的损伤退化。利用非线性有限元方法对湿筛、三级配、四级配混凝土试件的单轴受压破坏过程进行了数值分析,从而对试件的抗压强度进行了尺寸效应分析。研究结果表明,数值模拟所得的结果与试验结果表现出较好的一致性,混凝土的断裂主要发生在骨料与砂浆的粘结面上,裂纹沿平行于最大压应力的方向扩展。     

新疆地区建筑工程混凝土碱骨料反应的潜在危害

对新疆地区建筑工程混凝土是否存在发生碱骨料反应的隐患进行了研究。结果表明,乌鲁木齐和库尔勒两个有代表性的地区的建筑用砂石骨料均为碱活性骨料,混凝土的碱含量高于GB50010--2002：《混凝土结构设计规范》规定的最大碱含量3．0kg/m^3的限值,已具备发生碱骨料反应的条件,存在混凝土碱骨料反应破坏的严重隐患,应采取有效的预防控制措施。     

碱骨料反应及防范措施

什么叫碱骨料反应?水泥中的碱与某些碱活性骨料发生化学反应,引发混凝土膨胀、开裂、甚至破坏,这种反应称为碱骨料反应。碱骨料反应被称为混凝土的"癌症"。一、碱骨料反应概述骨料对混凝土性能有重要影响,一般与水泥不发生反应的称作惰性材料。但随着混凝土在建筑工程中的广泛应用,发现在有些情况下,骨料对混凝土有严重危害,如在水泥含碱量较高时或在有水存在的情况下,水泥中的碱与骨料中的活性骨料发生化学反应,使混凝土发生不均匀膨胀,出现裂缝,强     

英国混凝土的碱骨料反应

1940年首先于美国证实,由于碱骨料反应导致混凝土破坏,而英国还是最近对此有所认识。本文讨论了这种反应的性质,产生的原因及可能采取的防护措施。碱骨料反应是混凝土破坏的一种特殊原因。由于水泥中的碱金属氢氧化物溶液侵蚀某种硅质骨料生成一种碱金属硅酸钙肢体,后者遇水后发生膨胀使混凝土开裂。混凝土的碱骨料反应主要与水泥中的碱氧化物含量和硅质骨料的活性有关,一般认为当量Na_2O含量低于0.6％时,即使骨料活性较大也不会引起碱骨料反应。此外,混凝土结构的使用条件也     

桥梁混凝土环境因素结构损伤分析

通过分析桥梁混凝土结构的几种破坏形式,即混凝土碳化、氯离子侵蚀、碱一骨料反应、冻融循环破坏及钢筋腐蚀等,探索了引起桥梁结构损伤的原因,提出了相应的防治措施,以确保桥梁结构安全。     

冬期施工掺亚硝酸钠与氯化钠混凝土碱-骨料反应的试验研究

根据骨料的矿物种类和反应机理的不同 ,碱 -骨料反应分为碱 -硅酸反应、碱 -碳酸盐反应和碱 -硅酸盐反应等３类。本文主要探讨碱 -硅酸反应的有关问题。混凝土发生碱 -骨料反应破坏必须具备以下３个条件 :首先是在拌制混凝土时 ,骨料中必须含有一部分能与碱反应吸湿膨胀的碱活性骨料 ;其次是在拌制混凝土时 ,从水泥、掺合料、骨料、拌合水和外加剂中带进一定数量的碱 ,或混凝土工程在使用过程中由环境渗入一定量的碱 ;其三是当混凝土中积蓄一定数量的反应产物后 ,遇到潮湿环境或水时反应产物吸水膨胀 ,使混凝土工程受到损害。我国“三北”地…     

初探混凝土成分与碱骨料反应产物性能之间的关系

本文指出:可以通过分析混凝土中 N/S、C/S、N/C与膨胀值间的关系,调整C、N、S间的配比,使碱骨料反应主要生成钙—碱—硅酸凝胶,从而达到抑制碱骨料反应对混凝土破坏的目的。在此基础上,探讨了粉煤灰抑制混凝土碱骨料反应破坏的两种作用。     

轻骨料混凝土单轴受力下的塑性损伤模型应用研究

依据轻骨料混凝土单轴全应力-应变关系曲线,获得轻骨料混凝土损伤塑性模型的单轴应力-非弹性应变关系、单轴应力-开裂应变关系、损伤值-非弹性应变关系与损伤值-开裂应变关系,利用数值方法模拟轻骨料混凝土单轴压缩试验,结果表明,采用损伤塑性模型获得的有限元计算模拟值与试验拟合值吻合较好。     

基于声发射技术的再生混凝土梁受弯过程的损伤特性研究

基于声发射技术对不同再生粗骨料取代率的再生混凝土梁进行四点加载试验,根据试验中所得到的声发射事件数、声发射能量释放值、声发射累计事件数及累计能量释放值等参数建立再生混凝土梁的损伤模型,基于构建的损伤模型解释了声发射信号和再生混凝土梁损伤之间的关系,进一步的探究再生混凝土梁受弯破坏的损伤特性。结果表明:再生混凝土的声发射特性与普通混凝土总体趋势相似,再生混凝土的极限承载力随着再生粗骨料取代率的增加呈现出先增大后减小的现象;再生混凝土声发射特性能有效的反映混凝土的损伤程度,随着再生粗骨料取代率的增大,声发射事件数及能量释放在前期损伤积累过程中越大,梁的损伤变量D先减小后增大;基于AE累计事件数与应力的关系,建立再生混凝土声发射损伤演化模型,可以较好的表征再生混凝土梁受弯破坏的损伤演化规律。