C100～C150超高强高性能混凝土的强度及变形性能研究

本文较系统地研究了C100～C150超高强混凝土的各种强度性能及变形性能，包括超高强混凝土的劈拉强度，抗折强度、与钢筋的粘接强度，轴压强度，应力应变曲线特征、变形模量、峰值应变及治桑比等，得出了各种强度指标、变形模量及峰值应变与混凝土抗压强度的回归关系式，加深了对超高强混凝土的力学性能的认识，为今后超高强混凝土的应用奠定了必要基础。     

超高强高性能混凝土力学性能研究

较系统地研究了厂C100～C150超高强混凝土的各种强度性能及变形性能,包括超高强混凝土的劈拉强度、抗折强度、与钢筋的粘接强度、棱柱体强度、应力应变曲线特征、变形模量、泊桑比等。得出了各种强度指标、变形模量及峰值应变与混凝土抗扩强度的回归关系式,深入了对超高强混凝土的力学性能的理解和认识。为今后超高强混凝土的应用也奠定了必要的基础。     

超高强高性能混凝土力学性能研究

较系统地研究了厂C100－C150超高强混凝土的各种强度性能及变形性能，包括超高强混凝土的劈拉强度，抗折强度，与钢筋的粘接强度，棱柱体强度，应力应变曲线特征，变形模量，泊桑比等。得出了各种强度指标，变形模量及峰值应变与混凝土抗扩强度的回归关系式，深入了对超高强混凝土的力学性能的理解和认识。为今后超高强混凝土的应用也奠定了必要的基础。     

高强混凝土配合比设计的正交试验研究

用正交设计法配制高强混凝土,对影响混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度的水胶比、减水剂掺量、矿渣微粉掺量和硅粉掺量等主要因素进行分析,确定高强混凝土合理的配合比,并回归分析了高强混凝土劈拉强度与抗折强度的关系。结果表明,水胶比和硅粉掺量对高强混凝土强度影响最为明显。     

C100混凝土的力学性能及应力-应变曲线

利用刚性辅助装置测试C100超高强的素混凝土和纤维混凝土的应力-应变曲线,同时对长龄期的C100超高强混凝土抗压强度、静压力弹性模量等力学性能的发展趋势进行研究。试验结果表明C100超高强混凝土应力-应变曲线采用刚性辅助装置测试是比较便捷和有效的试验方法,高强混凝土应力应变全曲线显示当混凝土所受荷载达到最大时,混凝土的破坏具有突变性,应力应变曲线没有明显的缓冲阶段,只有上升阶段和下降阶段两个过程。另外,钢纤维超高强混凝土应力应变曲线的变化规律也基本一致,但钢纤维的掺加能够使混凝土的在荷载作用下的应变得变化具有更加稳定和平缓的特点,达到破坏突变点后应力应变曲线平稳下降,说明钢纤维能够明显的改善高强混凝土的脆性。同时,水胶比为0.18的超高强混凝土,混凝土的28 d抗压强度超过100 MPa,随着养护龄期达到180、360 d时,混凝土的抗压强度在此过程中仍然继续增长。两组混凝土在360 d时的抗压强度分别达到了150.1、163.7 MPa,并且它们的静压力弹性模量在56 d龄期时在50 GPa左右。     

再生骨料混凝土抗拉强度和抗剪强度试验研究

考虑混凝土两个强度等级(C20、C30)和再生骨料取代率,进行再生混凝土劈裂抗拉试验、非标准试件的抗折试验和等高变宽梁的抗剪试验,研究再生混凝土抗拉、抗剪性能和变形,获得了以下成果:1)再生混凝土的劈裂强度稍低于普通混凝土。2)再生混凝土抗折强度离散范围较大,与立方体抗压强度间没有显著的回归关系。3)再生混凝土的抗剪能力随取代率增加没有明显的变化,极限切应力与混凝土的强度回归相关性较差。4)抗剪试验梁的主拉应变曲线在大约70%最大值以下时呈直线,超过此值以后逐渐弯曲。试验实测的名义切应力、剪切弹性模量较低。     

钢纤维形状对混凝土力学性能的影响

研究了钢纤维形状对C30、C40和C50三个强度等级混凝土抗压强度、抗折强度、劈拉强度和粘结强度的影响。结果表明:钢纤维形状对混凝土抗压强度影响不大,但对抗折强度、劈拉强度和抗拔出性能均有不同程度的影响,哑铃型钢纤维所配制混凝土的各项性能最优,平直形最差。     

大流动度超高强钢纤维混凝土的试验研究

研究了掺合料组成、水胶比以及钢纤维直径与掺量对混凝土流动性和力学性能的影响。利用常规材料和通用的搅拌、振动、养护工艺成功配制出了坍落度200mm以上,28d抗压强度110 MPa以上的大流动度超高强钢纤维混凝土和超高强混凝土。以最大抗压强度点单位强度消耗的应变能作为相对韧性指标,对比了超高强钢纤维混凝土、超高强混凝土和普通混凝土的相对韧性。结果表明,超高强混凝土的相对韧性明显降低,而超高强钢纤维混凝土的相对韧性高于普通混凝土。     

自密实系列混凝土基本力学性能试验研究

为探究自密实系列混凝土基本力学性能,利用液压伺服机和材料直剪仪对普通混凝土、轻骨料混凝土、自密实普通混凝土和自密实轻骨料混凝土进行了受压、劈拉和纯剪试验研究,得到了不同加载工况下混凝土的破坏形态和力-变形曲线,通过提取力-变形曲线特征值(峰值应力、变形参数以及弹性模量),对比分析了自密实系列混凝土基本力学性能。结果表明:单轴受压工况下自密实系列混凝土主要为斜剪破坏形态,纯剪受力工况下,自密实系列混凝土受剪破坏断面相对较不平整且凹凸;自密实系列混凝土单轴受压应力-应变曲线表现出明显脆性特征,非自密实系列混凝土塑性变形能力较高,但劈拉应力-应变曲线和横向剪切荷载-位移曲线发展表现出明显脆性破坏特征;相同抗压强度混凝土配合比设计值,普通混凝土抗剪强度远低于轻骨料混凝土和自密实系列混凝土,同时自密实系列混凝土弹性模量和剪切模量高于非自密实系列混凝土。     

100MPa超高强高性能混凝土的研配及其性能研究

采用常规的材料及通用的工艺方法,通过低水胶比、低胶结材料用量,研制成功了流动性优良,抗压强度超过100MPa,耐久性优异的超高强高性能混凝土材料.研究内容包括超高强高性能混凝土材料的配合比,超高强高性能混凝土材料的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗压强度、静力弹性模量等力学性能;同时进行了电通量、抗氯离子渗透、SEM电子扫描等研究.     

C60混凝土高温后低周循环受压疲劳性能研究

为了研究高强混凝土所经温度高低、加温时间长短与低周受压疲劳损伤之间的关系,对经历200、500、800℃高温后的C60混凝土在低周循环受压荷载下的疲劳性能进行了试验研究。结果表明：高温后高强混凝土的色泽变浅,试块整体较疏松;经不同高温后高强混凝土在低周循环受压荷载下最大纵向总应变符合三阶段发展规律;相对于应力水平对高强混凝土疲劳应变的影响,高温历程对其影响更大,尤其是受热最高温度影响最为显著。根据应变发展的第二阶段提出了疲劳寿命的估算公式。分别定义疲劳变形模量比和相对残余应变为损伤变量,建立了经历不同高温后高强混凝土受压疲劳损伤模型,并根据疲劳变形模量比建立的损伤模型对高强混凝土的疲劳寿命进行了预测,预测值与实测值吻合良好。     

海水海砂钢纤维混凝土的基本力学性能

制备了强度等级为C30、C50和C70的海水海砂钢纤维混凝土试件,通过180个标准立方体和72个棱柱体试件,完成了工作性、立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量试验,得到了基于两种规范模式下海水海砂钢纤维混凝土的弹性模量与立方体抗压强度的关系公式。结果表明,海水海砂能够配置成工作性良好的高强混凝土,钢纤维有利于提升混凝土拌合物的流动性。对于混凝土抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量四个指标,海水海砂混凝土均略低于普通混凝土,且随着混凝土强度等级的提高,差距逐渐减小,此外,随着钢纤维体积掺量的增加,上述指标值均逐渐增大。海水海砂混凝土的弹性模量与抗压强度关系模型与试验数据吻合较好,且具有一定安全储备,可供沿海、海岛土木加固工程借鉴。     

单轴压力下56.3～164.9MPa混凝土的应力-应变关系

本文通过对21组抗压强度达56.3～164.9MPa的高强/超高强混凝土棱柱体单轴受压下的性能研究,回归得出了轴压强度、峰值应变与抗压强度的关系式。同时,本文引入修正系数k,实现了不同强度等级混凝土应力-应变曲线上升段关系式的统一。研究发现,修正系数k随混凝土抗压强度提高而逐渐由0增大至接近1,这与应力-应变曲线上升段由抛物线向直线过渡的结论一致。当k=0时,该模型与HOGNESTAD公式一致。文末,仅通过混凝土立方体抗压强度,建立了不同强度等级混凝土的应力-应变曲线上升段本构关系,该模型结果与试验结果吻合很好。     

基于力学性能的吸附砂浆界限含量分析

基于再生粗骨料吸附砂浆定量分析及文献数据,研究吸附砂浆含量变化与再生粗骨料物理性能之间的关系,以及再生粗骨料取代率为100％的再生混凝土在不同吸附砂浆含量下的力学性能演化规律;以吸附砂浆含量为自变量、力学性能为因变量、目标强度为限值,利用数学方法确定吸附砂浆界限含量.研究发现:随着吸附砂浆含量的增加,再生粗骨料的物理性能逐渐下降;再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量随吸附砂浆含量的增加而出现不同程度的降低,吸附砂浆含量对再生混凝土劈裂抗拉强度的影响要大于对其抗压强度的影响,弹性模量受吸附砂浆含量影响,试验结果波动较大;经过数值拟合后,再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度与吸附砂浆含量呈二次函数关系,弹性模量与吸附砂浆含量的关系符合Boltzmann公式,基于拟合结果,确定满足C40再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的吸附砂浆界限含量分别为45％、43％和39 ％.     

片麻岩骨料混凝土基本力学性能及其换算关系研究

为了研究片麻岩机制砂骨料混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度和弹性模量与立方体抗压强度之间的关系,选取水胶比、机制砂砂率和机制砂石粉含量为配比参数,制备11组C50片麻岩骨料混凝土进行不同龄期的基本力学性能试验。根据试验结果,探讨了片麻岩骨料混凝土各力学性能受各配比参数变化的影响规律,采用数理统计回归的方法,对立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的换算关系进行了分析。结果表明:片麻岩骨料混凝土力学性能中受配比参数变化影响最大的是劈裂抗拉强度,其次是立方体抗压强度和轴心抗压强度,最小的是弹性模量; 拟合的片麻岩骨料混凝土劈裂抗拉强度、轴心抗压强度、弹性模量与立方体抗压强度之间换算关系式,较GB 50010—2010中相应的关系式能更准确地反映片麻岩骨料混凝土立方体抗压强度与其他力学性能指标之间的关系; 片麻岩骨料混凝土试块回弹值与立方体抗压强度的相关性很小。     

高强高掺量钢纤维混凝土动力性能的SHPB试验研究

为研究高强高掺量钢纤维混凝土的动力学性能,本文首先配制了抗压强度等级分别为50MPa和90MPa的高强高掺量钢纤维混凝土,然后采用变截面大尺寸分离式霍普金森压杆（SHPB）对其进行了中应变率下的动力试验研究,试验结果表明：高强高掺量钢纤维混凝土是应变率敏感材料,其应变率敏感阈值随其静压强度的增加而提高,动压强度提高系数在1.6～2.2之间,动压破坏的峰值应变与静压破坏应变大致相等,应变率在17/s～90/s范围内时,动压弹模对应变率不敏感.     

千米承压材料研制与应用前景

在当前的科学技术水平条件下，用钢管或超高强钢管与特超强混凝土或超高强混凝土复合，是制成千米承压材料的基本技术途径。试验证明，钢管特超强混凝土千米承压材料，承载能力巨大，变形性能优异，完全克服了特超强混凝土脆性极大的本质性缺陷。千米承压材料有广泛而美好的应用前景。     

掺偏高岭土的高性能混凝土物理力学性能研究

采用美国产MTS试验机,分别研究了掺0%,5%,10%,15%（质量分数）偏高岭土混凝上的抽拉应力-应变关系;试验结果表明,随着偏高岭土掺量的增加,混凝土的轴拉强度和峰值应变相应提高,抗拉弹性模量基本不变,而混凝土的抗压强度显著提高,拉压比则相应下降,此外,当掺量为5%时,可保持混凝土的流动性基本不变;掺量为15%时,坍落度下降20%左右,但可通过增加20%的高效减水剂用量来加以调整。因此,将偏高岭土作为高性能混凝土掺合料使用将是十分便利的。     

聚丙烯纤维对C80HPC高温后力学性能的影响

为了研究聚丙烯纤维对C80高强高性能混凝土高温爆裂及其力学性能的影响,对C80HPC和C80PPHPC进行高温后力学性能的研究,分析C80HPC和C80PPHPC的轴压强度、弹性模量、劈拉强度与不同受火温度之间的关系。试验结果表明：C80HPC和C80PPHPC的轴压强度、弹性模量和劈拉强度均随受火温度的升高而下降,C80PPHPC轴压强度、劈拉强度总体较C80HPC略高;200 ℃前C80PPHPC弹性模量值略大于C80HPC弹性模量值;经受300~600 ℃高温作用,C80HPC部分试件发生爆裂,而C80PPHPC均未爆裂,表明掺加聚丙烯纤维能够抑制爆裂和降低高温对高性能混凝土力学性能的损伤。     

不同龄期C80混凝土力学性能研究

通过对C80高强商品混凝土力学性能试验,对C80高强商品混凝土不同龄期的力学性能进行研究。研究了龄期为12 h和1,3,7,14,28,90 d时混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、静力受压弹性模量和单轴应力-应变全过程等性能指标,并分析各项性能指标随龄期增长变化规律,探索C80高强混凝土早期强度(7 d前)和超早期强度(3 d前)变化规律,得出各龄期下立方体抗压强度和弹性模量的计算公式。