橡胶混凝土的应力-应变曲线试验

为研究橡胶颗粒粒径和掺量对橡胶混凝土的峰值应力、峰值应变、割线模量和泊松比的影响变化规律,以C25强度的普通混凝土为基准,用60目胶粉、1～3 mm胶粒及3～6mm胶粒等体积取代细骨料,配制成100 mm×100 mm×300 mm橡胶混凝土棱柱体试件,通过应变片测定橡胶混凝土在轴心压力作用下的应力-应变曲线.结果表明:与基准混凝土相比,橡胶混凝土的峰值应力、峰值应变和割线模量均较小,且有随着橡胶掺量增大而减小的趋势;橡胶混凝土的泊松比前期比基准混凝土大,后期比基准混凝土小;橡胶颗粒粒径越小时这种差距越大,总体上表现出与橡胶颗粒粒径及掺量之间具有合理的相关关系.     

ETFE薄膜低温单向拉伸性能

在20～-100℃下进行ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)薄膜单向拉伸性能试验.结果表明:当温度降低至-40℃以下时,ETFE薄膜应力-应变曲线在强化前由明显的两折线几乎变成连续的曲线.随着温度的降低,ETFE薄膜第一屈服点应力、第一屈服点应变、第二屈服点应力和抗拉强度均呈近似线性升高趋势,破断延伸率呈近似线性降低趋势,而第二屈服点应变变化幅度不大.与常温(20℃)相比,低温下ETFE薄膜的抗拉强度有较大提高,而延性则明显降低.在温度从20℃降低至-100℃过程中,ETFE薄膜割线模量变化幅度在10％以内,因此工程设计中可以忽略低温温度变化对ETFE薄膜割线模量的影响.     

常温养护条件下活性粉末混凝土力学性能正交试验研究

通过常温养护条件下活性粉末混凝土力学性能正交试验,选用普通硅酸盐水泥和超细矿渣粉作为主要胶凝材料,研究了水胶比、粉煤灰掺量、硅灰掺量、石英粉掺量、胶砂比、钢纤维掺量和减水剂含量对活性粉末混凝土抗压强度和抗折强度等基本力学性能的影响。试验结果表明,水胶比、钢纤维掺量和减水剂含量对活性粉末混凝土的力学性能影响最为显著,粉煤灰掺量对改善活性粉末混凝土的抗压和抗折性能效果最好。在此基础上,以常温养护条件下活性粉末混凝土的高强度为目标,通过大量的力学试验,得到优化的最佳因素水平组合为水胶比0.18、粉煤灰掺量20%、硅灰掺量25%、石英粉掺量20%、胶砂比1∶1.0、钢纤维掺量3.0%、减水剂含量2.0%。     

聚乙烯醇纤维混凝土的长期力学性能研究

为了研究聚乙烯醇纤维混凝土的长期力学性能,设计了5个纤维掺量的聚乙烯醇纤维混凝土抗压、抗折、坍落度的对比试验,并用所得最佳掺量对5个水胶比下不同龄期聚乙烯醇纤维混凝土的抗压、劈拉以及抗折强度进行试验,分析了混凝土的拉压比与泊松比的变化规律。结果表明:0.4水胶比下,聚乙烯醇纤维的最佳体积掺量为0.1%;与基准混凝土相比,聚乙烯醇纤维混凝土的抗压、劈拉和抗折强度有一定幅度的提升,聚乙烯醇纤维更有利于低水胶比混凝土长期力学性能的增长;聚乙烯醇纤维提高了混凝土的拉压比和泊松比,增强了混凝土的韧性,改善了混凝土的脆性性能。     

基于正交试验的橡胶混凝土单轴受压应力-应变全曲线研究

为了研究橡胶混凝土的单轴受压性能,以水胶比、橡胶替代率、橡胶粒径、粉煤灰替代率为影响因素,采用正交设计方法制作9组试件并进行单轴受压试验。利用极差法对峰值应力、峰值应变、弹性模量、极限应变、韧性指数、脆性指数等力学性能进行敏感性分析,重点分析了最敏感因素橡胶替代率对混凝土力学性能的影响规律,并得到了力学性能与橡胶替代率的无量纲函数关系。结合过镇海模型、Yang模型、Saenz模型,对试验结果进行拟合,确立了橡胶混凝土应力-应变全曲线模型。研究表明：与普通混凝土相比,橡胶颗粒的掺入使混凝土的强度有所降低,但提高了混凝土的延性、韧性和耗能能力;建议的应力-应变全曲线模型与试验结果吻合良好,能准确地描述橡胶混凝土在单轴受压作用下的应力-应变特征。     

橡胶混凝土的冲击压缩试验研究

采用分离式霍普金森压杆装置对橡胶颗粒体积分数为0%～20%的橡胶混凝土进行多应变率动态力学性能试验研究,得到同一类试件在4种应变率下的应力-应变曲线.结果表明,橡胶混凝土是应变率敏感材料,其峰值应力、极限应变表现出显著的应变率强化效应.对于同一橡胶颗粒掺量,橡胶混凝土的增强效应随着应变率的增大而增强.对于同一应变率水平,橡胶混凝土的变形能力随橡胶掺量的增加而增强.从破坏形态来看,橡胶混凝土的抗冲击性能明显优于普通混凝土.     

NaOH预处理对橡胶混凝土性能的影响

研究了不同水胶比条件下,NaOH预处理方式和橡胶掺量对混凝土吸水性、毛细孔隙率、干燥收缩及力学性能的影响。结果表明,掺加经NaOH预处理的橡胶所配混凝土具有更低的吸水率、毛细孔隙率、脆性和更高的抗折强度,预处理对橡胶混凝土上述性能的改性作用与水胶比有关,水胶比较高时改性效果较好。     

干湿循环条件下橡胶混凝土单轴抗压力学性能耐久性试验研究

主要研究了盐溶液干湿循环条件下不同老化时间橡胶混凝土圆柱体的轴压力学性能。试验中对橡胶掺量为0、10%、20%、30%的四组混凝土圆柱试件均进行了0、90、180次干湿循环处理,通过对处理后的试件进行轴心抗压试验测得应力-应变曲线,分析了不同橡胶掺量和不同老化时间对橡胶混凝土力学性能的影响。试验表明:随着橡胶掺量的增加,橡胶混凝土抗压强度和最大荷载处对应的峰值应变均逐渐降低,但同一橡胶掺量下混凝土随着盐溶液干湿循环次数的增加,峰值应变变化不大;经过90次和180次干湿循环后,橡胶掺量为0、10%、20%的混凝土抗压强度增加明显,而掺量为30%的混凝土经过180次干湿循环后抗压强度降低9.16%。     

石屑制备超高性能混凝土力学性能试验研究

使用破碎、筛分后的废弃石屑代替石英砂作为骨料制备超高性能混凝土(UHPC)。基于单因素分析试验,研究了各因素(水胶比、胶集比、减水剂掺量、钢纤维掺量)对石屑UHPC抗压强度、抗折强度及流动度的影响规律,考查了四种不同养生方式下石屑UHPC力学性能的变化。结果表明,当胶集比、水胶比、减水剂掺量、钢纤维掺量分别为0.63、0.2、2.1%和1.5%时,石屑UHPC的力学性能和工作性能最优,7d抗压强度最高为113.7MPa,抗折强度为35.2MPa;分析应力-应变曲线发现,掺加钢纤维不仅可以提高石屑UHPC的力学强度,还能显著提高石屑UHPC的韧性和残余抗压强度;经过水浴养护、干热养护和水浴+干热组合养护后,石屑UHPC的抗压强度分别提高了5.7%、27.1%和40.3%,但热养护对抗折强度影响不大。     

废弃纤维再生混凝土的本构关系

为了研究废弃纤维体积掺量和长度、再生骨料掺入量及水灰比对废弃纤维再生混凝土力学性能的影响,采用棱柱本试件与刚性元件组合的方法,测定了废弃纤维再生混凝土的应力-应变全曲线.试验表明:废弃纤维可以明显提高再生混凝土的轴心抗压强度.废弃纤维再生混凝土的峰值应变随着水灰比、废弃纤维长度、废弃纤维体积掺量和再生骨料掺量的增加而增大;峰值应力随着水灰比和再生骨料掺入量的增加而减小.当废弃纤维长度为19mm、体积掺量为0.16％时,轴心抗压强度相对于普通再生混凝土的提高幅度最大.废弃纤维再生混凝土的应力-应变曲线分为上升段和下降段,通过拟合相关参数,提出了应力-应变全曲线方程用分段有理分式表达,拟合结果与试验数据较吻合.