硫酸盐干湿循环下带冷缝混凝土能量演化研究北大核心CSCD

为探究硫酸盐干湿循环作用下带冷缝混凝土受荷作用时的能量演化规律,制作了整浇和浇筑间隔0.25 d、0.5 d、1 d、7 d和28 d的带冷缝混凝土,基于单轴压缩实验及能量计算原理,研究了硫酸盐干湿循环对带冷缝混凝土强度和能量演化规律的影响。结果表明:带冷缝混凝土强度及损伤应力和峰值应力处弹性应变能与耗散能均随干湿循环呈先增大后减小的趋势,随着新混凝土与母体浇筑间隔的增加呈现减小的趋势;随着干湿循环次数的增加,损伤应力处储能水平Kad先减小后增加,说明损伤应力处储能水平越高,带冷缝混凝土越容易产生损伤,Kad可以作为混凝土破坏的预警指标。     

冻融循环侵蚀作用下高延性混凝土力学性能试验研究

高延性混凝土(HDC)具有良好的拉伸应变-硬化特性和裂缝控制能力,受拉状态下产生多条细密裂纹,这使得HDC极有可能具有良好的抗冻性能。基于此,通过采用快速冻融方法对21个HDC试件进行了冻融循环试验来研究HDC的抗冻性能,其中,3个HDC棱柱体试件进行冻融循环试验,18个HDC立方体试件进行不同冻融循环次数下单轴受压试验,测定不同冻融循环次数作用后HDC的表观特征以及各项基本力学性能,包括极限承载力、动弹性模量、峰值应变和裂缝状态。试验结果表明,经过300次冻融循环后HDC具有良好的裂缝控制能力,试件出现较少的细密裂纹,表现出良好的抗冻性能。通过分析HDC冻融试验应力-应变曲线,得到HDC冻融本构关系曲线,且与试验曲线对比,发现本构模型曲线与试验曲线较为吻合。     

氯离子侵蚀下水泥基灌浆料力学性能试验研究

针对青海盐湖地区混凝土结构遭受氯盐的侵蚀破坏的情况,采用长期浸泡法研究了水泥基灌浆料在不同浓度(10%,15%,20%) Na Cl溶液下的抗氯离子侵蚀力学性能,从强度耐蚀系数(抗折耐蚀系数、抗压耐蚀系数)及氯离子侵蚀深度两方面对水泥基灌浆料抗氯离子侵蚀性能进行了分析研究。试验结果表明,在相同浓度的Na Cl盐溶液及水泥基灌浆料配合比下,水泥基灌浆料试件随着浸泡时间的增长,其抗折耐蚀系数和抗压耐蚀系数呈现出先缓慢增大后大幅度降低的趋势;随着Na Cl盐溶液浓度的增加,浸泡9个月的水泥基灌浆料的抗压耐蚀系数降低了4. 1%;水泥基灌浆料试件的氯离子侵蚀深度随浸泡时间的增加而增加,浸泡至9个月后,氯离子侵蚀速率减缓趋于稳定,试件氯离子侵蚀深度的增长率仅为2. 6%。在此基础上,对抗氯离子侵蚀性能最好的NJ3试件在15%Na Cl溶液下进行冻融循环试验,结果表明,随着冻融循环次数的增加,NJ3试件的氯离子侵蚀深度逐渐增加,在75次冻融循环后,氯离子侵蚀深度的增长速率有所降低,200次冻融循环试验之后,NJ3试件的氯离子侵蚀深度为4. 35mm。     

活性粉末混凝土力学性能及耐久性能试验研究

在标准养护条件下,采用正交试验方法,研究了砂、减水剂、水、矿物粉末、钢纤维等材料对活性粉末混凝土材料(RPC)基本力学性能的影响。结果表明:砂胶比掺量宜控制在1.0~1.1;高效减水剂掺量控制在1.5%~2%时,对RPC的流动度有明显影响;水胶比宜控制在0.18~0.2;砂胶比掺量应控制在0.14~0.18;钢纤维掺量不超过1.6%(体积比)。试验最终获得抗压强度130MPa、抗折强度52.9MPa的RPC,并着重研究了RPC的抗冻融、硫酸盐侵蚀等耐久性能。结果表明,RPC具有良好的抗冻融和硫酸钠侵蚀性能。并通过电镜扫描研究了RPC的孔体结构。研究结果表明,RPC具有致密的微观结构,这为其超高强度和高耐久性提供了依据。     

高延性混凝土加固震损古旧砌体抗震性能试验及恢复力模型研究

为了研究高延性混凝土(high ductile concrete,HDC)加固震损古旧砌体的抗震性能,对6个HDC加固震损古旧砌体试件进行低周反复荷载试验,研究HDC加固面层总面积、砌筑砂浆强度、试件开洞口数量等因素对各试件的破坏特征、滞回曲线等抗震性能指标的影响程度.试验结果表明,用HDC加固后古旧砌体的峰值荷载较加...     

塑性铰区采用纤维增强混凝土剪力墙的变形性能研究

为了提高高强混凝土剪力墙的抗震性能,在其潜在塑性铰区采用纤维增强混凝土代替高强混凝土,设计了4片剪跨比为2.1的剪力墙试件,进行了拟静力试验。通过改变纤维增强混凝土区高度、轴压比、纵筋数量、箍筋配箍特征值和水平分布筋数量,研究这种剪力墙的抗震性能。结果表明:这种剪力墙试件的抗损伤能力明显改善;纤维增强混凝土区高度对其变形能力有明显影响;开裂荷载和开裂位移显著提高。根据试验结果,分析了这种剪力墙试件的开裂位移、屈服位移和极限位移,给出了考虑剪切、弯曲变形影响的开裂位移、屈服位移和极限位移的计算公式,公式的预测值与试验值吻合较好。     

硅灰-氧化铝地质聚合物的力学性能

采用正交试验对硅灰-氧化铝地质聚合物进行了力学性能试验研究.结果表明:影响硅灰-氧化铝地质聚合物强度的因素依次为碱激发剂浓度、硅铝比(n(SiO_2)/n(Al_2O_3))、碱激发剂种类.配制硅灰-氧化铝地质聚合物的碱激发剂为KOH,其最佳浓度为3.0mol/L,硅铝比为4.当KOH浓度为3.6mol/L,硅铝比为4时,硅灰-氧化铝地质聚合物的抗折强度可达7.17MPa,抗压强度可达17.15MPa.     

卤水-干湿循环侵蚀下高延性混凝土力学性能试验研究

针对青海盐湖地区卤水对混凝土结构较强的侵蚀作用,利用高延性混凝土(HDC)的高延性和裂缝控制能力,有效地抵抗混凝土内部的拉应力,阻止内部开裂,从而一定程度上抵抗卤水对混凝土结构进一步的腐蚀。基于此,通过HDC卤水-干湿循坏侵蚀试验,研究HDC抵抗卤水侵蚀的基本力学性能。采用化学试剂人工配制青海盐湖卤水,对10组立方体试件进行卤水-干湿循环侵蚀试验,以24h为一个循环。每15次循环后取出一组试件测定其受压应力-应变曲线,计算耐蚀系数。试验结果表明,经过150次卤水-干湿循环侵蚀试验后,HDC表面轻微剥落,纤维显露,但整体性良好,抗压强度对比未腐蚀试件降低约25.66%,耐蚀系数降至77%,并提出卤水-干湿循环侵蚀HDC本构模型,与试验曲线对比发现,两者吻合较好。从研究结果可以看出,HDC抗卤水-干湿循环腐蚀性能良好,增强了混凝土结构的耐久性能和使用年限,可以为青海盐湖地区使用HDC提供工程设计经验和理论依据。     

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%。     

高延性混凝土冻融损伤的超声波研究

通过采用快速冻融法对高延性混凝土(HDC)试件进行了不同冻融循环次数下单轴受压试验,研究HDC的抗冻性能,测定不同冻融循环次数作用后HDC的表观特征以及质量变化.同时,采用超声波平测法对不同冻融循环次数HDC损伤层厚度进行测定,研究冻融循环对混凝土损伤层厚度的影响规律.研究结果表明:HDC在冻融循环作用下质量最大损失率仅为0.004％,HDC试件未出现明显剥落,表现出良好的抗冻性能.通过分析HDC损伤层厚度及损伤层平均抗压强度试验数据,对预测模型计算结果与试验结果进行比较,发现模型计算值与试验值基本一致.