面层水泥混凝土弯拉强度与劈裂强度经验关系式的确定

在高速公路建设中,弯拉强度与劈裂强度是判断水泥混凝土路面强度的两个重要指标。该文重点通过对湖南省几条高速公路的水泥混凝土路面弯拉强度与劈裂强度两个指标进行对比试验,对两者的受力状态进行了应力分析;利用数理统计的方法建立两者的经验公式,另结合笔者查阅的资料,深入探讨了目前面层水泥混凝土弯拉强度与劈裂强度两者关系式确定过程中的一些问题和观点。     

水泥砼劈裂强度和弯拉强度之间的相关性分析

结合湖南省株洲市X016线水泥砼路面质量验收,进行了劈裂强度和小梁弯拉强度对比试验,并通过回归分析建立了两者之间的换算关系。结果表明,对于株洲市目前施工条件下的水泥砼路面,特别是县乡水泥砼路面改造工程,该换算关系式较规范公式更加适用,可作为试验检测及检查验收的依据。     

排水基层多孔混凝土的强度相关性研究

强度是多孔混凝土硬化后的主要力学性质,进行多孔混凝土基层路面结构设计、材料配合比设计以及施工质量检测时,均需采用各种强度指标进行评价。多孔混凝土属于骨架空隙结构,其强度取决于内部起胶结作用的水泥石性质、集料特性及浆集比等。采用振动法成型多孔混凝土试件,标准养生后测其抗压强度、弯拉强度与劈裂强度,对试验结果进行回归分析。结果表明,多孔混凝土弯拉强度与抗压强度、劈裂强度与抗压强度之间均存在相关性良好的幂指数关系,并据此得出相应的对应关系表,便于工程实际应用。     

水灰比对机场水泥道面强度的影响分析

通过对比同一坏境下不同水灰比混凝土试样的弯拉强度和劈裂强度,研究了水灰比对机场水泥道面强度的影响。结果表明:混凝土水灰比为0.35~0.55时,试样的劈裂强度出现显著的峰值,当水灰比为0.46左右时,试样的劈裂强度达到最佳,当水灰比大于或小于0.46时,试样的劈裂强度会出现明显的下降;当混凝土水灰比为0.35~0.55时,随水灰比增大,试样的弯拉强度不断减小,无峰值。采用二次多项式对混凝土试样的水灰比-弯拉强度、水灰比-劈裂强度进行拟合,得到的关系式可为国内通用机场飞行区水泥道面建设提供建议和指导。     

废轮胎钢纤维混凝土力学性能试验研究

为探析废轮胎钢纤维混凝土在道路工程中的应用前景,对比测试了废轮胎钢纤维和普通钢纤维体积率、基体混凝土强度等级对立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和弯拉强度等力学性能的影响。结果表明:废轮胎钢纤维对混凝土强度具有明显增强作用,同废轮胎胶粉一样,可作为绿色建材再利用;废轮胎钢纤维混凝土的强度低于普通钢纤维,若要达到相同强度,废轮胎钢纤维掺量需较普通钢纤维高40%左右。此外,混凝土强度等级对钢纤维混凝土弯拉强度增长率的影响较弱,对抗压强度、劈裂强度增长率的影响可忽略不计。     

水泥混凝土路面弯拉强度的影响因素及控制措施

弯拉强度是水泥混凝土路面的关键质量指标之一,直接关系到路面的使用功能和寿命。本文拟通过分析水泥混凝土路面弯拉强度的主要影响因素,结合国省道改建工程的特点,提出了使用大型滑模摊铺机施工时应采取的控制措施。     

浅议钻芯法推算水泥砼路面弯拉强度

结合多年工作实践,从水泥砼路面集料种类、芯样直径和龄期几个方面探讨水泥砼路面钻芯推算弯拉强度问题。     

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。     

无碱速凝剂对钢纤维混凝土强度影响的试验研究

在钢纤维喷射混凝土施工中,速凝剂应用越来越广泛。速凝剂的应用对钢纤维混凝土的早期和后期强度有较大的影响,本文按无碱速凝剂0%、3%、5%三种掺量来研究其对混凝土早期和后期钢纤维混凝土的抗压、劈裂抗拉强的影响。研究表明:无碱速凝剂对混凝土早期强度(24h)有较大提高,而中期强度增长速率较缓。     

数学回归方法在混凝土路面强度试验中的应用

结合实际算例，讨论水泥混凝土路面抗折强度与劈裂抗拉强度关系曲线拟合参数通解公式的推导，拟合函数的确定回归分析方法。     

哑铃型钢纤维粉煤灰混凝土基本力学性能及抗弯韧性

为了研究哑铃型钢纤维对混凝土力学性能的效用，试验研究了新拌纤维混凝土的坍落度和密度，测定了纤维混凝土的抗压强度、弹性模量、抗劈裂强度；基于美国ASTM及日本JCI方法，用四点弯曲梁测得了抗弯初裂强度、抗弯拉强度和抗弯韧性等。试验证明：哑铃型纤维能够均匀地分散在混凝土中，纤维无结团现象；该纤维对混凝土具有良好的增强和增韧双重效应，对抗弯初裂强度、抗弯拉强度和抗弯韧性等力学指标都有明显的提高。     

钢纤维特性对UHPC轴拉性能与弯拉性能的影响及对比研究

为定量地研究钢纤维特征参数对超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete,UHPC）受拉性能的影响规律,现对同一纤维体积掺量（2%）下不同纤维长径比（59~100）、不同纤维类型（端钩型与平直型）及无钢纤维的UHPC试件分别开展了轴拉试验与四点弯拉试验。通过选取拉伸全曲线上的初裂点、峰值点及其他几个特征点,定量地分析了UHPC拉伸过程中的轴拉性能与弯拉性能,并对2种拉伸试验下的初裂强度与峰值强度进行了对比与分析,最后利用ABAQUS软件对2种拉伸全曲线进行了有限元倒推分析。研究结果表明：①随着一定范围内的纤维长径比的增加,与轴拉试验相比,UHPC试件的拉伸强度和拉伸韧性在弯拉试验中提升得更明显;②无论是端钩型还是平直型纤维试件,轴拉应变达到3 000×10^-6时的应力均高于7 MPa,且大弯拉变形状态下的强度均仍为弯拉初裂强度的1.17~2.43倍;③有无钢纤维对UHPC轴拉性能与弯拉性能均具有不同程度的裂后增强效果,其中后者优于前者;④在UHPC结构设计中可用考虑尺寸效应修正后的弯拉初裂强度来估算轴拉初裂强度,且扣除纤维取向的影响后,基于ABAQUS有限元软件倒推输入的三折线轴拉本构与实测的轴拉本构基本相符。     

UHPC力学性能的多指标分级

材料性能分级是结构设计方法建立的基础性工作。为探究超高性能混凝土（UHPC）合理的材料性能分级方法,以钢纤维掺量为主要参数,开展了3组试验,分别是抗压强度相同的UHPC单轴拉伸（直拉）强度测试、UHPC的抗拉性能（含初裂强度、抗拉强度与峰值拉应变）测试和UHPC劈裂、抗折和直拉强度的对比试验。试验结果表明：UHPC抗拉强度与抗压强度不存在简单的线性对应关系,UHPC性能分级不能仅采用抗压强度这一单一指标,而应同时考虑抗压与抗拉性能;随纤维掺量的增加,UHPC初裂强度、抗拉强度与峰值拉应变的增强幅度并不相同,UHPC抗拉性能分级时,不应只考虑抗拉强度,而应同时考虑3项性能指标;劈裂强度、抗折强度与直拉强度间不存在简单的线性换算关系,抗拉强度应直接采用直拉试验测试。在试验研究的基础上,提出考虑纤维增强作用的UHPC力学性能多指标分级方法。根据大量文献数据的统计分析结果和工程应用情况,建议了UHPC力学性能的具体分级和相应的指标值。     

钢纤维对超高性能混凝土施工及力学性能的影响研究

为探讨不同钢纤维掺量、长径比及形状对超高性能混凝土的施工及力学性能的影响,首先通过室内试验设计并制备了10组不同钢纤维的超高性能混凝土试件,然后分别对各试件依次进行扩展度、抗压强度及抗折强度测试,得出以下结论:①随着钢纤维掺量的增大,超高性能混凝土的扩展度逐渐减小,抗压强度则逐渐增大,而抗折强度呈先增后减变化;②随着长径比的增大,超高性能混凝土的扩张度逐渐减小,抗压强度和抗折强度则逐渐增大;③钢纤维形状对超高性能混凝土的扩展度、抗折强度和抗折强度均有一定的影响。因此,在工程应用中需根据实际施工需求选择合适的钢纤维掺量、长径比及钢纤维形状。     

早期振动对混凝土抗拉性能影响

对处于初、终凝前后混凝土材料选取了6个不同时间点作为振动的起振点,分别施加4种不同频率和振幅组合的振动,通过劈裂拉伸强度试验,判断受振动混凝土1、3、28d抗拉性能变化情况.试验中得到76组劈裂拉伸强度结果,有29个结果是强度降低的.这些强度降低的数据均在10%以内,其中强度降低在7%以内的占了76%.试验结果表明:对...     

钢纤维砼薄壁箱梁扭转裂缝控制试验研究

通过配筋钢纤维高强砼薄壁箱梁的纯扭试验，探讨了钢纤维对纯扭薄壁箱形构件在正常使用极限状态下强度、裂缝的影响；分析了试件抗扭强度和扭转裂缝倾角、裂缝宽度、主裂缝间距的形态及特点。结合钢纤维对混凝土的增强与破坏机理分析，对适合于钢纤维混凝土构件的抗扭强度、裂缝验算方法进行理论计算与试验比较分析，为钢纤维砼薄壁箱梁正常使用极限状态抗扭分析积累试验研究资料。     

漫谈矿山法隧道技术第七讲——纤维混凝土衬砌

目前国际上纤维混凝土衬砌有代替钢筋混凝土衬砌的趋势,而我国在这方面的研究力度不够,亟待加强。1）介绍日本采用钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和素混凝土进行的纤维混凝土承载特性试验的试验组合、加载方法及试验结果。2）介绍日本的非钢纤维混凝土衬砌配比试验,试验采用PP、PVA和PET 3种非钢纤维,采用不同混入率及不同的配比组合进行;试验结果是抗压强度因基本配比的不同而有差异,其顺序为“低发热配比”＜“标准配比”＜“高流动性配比”;弯曲韧性与纤维种类无关,为提高弯曲韧性,增加纤维混入率是最有效的。3）从纤维混凝土材料的品质管理基准、配比、纤维混入的决定方法、纤维混凝土基准试验的项目及频率、标准配比的决定方法、日常管理试验的项目及频率、施工、非钢纤维品质规格、隧道衬砌用非钢纤维均一性确认试验、衬砌纤维混凝土模拟浇筑试验等方面阐述纤维混凝土衬砌的施工管理要领。4）最后指出,在易于发生较大变形的围岩,如膨胀性围岩、挤压性围岩以及土砂围岩等软弱围岩,需要二次衬砌发挥力学功能的场合,采用纤维混凝土衬砌是合适的选择。纤维混凝土衬砌需要研究解决的问题很多,如纤维类型的选定、纤维混入率的决定以及确保纤维混凝土衬砌品质的施工工艺等。若有可能,选定一二座隧道进行试验施工,以推进纤维混凝土衬砌的应用。     

路面纤维混凝土韧性试验研究

为获取纤维混凝土的荷载-挠度曲线,研究纤维对纤维混凝土韧度的影响,配制8组混杂纤维混凝土试件进行韧度试验,利用独立于试验机的数据采集装置获取试件的荷载-挠度曲线,分析不同纤维种类和掺量对纤维混凝土韧度指数的影响,并研究了韧度指数同弯拉强度的关系。结果表明：钢纤维对弯拉强度的贡献较大;铣削型钢纤维与仿钢丝聚丙烯纤维的组合对韧度的贡献最大,针状钢纤维混凝土的韧度随着纤维掺量的增加而增大;韧度指数随着纤维体积率和纤维根数的增加而增加;韧度指数高的试件弯拉强度不一定大,弯拉强度为6.7MPa对应着韧度指数的最低值。     

钢锭铣削型钢纤维用于厂区道路和工业地坪的计算方法

与普通混凝土相比,钢纤维混凝土具有较大的抗拉强度,其抗裂性能和抗冲击性能突出。钢纤维混凝土用于厂区道路和工业地坪可使该材料的抗裂和抗动力荷载的优良性能得到充分发挥。如何较好地考虑厂区道路和工业地坪各种复杂受力,并用合理而且简便的计算模型对其设计计算,成为保证钢纤维混凝土厂区道路和工业地坪使用寿命和质量的关键。该文对钢锭铣削型钢纤维混凝土力学性能进行了分析,介绍了钢锭铣削型钢纤维混凝土厂区道路和工业地坪的力学计算模型和简化设计计算方法。     

混合配筋混凝土梁裂缝宽度试验及计算方法探讨

为了研究FRP筋与普通钢筋（HRB筋）混合配筋混凝土梁在受弯过程中的裂缝开展机理及其计算方法，设计制作8根混合配筋混凝土梁和3根普通钢筋混凝土梁。通过改变FRP筋种类、FRP筋直径、钢筋强度、FRP筋和钢筋配筋面积比以及截面配筋率等参数，对比分析试验梁抗弯承载力、裂缝分布、平均裂缝间距和裂缝宽度的变化规律。给出FRP筋与钢筋混合配筋混凝土梁抗弯承载力建议计算公式，并结合相关试验数据对其预测值和试验值进行分析，证明建议计算公式的精确性和合理性。根据传统的钢筋混凝土梁裂缝宽度计算理论，结合现有试验结果，对21根混合配筋混凝土梁的受弯开裂特性进行综合分析，提出正常使用阶段平均裂缝间距l_m和受拉纵筋应变不均匀系数ψ的计算公式，修正裂缝宽度短期扩大系数τ_s，并在此基础上提出短期最大裂缝宽度的建议计算公式。结果表明：混合配筋混凝土梁正截面仍符合平截面假定；随截面配筋率的增大，混合配筋混凝土梁的平均裂缝间距和最大裂缝宽度均逐渐减小；单层配筋混合配筋混凝土梁的最大裂缝宽度比双层配筋大；平均裂缝间距建议计算公式精度较好；短期最大裂缝宽度建议公式的计算值与实测值吻合较好。相关研究成果可为混合配筋混凝土梁的设计提供一定的参考。