Time-dependent Early-age Behaviors of Conerete under Restrained Condition

To investigate the early-age behaviors of concrete under a restrained condition, a set of apparatus was developed. In this way, the tensile creep and other early-age properties can be investigated in depth. By measuring the modulus of elasticity of concrete, synchronous shrinkage of concrete and steel rings and free shrinkage of concrete, the deformations of concrete ring can be quantified respectively. The experimental results show the tensile stress in concrete is time-dependent, and the stress at cracking is much lower than the tensile strength at that age; the tensile creep plays an important role in relaxing the tensile stress and postponing the cracking of concrete.     

Cracking tendency of restrained concrete at early ages

A modified testing system characterized by full automation, steady operation and high accuracy of strain and stress measurements was developed to determine the cracking tendency of high strength concrete （HSC） in restrained condition at early ages. The shrinkage stress and the tensile creep behavior of HSC at early ages were investigated. The influence of W/C ratio and curing conditions on the early-age shrinkage stress and tensile creep was evaluated. It was found that the lower W/C ratio and drying curing condition resulted in higher shrinkage stress, stress induced tensile creep and greater cracking tendency.     

高性能混凝土在约束条件下的受拉徐变特征

介绍了一套对混凝土施加约束的试验方法，研究了在约束条件下的内应力发展规律以及在此拉应力作用下的早期徐变特征。详细论述了混凝土在约束条件下对自生拉应力、弹性应变和徐变进行量化的数学方法，为深入研究高性能混凝土在早龄期的粘弹性能开辟了一个行之有效的途径。结果表明，混凝土早期表现出较强的徐变能力，其徐变系数随龄期近似呈指数函数衰减。混凝土开裂与否不仅取决于收缩。很大程度上受拉徐变的影响。     

高性能混凝土板式构件的早期收缩特性及预测模型

以桥面板等高性能混凝土板式构件为研究对象,通过实验测试了板式构件不同截面厚度位置处早期收缩分布情况,探讨混凝土早期收缩变形与温度、湿度发展过程。结果表明,混凝土板式构件的内部厚度方向不同位置处的相对湿度随龄期都呈现逐渐减小趋势,并呈现两阶段特征,同时,混凝土板式构件早期收缩变形厚度方向不同步,导致板式构件表面产生拉应力,当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度时,混凝土表面就会出现浅层裂缝,这与实际工程中发现的板式构件表面开裂情况相吻合。混凝土板式构件早期收缩变形与相同配合比混凝土的早期自由收缩变形进行比较,引入相对约束度并建立了混凝土板式构件早期收缩变形的预测模型,并验证了该模型的准确性,其特点是能预测高性能混凝土板式构件不同截面厚度位置的早期收缩变形,对控制混凝土桥梁板式结构的早期收缩裂缝具有实际意义。     

Mechanical Analysis of Concrete Specimen under Restrained Condition

1IntroductionAcharacteristic feature of high-strength concrete islowwater to cement ratio and lowporosity of the cementpaste.These types of concrete have also proved to resultin some problematic properties[1].Alowwater-binder ra-tio combined with an addit…     

受约束早龄期混凝土收缩开裂的理论预测和试验研究

金南国，金贤玉，田野为了揭示受约束混凝土内部的应力发展以及更好地预测混凝土的开裂时间，研究了纤维对高性能混凝土早龄期力学性能与干燥收缩的影响，考虑徐变、约束度等影响因素，在弹性理论基础上，推导了受约束混凝土环应力增量表达式，采用应力破坏准则预测受约束混凝土开裂时间.研究结果表明，在特定的配合比下，掺加聚丙烯腈纤维使混凝土各龄期的干燥收缩应变降低2％～20％，且降低幅度随着龄期的增加而减小；掺加聚丙烯腈纤维可以延迟混凝土的开裂时间，减小裂缝宽度.针对受约束混凝土环，理论预测掺纤维与未掺纤维混凝土的开裂时间分别为28和22 d，理论预测结果与试验结果吻合良好.     

早期养护时间对混凝土早期收缩的影响

目的研究早期养护时间对混凝土早期收缩的影响,并定量地阐明早期养护对减小收缩和抑制早期裂缝的重要性.方法以掺和不掺减水剂的4种混凝土为研究对象,采用自行设计的一套试验装置测量混凝土在不同早期养护时间下的早期收缩.结果不掺减水剂的混凝土,无论是始终敞开或全程密封养护,总的早期收缩变形都很小.而掺减水剂的混凝土,早期收缩显著增大,集中产生于初凝后的8h以内,且收缩率随水灰比减小急剧增大;在相同水灰比条件下,早期收缩随着早期养护时间的增加而显著减小,但在此之后养护对收缩的抑制作用逐渐减弱.结论对不掺减水剂混凝土,单从抑制收缩的角度来考虑,并不需要采取什么特别的早期养护措施.对掺减水剂混凝土,当不养护时,初凝后8 h内的收缩值远远超过混凝土开裂极限;而有效的早期养护能显著抑制这类混凝土早期收缩,因此,掺减水剂混凝土必须在初凝前开始及时养护,且确保初凝后持续8 h以上的养护时间.     

高层住宅屋面板施工中早期裂缝分析及控制

在工程实践中，高层住宅现浇钢筋混凝土屋面板施工过程中出现早期裂缝的情况比较普遍，尤其是商品混凝土的推广使用，使混凝土板开裂的几率增加。针对这一现象，分析了早期贯穿裂缝的原因，指出混凝土的收缩和使用环境温度的变化在屋面板中所引起的温度收缩应力是开裂的主要因素。为准确得到板内的应力值，提出并完善了混凝土板温度收缩应力的简化数值计算模型，通过对模型推导结果的分析，阐述了裂缝控制的相应措施和相关建议。最后，指出了须进一步研究的几个方面。     

水泥混凝土路面施工养护措施的可行性及有效性

系统研究了不同养护措施对水泥混凝土路面早期塑性收缩裂缝防治效果,对比分析了喷洒养护剂养护、覆盖遮盖物养护、混凝土上方喷雾养护、二次抹压养护等常用养护措施养护效果的优劣,总结了新浇筑混凝土路面的及时养护材料和施工方法,为水泥混凝土路面施工中有效抑制塑性收缩裂缝提供参考意见和建议.     

早龄期低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变特性

对早龄期低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变特性的把握,能够为受拉状态地聚物混凝土的应力解析及开裂预测提供重要的参数依据。采用自制混凝土拉伸徐变试验装置,通过恒定应力下的混凝土拉伸徐变试验获取混凝土比徐变、徐变增长速率等徐变特性,研究不同初始加载龄期（2、3、4 d）对低钙粉煤灰基地聚物混凝土拉伸徐变的影响。结果表明：高温密封养护可以使低钙粉煤灰基地聚物混凝土短时间内达到强度稳定状态;低钙粉煤灰基地聚物混凝土的拉伸徐变特性与普通水泥混凝土相似,试验初期阶段徐变增长速率较快,随持荷时间的增加,徐变增长速率迅速下降;在同一应力强度比下,初始加载龄期越大,比徐变越小,试验初期阶段的徐变增长速率也越小;相较于试验中期阶段与后期阶段,初始加载龄期对试验初期阶段的徐变影响更大。     

考虑非均匀收缩徐变的PC箱梁桥时变性能

为研究箱梁顶板、底板及腹板厚度差异引起的非均匀收缩徐变效应,分析了某三跨预应力混凝土(PC)连续箱梁桥时变性能.考虑混凝土抗压强度、弹性模量的时变性,分别建立模拟实际悬臂施工顺序的实体单元及梁单元有限元模型,比较成桥后在均匀及非均匀收缩徐变下的结构变形、混凝土应力和钢束应力.同时将长期挠度、钢束应力与相应规范值进行对比,并估算了车辆荷载及非均匀收缩徐变导致跨中底板出现拉应力和裂缝的时间.结果表明,与均匀收缩徐变相比,非均匀收缩徐变对跨中长期下挠影响较小,而对混凝土应力影响较大,在箱梁设计中应予以考虑.     

非标准条件下混凝土收缩徐变试验研究

自然环境下通过对配筋混凝土的收缩徐变试验,得出配筋混凝土的收缩徐变远小于现行桥规JTGD62-2004取值,配筋能有效地减小收缩徐变,使用试验曲线更能反映实际工程所用混凝土的收缩和徐变状况。随混凝土的应力水平的增加,徐变系数试验值也略有增加,对于截面应力差较大的结构构件,应力水平不同造成徐变的差异不可忽视。     

聚丙烯纤维混凝土早期塑性开裂特征及分形评价

目的研究了聚丙烯纤维对混凝土塑性开裂特征的影响,为改善混凝土塑性开裂提供理论依据.方法采用平板约束法,研究不同掺量、不同长度的聚丙烯纤维对混凝土塑性开裂特征的影响,并应用分形理论,计算了聚丙烯纤维混凝土塑性开裂的分形维数.结果聚丙烯纤维的掺入阻碍了裂缝的产生和发展,且随着体积掺量的增加、长度的增长阻裂效果增强;裂缝分形维数的发展随着纤维掺量的增加、长度的增长而减缓,裂缝复杂化程度减缓.结论聚丙烯纤维能有效地延缓裂缝的产生和发展;应用分形理论分析评价混凝土早期塑性开裂特征是十分有效的.     

考虑施工过程收缩徐变对高层建筑结构影响理论分析

混凝土收缩徐变对高层建筑结构有重要影响，目前还没有一种比较符合实际受力模型的计算方法，将施工过程引入收缩徐变对高层建筑结构影响分析，考虑竖向构件轴力变化，混凝土弹性模量变化及收缩徐变使钢筋混凝土截面应力重分布引起混凝土截面应力的变化。利用混凝土徐变中值系数和混凝土弹性模量中值系数，推导出高层建筑竖向承重构件的应变计算公式，通过分析施工过程收缩徐变的变形特点及其对水平构件的影响，建立了高层建筑结构收缩徐变竖向变形计算公式并进行了算例分析。结果表明收缩徐变对高层建筑结构有重要影响，计算公式符合实际受力模型，可供工程设计参考。     

土体干缩裂隙发育过程及断裂力学机制研究进展

土体干缩开裂是一种常见的自然现象,能极大弱化土体的工程性质,是许多岩土、水利和地质工程问题的直接诱因。然而,目前学界关于干缩裂隙的发育机理尤其是裂隙现象中蕴含的力学机制尚缺乏深入认识,重视程度严重不够。基于国内外近些年来围绕土体干缩开裂所开展的研究,着重对裂隙发育机理和断裂力学理论的应用进行了系统的归纳和总结,并基于当前的研究不足,提出了今后的研究重点和方向。结果表明:①蒸发为土体干缩开裂的前提,对于初始饱和的土体而言,土体开裂发生时仍处于饱和状态,水分蒸发处于常速率阶段,此时对应的含水率为临界含水率;②土体发育干缩裂隙是内部应力作用的结果,在干燥过程中,基质吸力引起的张拉应力达到或超过抗拉强度时,土体发生开裂,因此,基质吸力和抗拉强度是影响土体开裂的两个关键力学参数;③土体开裂与体积收缩密切相关,收缩是土颗粒在张拉作用下发生移动的宏观表现,可以分为正常收缩、残余收缩和零收缩阶段,且大多数裂隙发生在正常收缩阶段,少部分发生在残余收缩阶段,体积收缩为开裂提供了空间,因此,收缩是裂隙形成和发育的必要条件;④断裂力学是研究土体开裂破坏的主要工具之一,运用断裂力学对土体裂隙发育过程进行解释一般有两种途径,即从应力的角度和从能量的角度,涉及的土体断裂力学参数包括应力强度因子、断裂韧度和能量释放率,是用来判断土体是否开裂以及什么时候开裂的有力依据;⑤用于测定土体断裂参数的方法主要有三点弯曲断裂试验和直接拉伸试验,以及基于这两种方法改进的试验方法。     

钢管混凝土拱桥收缩徐变的有限元分析

采用大型通用有限元软件ANSYS计算钢管混凝土拱桥拱肋混凝土的收缩徐变量值,将计入混凝土收缩徐变前后的拱桥内力与应力值进行比较,分析混凝土收缩徐变对结构变形的影响,得出了钢管混凝土拱桥收缩徐变的规律:混凝土的收缩徐变使钢与混凝土之间的内力与应力发生了明显改变,引起钢管应力增加,混凝土应力减小.     

收缩徐变对装配式混凝土叠合梁挠度的影响

收缩徐变作用导致混凝土叠合梁挠度增加,从而影响构件的力学性能。为了研究收缩徐变作用下混凝土叠合梁挠度增加规律,建立了收缩徐变作用下混凝土叠合梁挠度计算方法,与数值模拟进行比较,结果相近。运用该方法对混凝土叠合梁的加载龄期、应力水平进行敏感性分析,结果表明：应力水平不同时,混凝土叠合梁挠度随加载龄期呈现不同变化趋势,应力水平较低时,挠度随加载龄期增大而增大,反之,挠度随加载龄期增大而减小;混凝土叠合梁叠合面处的徐变微差相对收缩微差较小,叠合面处预制和现浇混凝土变形不一致引起的挠度主要由收缩不一致引起。     

基于ANSYS的钢管混凝土拱桥收缩徐变分析

的截面各组成部分 ,存在内力重分布的现象 ,即构件后浇部分混凝土的重量先作为一种荷载作用在已建成构件上 ,然后再与预制或现浇部分形成组合截面 ,钢管混凝土构件就是这样的一种典型构件 [2 ] 。为了反映实际桥梁结构的施工过程 ,必须采用一种能够真实描述结构及构件截面形成过程的计算方法 ,以确保整个桥梁结构在施工过程及运营阶段的安全可靠。在结构分析中 ,把由不同时间或不同材料形成的构件截面各部分描述成不同的层 ,构件的截面几何特性根据实际情况采用以下方法处理 [3 ] :抗压刚度 :EA =∑ni=1Ei Ai ,(1)组合截面形心位置 :y =∑…     

超静定结构中徐变对混凝土干缩内力的影响

在超静定砼及钢筋砼结构中,由于砼的干缩将于结构中产生内力和应力,设计中通常将此项内力化作相应的温降来分析,砼干缩并产生应力的同时,相应的徐变也将发生。本文分析了两者之间的相互影响,给出了简单适用的折减系数,可供设计参考。     

减缩剂与聚丙烯纤维对混凝土早期收缩开裂的影响

目的研究减缩剂、聚丙烯纤维及其混合掺入对混凝土早期收缩开裂的影响规律及作用机理．方法采用板状试件法测试混凝土在两种干燥条件下的早期开裂状况，利用非接触式混凝土收缩仪测定混凝土早期自收缩与干燥条件下的总收缩，并通过压汞仪和扫描电子显微镜分析了各混凝土孔隙结构和微观形貌．结果加入减缩剂明显降低了混凝土早期自收缩和干燥收缩，因而显著地减轻了混凝土早期开裂．聚丙烯纤维能在一定程度上降低早期自收缩，但由于早龄期部分纤维-砂浆界面处结合不良且在混凝土中引入一些大孔，使干燥条件下混凝土的总收缩值增大；它使混凝土早期收缩裂缝分散、宽度减小，但却增加了小裂缝数量和开裂面积．结论减缩剂、聚丙烯纤维的掺入均能改善高性能混凝土早期开裂，其作用效果优劣次序为：减缩剂〉减缩剂＋聚丙烯纤维〉聚丙烯纤维．