轻骨料混凝土尺寸效应研究现状综述

轻骨料混凝土是一种新型的混凝土材料,其性能研究还不充分.尺寸效应因其直接关系到混凝土的真实强度、承载性和结构耐久性的评定,成为混凝土研究与应用领域中的一个重要课题.因此,本文基于国内外对轻骨料混凝土尺寸效应的相关研究进行了分析与评述,以期为后续轻骨料尺寸效应的研究提供参考.     

BFRP约束素混凝土圆柱强度及尺寸效应的试验研究

以玄武岩纤维布全包不同尺寸混凝土圆柱轴心受压试验为基础,对玄武岩纤维布加固素混凝土圆柱力学性能及其尺寸效应对加固效果的影响做了研究,并提出玄武岩纤维布约束素混凝土圆柱轴心抗压强度模型.结果表明,该模型与试验得出的数据有良好的吻合度,且不同尺寸的混凝土圆柱存在尺寸效应.     

高延性混凝土弯曲性能的尺寸效应

为了研究高延性混凝土尺寸变化对其弯曲性能的影响,测试了不同尺寸高延性混凝土试件的弯曲强度和弯曲韧性,采用统计学理论对试验结果进行了分析.结果表明:聚乙烯醇纤维增韧高延性混凝土极限弯曲强度及等效弯曲韧性指数都存在显著的尺寸效应,在相同龄期时,等效弯曲韧性指数的尺寸效应更为显著;随着养护龄期的增加,聚乙烯醇纤维增韧高延性混凝土极限弯曲强度和等效弯曲韧性指数的尺寸效应度增大.Ryan-Joiner正态性检验表明,聚乙烯醇纤维增韧高延性混凝土极限弯曲强度及等效弯曲韧性指数均服从正态分布,且随试件尺寸的增大,两者的变异系数均增大,说明聚乙烯醇纤维增韧高延性混凝土极限弯曲强度及等效弯曲韧性指数的尺寸效应符合Weibull尺寸效应统计理论的规律.     

不同取代率橡胶混凝土受压尺寸效应试验研究

为探究不同取代率橡胶混凝土受压尺寸效应,考虑三种不同立方体尺寸和五种不同橡胶取代率,应用液压伺服机对橡胶混凝土展开单轴受压试验研究,通过试验得到不同加载工况橡胶混凝土破坏形态和抗压强度特征值,由破坏形态和抗压强度特征值对比分析,主要得到以下结论:随着试件尺寸增大,橡胶混凝土破坏后的完整性相对较好,但对橡胶混凝土破坏机理和破坏形态没有影响;相同橡胶取代率,随着立方体边长尺寸的减小,橡胶混凝土抗压强度逐步增大;随着橡胶取代率的提高,尺寸效应对橡胶混凝土抗压强度影响幅度逐步减小;同时,从尺寸效应度和尺寸效应律两个角度定量分析橡胶混凝土受压尺寸效应,并提出橡胶混凝土抗压强度受边长尺寸和橡胶取代率耦合作用影响方程,所提出的方程具有良好的适用性,由该方程分析可知,随着橡胶取代率的提高,橡胶混凝土临界尺寸逐步降低.     

尺寸效应对混凝土试块抗压强度的影响

为明确混凝土试块形状及尺寸对其抗压强度的影响,基于1107组既有试验数据,依据现行规范及学者提出的不同试块间的强度转化建议方法,对立方体试块之间、标准立方体与棱柱体试块之间,标准立方体与圆柱体试块之间的三类强度转化进行了系统分析。同时,通过对各分组的实测数据的回归分析,还考虑材料强度对尺寸效应的影响规律,提出标准立方体与棱柱体之间的强度转化建议方法。     

超高性能混凝土抗压性能尺寸效应研究

为研究尺寸效应对超高性能混凝土（UHPC）抗压性能的影响,通过对比分析3组不同钢纤维掺量的立方体试块抗压强度,确定最佳掺量为2%,在此基础上以70.7mm、100mm、150mm边长为变量,分析不同尺寸下其抗压强度的变化规律。结果表明：钢纤维对UHPC抗压强度具有显著的提升,掺入1%、2%钢纤维后抗压强度分别提升了40%、70%;钢纤维掺量2%时,UHPC尺寸效应较为明显,100mm边长立方体为基准,边长70.7mm、150mm换算系数分别为0.98、1.16。     

改性橡胶再生混凝土基本性能试验研究

对橡胶粒表面进行改性处理,按照混凝土配合比制备了18组混凝土试块,研究了再生粗骨料取代率、橡胶粒掺量和改性方式对混凝土和易性和强度特性的影响规律.结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,橡胶再生混凝土的流动性、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随之下降,拉压比也有减小的趋势,混凝土脆性增强;随着橡胶粒掺量的增加,橡胶再生混凝土的流动性逐渐增强,立方体抗压强度和劈裂抗拉强度随之减小,拉压比不断增大,混凝土的塑性变形能力有所提高;三种橡胶粒改性方式中,NaOH与KH-550复合改性对橡胶再生混凝土流动性的改性效果最好,KH-550改性对橡胶再生混凝土强度的改性效果最好,但强度提高幅度不显著,更佳的改性方式有待进一步研究,而橡胶粒改性方式对橡胶再生混凝土拉压比的影响不大.     

玄武岩-粗聚丙烯纤维干硬性混凝土拉压性能试验研究

混杂纤维增强干硬性混凝土在国内外已有广泛的应用,纤维配比是影响其拉压性能的主要因素之一。为研究玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维配比对干硬性混凝土拉压性能的影响,将玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维单掺或按不同比例混合掺入干硬性混凝土中,开展不同养护龄期下纤维混凝土的抗压、劈裂抗拉试验,分析纤维混杂增强效应,并基于成熟度理论修正养护龄期,优化玄武岩-粗聚丙烯纤维干硬性混凝土的劈裂抗拉强度预测模型。结果表明:玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维的掺入不仅提升了干硬性混凝土抗压、劈裂抗拉性能,而且纤维的桥接作用能明显改善混凝土的脆性破坏特征,其中玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维混掺配比为1 ∶2(质量比)时最为明显,表现出了最优的纤维混杂正效应。根据等效龄期-抗压强度关系式计算得到的混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度具有更好的幂函数关系,该模型便于计算及预测不同养护温度条件下玄武岩-粗聚丙烯纤维干硬性混凝土的拉压性能。     

耐碱玻璃纤维砖骨料混凝土性能正交试验研究

以水胶比、粉煤灰掺量、砖骨料取代率、耐碱玻璃纤维体积掺量和耐碱玻璃纤维长度作为试验因素,通过设置五因素三水平正交试验,研究耐碱玻璃纤维二次破碎砖骨料混凝土28 d的立方体抗压强度以及28 d劈裂抗拉强度两种评价指标的变化规律.结果 表明:两种评价指标受水胶比、粉煤灰掺量、耐碱玻璃纤维体积掺量影响较大,二次破碎砖骨料取代率对劈裂抗拉强度影响较小,耐碱玻璃纤维长度对二者影响均不显著,综合考虑配置耐碱玻璃纤维砖骨料混凝土的最佳因素水平方案为水胶比0.4、砖骨料50％、粉煤灰10％、耐碱玻璃纤维体积掺量和长度分别为0.1％和16 mm.此结论可为耐碱玻璃纤维再生砖骨料新型混凝土工程使用提供试验依据.     

沙漠砂混凝土劈裂抗拉强度试验研究

为探究水胶比、粉煤灰掺量以及沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土劈裂抗拉性能的影响,采用正交试验设计来进行劈裂抗拉强度试验研究。结果表明:在掺加粉煤灰与沙漠砂的情况下,水胶比为0.48、粉煤灰掺量为30%、沙漠砂取代率为30%时混凝土劈裂抗拉强度达到最大值,并根据同批次的抗压度值与抗拉强度值回归出二者之间的函数关系式。     

粉煤灰在混凝土中的应用

粉煤灰的适量掺入能够改善混凝土的工作性,降低其早期收缩和开裂,利于后期强度发展。通过测量不同粉煤灰掺量对混凝土坍落度、强度、收缩值、开裂值的影响,确定了混凝土中粉煤灰最佳取代水泥量。这为镇江部分工程建设提高了质量,降低了生产成本。     

掺Ⅱ级粉煤灰对混凝土热学性能及强度影响的试验研究

利用Toni CAL7336型混凝土水化放热温升仪分别测量了C30和C60设计强度下II级粉煤灰不同掺量混凝土的热峰时间、热峰值、温峰时间和最大温升。结果表明,无论是C30混凝土还是C60混凝土,温峰时间均随粉煤灰掺量增加而呈延迟趋势,最大温升均随粉煤灰掺量增加而呈降低趋势,但是呈现不同特点,粉煤灰对C30混凝土的温升降低效应要优于C60。粉煤灰掺量对混凝土的抗压强度,尤其是早期强度,有较大影响。在粉煤灰掺量40%时,混凝土的后期强度降低较小。分析了粉煤灰对混凝土放热性能和强度的影响机理。     

碱性激发剂影响粉煤灰混凝土性能的试验研究

通过室内试验,研究了单掺熟石灰、单掺硫酸钠以及双掺熟石灰和硫酸钠对粉煤灰混凝土抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:单掺熟石灰、单掺硫酸钠以及双掺熟石灰和硫酸钠均能有效提高粉煤灰混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透能力;双掺熟石灰和硫酸钠对提高粉煤灰混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透能力的效果最好,其次是单掺硫酸钠,单掺熟石灰效果较差;双掺熟石灰和硫酸钠,且掺量为2.5%是最佳的掺配方案。     

多孔生态混凝土性能试验研究

多孔生态混凝土物理力学性能受配合比因素影响,为找出对应影响规律,本文制备不同水胶比、不同目标孔隙率的多孔生态混凝土,测试其物理力学性能.利用制备的多孔混凝土,设计试种试验,从6组草种中筛选出适宜多孔生态混凝土建植使用的草种.结果证明,多孔生态混凝土早期强度低,目标孔隙率越高,密实程度越低的多孔生态混凝土,成型后抗压强度越低,且其强度受水胶比影响更小.水胶比越高,制备的多孔生态混凝土实测孔隙率越高.试验所用草种中除狗牙根、紫羊茅与细弱剪股颖三种草种不适应多孔生态混凝土生长环境,其他草种均表现出良好适应性,其中,高羊茅最适宜作为多孔生态混凝土建植草种.     

人工砂石粉含量对混凝土性能影响的试验研究

通过调整人工砂石粉含量,对常态、碾压混凝土进行试验研究、探索人工砂石粉含量的变化对混凝土性能影响,为今后指导施工提供依据.     

Ⅲ级粉煤灰对碾压混凝土性能的影响

通过对掺Ⅲ级粉煤灰的碾压混凝土的拌合物性能和硬化混凝土性能研究,分析碾压混凝土中掺加Ⅲ级粉煤灰的可行性。研究表明,在碾压混凝土中掺加Ⅲ级粉煤灰,碾压混凝土的各项性能指标均可满足设计要求。     

超细粉煤灰对再生集料混凝土性能影响的试验研究

在利用废弃混凝土破碎得到再生集料的基础上,试验研究了再生集料掺量和粉煤灰取代量对再生集料混凝土性能的影响.初步探讨了超细粉煤灰影响再生集料混凝土性能的原因,优选了再生集料和超细粉煤灰的最优取代比例.     

玄武岩纤维编织网的网格尺寸对混凝土拉伸性能的影响

为研究网格尺寸对玄武岩纤维编织网增强混凝土(BTRC)拉伸性能的影响,进行了不同网格尺寸的4组48个试件的BTRC薄板单轴拉伸试验,分别从宏观和细观尺度分析BTRC薄板的破坏模式。在分析过程中采用ACK模型验证BTRC薄板拉伸的本构关系方程,并通过有限元模拟对结果进行对比验证。结果表明:BTRC薄板在拉伸荷载下呈明显的应变硬化特点;BTRC薄板的破坏模式为典型的脱黏破坏,且网格尺寸越小,纤维编织网与混凝土之间的黏结性能越好,单裂缝开展的细小裂纹越多;玄武岩纤维编织网不会改变混凝土的开裂强度,却能明显地提高其极限抗拉强度;编织网的网格尺寸越小,有效受力纤维束越多,抗拉强度越高。     

早龄期混凝土受扰性能研究进展

概述了近年来国内外有关混凝土早龄期受扰动的试验和理论研究所取得的成果;对混凝土受扰问题的提出进行了回顾,并对其工程背景进行了总结;对扰动来源及模拟实验方法进行了归纳,并着重阐述了针对不同扰动源的实验方法的研究进展;综述了扰动阶段、扰动参数对混凝土性能的影响,并对扰动影响机理的分析进行了梳理;指出了目前在该领域还存在的问题,并对今后的研究方向提出了建议。