钢纤维体积率对C30混凝土立方体抗压强度尺寸效应的影响

混凝土作为一种准脆性材料,其抗压强度存在尺寸效应现象.为了研究钢纤维体积率对混凝土强度尺寸效应的影响规律,对钢纤维体积率分别为0.00%,0.75%,1.50%,试件边长分别为100,150,200 mm的27组共计81块钢纤维混凝土立方体试件进行了立方体抗压强度试验.在Bazant混凝土尺寸效应律的基础上,提出了C30钢纤维混凝土尺寸效应计算公式,明确了钢纤维体积率对尺寸效应的影响,并根据钢纤维混凝土立方体抗压强度试验的结果进行验证.结果表明:钢纤维混凝土立方体抗压强度的尺寸效应会随着钢纤维体积率的增大而变得更加明显,本文建立的钢纤维混凝土尺寸效应计算公式能够较好地分析和预测在不同钢纤维体积率以及不同试件尺寸下的钢纤维混凝土立方体的抗压强度.     

PVA纤维再生混凝土受压性能试验研究

为了研究PVA(聚乙烯醇)纤维体积掺量和再生粗骨料取代率对混凝土试件破坏形态和强度指标的影响规律,以PVA纤维体积掺量和再生粗骨料取代率为变化参数,对10组立方体标准试件和棱柱体标准试件进行了抗压试验.结果表明:PVA纤维再生混凝土立方体试件的脆性明显改善,棱柱体受压试件表现为典型的斜截面剪切破坏;随着再生粗骨料取代率...     

混凝土劈裂抗拉强度与轴心抗拉强度关系研究

国内外学者对混凝土劈拉与轴拉强度的强度关系的研究结论并不一致,为更好地研究两者强度关系,基于黏聚裂纹模型理论,进行了的圆柱体试件尺寸为150 mm×300 mm,垫条宽度变化范围为5~20 mm共8个级别的劈拉试验和尺寸为100 mm×100 mm×550 mm的棱柱体轴拉试验。建立了劈拉强度和直拉强度关系比fts/ft与圆柱体试件直径和特征长度比D/Lch的回归方程,并给出了公式中参数的取值,对大体积混凝土结构的设计及检测有一定的参考价值。     

减水剂对PVA-ECC高温后力学性能的影响试验

对加入减水剂和未加入减水剂的聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)测定了不同温度作用后的立方体抗压、棱柱体抗折及薄板抗弯强度.发现加减水剂PVA-ECC的各项残余力学性能均比无减水剂PVA-ECC的对应值大;室温状态下的立方体抗压强度增加85%,棱柱体抗折强度增加38%,薄板抗弯强度增加60%.与室温值相比,无减水剂试件在200℃时的立方体抗压强度和棱柱体抗折强度分别增加3.9%、8.7%,薄板3点抗弯强度下降14.1%,加减水剂试件对应的3项力学性能则分别降低31.4%、55.3%、39.7%.而当达到400℃时,无减水剂试件的棱柱体抗折和薄板抗弯强度损失率分别达75.7%和62.5%.600℃时,无减水剂薄板只剩1块,其余2块已经剥落.800℃时,无减水剂立方体试件已经剥落,加减水剂立方体试件的抗压强度损失率也已达80.1%.     

尾矿砂塑性混凝土的力学特性

针对塑性混凝土具有弹性模量低、抗渗性及塑性变形特性良好等特点,利用尾矿砂配置了不同尾矿砂砂率和不同水泥掺量的塑性混凝土,对尾矿砂塑性混凝土试件分别进行了立方体抗压强度、轴心抗压强度以及弹性模量等试验.利用极差分析探讨了砂率和水泥掺量等对尾矿砂塑性混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度以及弹性模量的影响,得到了立方体抗压强度、轴心抗压强度以及弹性模量随砂率和水泥掺量的变化规律.试验结果表明,尾矿砂塑性混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度随砂率的增加而降低,随着水泥掺量的增加,其立方体抗压强度和轴心抗压强度均逐步增大,弹性模量在砂率为50%处达到最大,随着水泥掺量的增加其弹性模量也逐步增大.     

高温作用后混凝土抗拉强度与粘结强度的试验研究

本文对１５个混凝土立方体劈裂试件和２４个混凝土抗拔试件在常温￣９００℃范围内不同温度作用后的抗拉强度与粘结强度进行了试验和理论分析工作。建立了高温作用后混凝土抗拉强度与粘结强度的推算公式,较好地符合试验结果。     

GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁开裂性能试验

为了研究GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁的开裂性能,设计了5根GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁试件,并对混凝土梁试件进行三分点静载试验研究,试验变量为混凝土梁截面尺寸和混凝土保护层厚度.在系统分析试验数据的基础上,提出GFRP/钢绞线复合筋混凝土梁抗裂承载力与最大裂缝宽度的计算方法,并给出使用荷载作用下的裂缝宽度限值.     

碳纤维约束混凝土抗压力学性能试验研究

试验共制作39个素混凝土试件,其中立方体试件27个,棱柱体试件12个.通过不同的试验方法,分别对各试件进行了抗压试验,根据试验所得出的普通混凝土试件及用碳纤维约束混凝土试件的抗压对比试验数据,重点研究了碳纤维约束混凝土的抗压力学性能,得到了碳纤维对混凝土试件承载力的加强效果.试验结果表明:CFRP布可横向约束混凝土变形从而间接提高受压构件的承载力,提高程度与混凝土自身强度有关;CFRP布约束混凝土柱轴心受压的破坏形态、CFRP布缠绕混凝土柱的应力-应变关系曲线形状及峰值应力、峰值应变、极限应变与柱缠绕前的轴压比、CFPR布的缠绕量以及纤维特征值有关.该研究为实际加固工程提供了理论依据,具有较强的现实意义.     

活性粉末混凝土基本力学性能试验研究

进行76组不同尺寸立方体试件和12组棱柱体试件的单轴受压力学性能试验,研究了活性粉末混凝土的强度标准,探讨活性粉末混凝土的基本力学性能指标(峰值应变、弹性模量、横向变形系数等)与棱柱体抗压强度之间的关系,建立了活性粉末混凝土应力-应变曲线上升段方程.     

煤矿砂岩双向加载下力学特性及破坏特征实验研究

随着开采深度的不断加深,开采活动在地下开挖体周边引起的压缩应力可能足以引起岩爆甚至作业人员伤害等灾害.地下开挖体周边岩石处于平面应力或平面压缩状态.为了研究地质材料的双轴强度.对从煤矿井下采出的100 mm立方体灰砂岩试件的双轴力学性能和强度进行了实验研究.双轴压缩的加载速度为1 MPa/s.对砂岩立方体试件和标准试件的单轴强度进行了测试并与双轴试验结果进行比较.实验采用了2种加载路径:一种是保持双向受力相等直至破坏;另一种是保持双向受力相等直至单轴抗压强度的1/2,然后保持约束荷载恒定,增加另一荷载直至破坏.给出了试验结果和所观察到的现象,探讨了砂岩双轴加载的破坏机理.试验结果表明,随着约束荷载的增加,岩石双轴强度显著增加,试件的破坏通常由加载初期开始,并持续地沿自由面片落,最终产生加载平面外的剪切破坏,同时伴随轻微的断裂声响.     

板筋参与梁端负弯矩承载力问题的探讨

针对板筋参与梁端负弯矩承载力这一问题，对比分析了各国规范的不同规定和国内外已有的试验资料。分析结果表明，板有效宽度是一种计算折合宽度，不是板的实际参与宽度，也不是板参与梁抗弯时所能达到的屈服宽度。根据按中国规范设计的典型框架所能达到的最大层间位移角，可取梁侧每边六倍板厚范围作为板的有效宽度。在考虑板筋参与梁端负弯矩承载力的同时，应注意参与受力板筋的锚固问题和横向钢筋的设置问题，以保证纵向板筋能有效的参与梁端抗弯。     

国内外耐候钢腐蚀疲劳试验技术发展

为了解耐候钢在腐蚀作用下的疲劳性能,并更好地用于桥梁建设,腐蚀疲劳试验是有效的研究途径.首先,介绍了环境腐蚀等级分类、均匀腐蚀和坑蚀,简述了腐蚀作用对钢材及其疲劳性能的影响.随后,回顾了3种疲劳试验的种类,总结和分析了国内外腐蚀作用对疲劳性能影响的试验研究结果.在此基础上,归纳了腐蚀疲劳试验包含的内容:试件设计、腐蚀试验和疲劳试验,研究了耐候钢腐蚀疲劳试验.最后,进行了20个加速腐蚀后HPS 485W和Q345CNH钢的疲劳试验,并与自然腐蚀后的耐候钢进行对比分析.结果表明:腐蚀环境能对钢材的腐蚀作用产生很大影响,坑蚀作用是导致疲劳裂纹萌生的重要因素;虽然有多种钢材的腐蚀疲劳试验方法,但需要有顺序有层次合理地展开相关试验研究;试件的设计应该在规范的基础上进行优化,并考虑疲劳过程中试件的能量耗散;在加速腐蚀试验需要合理控制环境条件,保证预期的试验结果;盐雾干/湿交替腐蚀后耐候钢的疲劳强度大幅降低,并且数据离散性更小.在自然腐蚀试验和加速腐蚀试验结合的基础上,逐步实现从腐蚀后疲劳试验到腐蚀-疲劳试验和从小试件到结构件的发展.     

桥面防水材料拉伸性能及其评价指标

进行了拉伸速度、试件宽度与长度等因素对典型桥面防水材料拉伸强度及断裂延伸率的影响规律试验;分析了桥面防水层在基层存在裂缝和桥面存在负弯矩情况下的受力特征,由此提出了桥面防水材料拉伸性能的评价指标。结果表明：防水材料试件随拉伸速度变化而变化,速度较大时,试验结果不稳定;断裂延伸率与试件宽度相关性不大,而拉伸强度与试件宽度成正比;断裂延伸率随着拉伸长度的增加而逐渐减小,但强度没有明显的规律性;试件老化对其拉伸强度和断裂延伸率均有显著影响,材料的强度和断裂延伸率比未老化前分别降低了10．9％和25．0％;同时考虑基层存在裂缝和桥面存在负弯矩时,可以计算桥面防水材料的抗拉强度标准。经综合分析,确定桥面防水材料拉伸试验速度为100mm·min^-1,试件宽度为50mm,长度为180mm;材料抗拉强度指标为36N·cm^-1。     

铝合金板混凝土界面的粘结滑移性能及其本构关系

铝合金板具有轻质高强、耐腐蚀性和延展性好等优点,是复杂恶劣环境中加固混凝土结构的理想材料。基于双剪试验进行铝合金混凝土界面粘结滑移性能研究,完成了45个构件的双面纯剪试验,得到了其破坏形态、荷载应变关系曲线、粘结界面剪应力分布曲线、荷载滑移关系曲线以及界面极限承载力,分析了不同的混凝土强度等级、铝合金板表面粗糙度、铝合金板粘结长度和粘结宽度条件下界面粘结滑移性能的演化规律。研究表明：加载过程中,界面应力从加载端向自由端逐步传递,且随着混凝土强度等级、铝合金板的粘结长度和宽度的增加,试件的剥离承载力也有所提高。但铝合金的粘结长度存在一个有效粘结长度值,超过该值试件的剥离承载力将不再增加,同时,铝合金表面粗糙度对试件剥离承载力的提高没有实质影响。通过测量铝合金板的应变得到了不同参数条件下铝合金板混凝土粘结滑移本构曲线,结果表明：铝合金板混凝土粘结滑移本构曲线存在明显的界面软化特征和非线性行为。     

刺槐豆胶改良黏土强度抗压抗拉力学特性试验研究

为了研究刺槐豆胶改良黏土强度的效果,对不同养护龄期、刺槐豆胶掺量的改良黏土分别进行无侧限抗压强度试验以及抗拉试验研究。结果表明:刺槐豆胶的掺入可以显著改善黏土的抗压和抗拉性能。当养护龄期一定时,随着刺槐豆胶掺量的增加,改良黏土的抗压和抗拉强度均呈增长趋势,通过对比可知,刺槐豆胶的最优掺量为2%,试样的抗压和抗拉强度的最大值分别提升至425.74及234.61 kPa,与素土相比均提高约1.8倍;当刺槐豆胶掺量一定时,养护龄期对改良黏土的抗压、抗拉强度也有一定的影响。在刺槐豆胶掺量相同的条件下,养护龄期为7 d时,试样抗压、抗拉强度提升量最大,最大提升量分别为68.12 和34.39 kPa。刺槐豆胶在土体表层形成一层胶质薄膜,并利用自身延展性填充土颗粒间孔隙,改善了土体的粒间结构,增强土体的稳定性,从而提升黏土的强度特性。随着养护龄期的增加,胶质薄膜逐渐收缩,使土体颗粒排列更加紧密,进而提高改良黏土体的无侧限抗压强度及抗拉强度。     

含水量对混凝土抗压强度影响的试验研究

为了探究混凝土结构物浸水后含水量对其强度影响,通过试验得到了混凝土试件含水量随浸水时间以及混凝土强度等级的变化规律,分析了含水量对混凝土抗压强度的影响.结果表明:混凝土含水量随着浸水时间的增加而增大;标号低的混凝土结构内部更容易吸水;随着混凝土含水量的增大其抗压强度降低.     

粘钢加固粘结界面抗剪强度检测方法

目的解决在实际工程中如何进行粘钢加固粘结界面抗剪强度检测方法及检测评定标准问题.方法通过在混凝土强度等级为C60和C90的基材上粘贴等宽变长的钢板,进行粘钢加固粘结界面抗剪承载力试验,并根据试验结果对现场检测时的取样尺寸、检测评定标准进行研究.结果提出了一种现场检测粘结界面抗剪强度的方法,确定了检测时的取样尺寸(40 mm×40 mm)与检测评定标准.结论这种方法简单可行,对粘钢加固技术的发展及工程质量控制具有重要的意义.     

3-D distribution of tensile stress in rock specimens for the Brazilian test

It is claimed that the formula used for calculating the tensile strength of a disk-shaped rock specimen in the Brazilian test is not accurate, because the formula is based on the 2-dimensional elastic theory and only suitable for very long or very short cylinders. The Matlab software was used to obtain the 2-dimensional distribution of stress in the rock specimen for Brazilian test. Then the 2-dimensional stress distribution in Brazilian disk was analyzed by the Marc FEM software. It can be found that the results obtained by the two software packages can verify each other. Finally, the 3-dimensional elastic stress in the specimen was calculated. The results demonstrate that the distribution of stress on the cross section of the specimen is similar to that in 2-dimension. However, the value of the stress on the cross section varies along the thickness of the specimen and the stress is bigger when getting closer to the end of the specimen. For the specimen with a height-to-diameter ratio of 1 and a Poisson＇s ratio of 0.25, the tensile strength calculated with the classical 2-D formula is 23.3% smaller than the real strength. Therefore, the classical 2-D formula is too conservative.     

Experimental research on coal seam similar material proportion and its application

In this paper, the optimization design of the low strength mechanical test and orthogonal test have been analyzed in order to simulate the mechanical properties of thick and extra-thick coal seam accurately in a similar material simulation test. The results show that the specimen can reach a wider range of strength when cement has been used compared to that of gypsum, suggesting that cement is more suitable for making coal seam in similar material simulation tests. The uniaxial compressive strength is more sensitive to cement than coal or sand. The proportion of coal and sand do not play a decisive role in uniaxial compressive strength. The uniaxial compressive strength and specimen density decrease as the mass percent of coal and aggregate–binder ratio rise. There is a positive correlation between uniaxial compressive strength and density. The No. 5 proportion(cement: sand: water: activated carbon: coal = 6:6:7:1.1:79.9)was chosen to be used in the similar material simulation test of steeply dipping and extra-thick coal seam with a density of 0.913 g/cm~3 and an uniaxial compressive strength of 0.076 MPa which are in accordance with the similarity theory. The phenomenon of overburden stratum movement, fracture development and floor pressure relief were obtained during the similar material simulation test by using the proportion.     

锈蚀不锈钢筋与混凝土黏结性能退化

通过不同锈蚀率下不锈钢筋混凝土试件的中心拉拔试验,分析锈蚀率、锈胀裂缝宽度对不锈钢筋/混凝土黏结性能退化的影响规律,分别基于质量锈蚀率和表面裂缝宽度建立不锈钢筋与混凝土黏结强度的预测公式,并与普通钢筋混凝土黏结性能进行对比分析. 研究结果表明：类似普通钢筋混凝土黏结退化规律,锈蚀不锈钢筋黏结强度随锈蚀率增大呈先增后减趋势,但拐点锈蚀率较普通钢筋更大;不锈钢局部坑蚀具有较强的随机性,使得锈胀裂缝宽度与锈蚀率的关系较为离散,与基于锈蚀率的黏结退化模型相比,基于表面锈胀裂缝宽度的模型可以更好地预测不锈钢筋与混凝土黏结强度的退化规律,工程实用性更强;在相同锈蚀程度下,不锈钢筋黏结强度退化程度较普通钢筋小,现有的普通钢筋黏结退化模型可以用于不锈钢黏结强度的预测,具有一定的安全保证.