自密实轻骨料混凝土框架抗震性能试验研究

为了研究自密实轻骨料混凝土框架的抗震性能,确保其在抗震地区应用的安全性,采用手动液压双向千斤顶对自密实轻骨料混凝土框架进行了水平低周反复荷载作用下的拟静力试验.在试验过程中观测了自密实轻骨料混凝土框架的裂缝开展情况,破坏情况等.重点研究了自密实轻骨料混凝土框架的承载能力、延性、耗能能力、刚度退化等性能,并和普通混凝土框架的相关性能进行了对比分析,对自密实轻骨料混凝土框架结构抗震性能的分析研究可为自密实轻骨料混凝土框架结构的工程设计提供一定的设计参考.     

轻骨料混凝土梁弯曲性能试验研究

通过对5根梁试件(2根轻骨料混凝土梁、1根纤维轻骨料混凝土梁和2根普通混凝土梁)的试验,研究了轻骨料混凝土受弯梁在单调荷载作用下的基本力学性能,包括破坏形态、正截面承载力、挠度变化规律和裂缝开展过程等,对轻骨料混凝土梁、纤维轻骨料混凝土梁和普通混凝土梁的受力性能进行了对比.结果表明:轻骨料混凝土梁、纤维轻骨料混凝土梁均能满足JGJ12—2006《轻骨料混凝土结构技术规程》的挠度限值要求;按照现行规程进行使用荷载下最大裂缝宽度的验算是足够安全的,但应用于纤维轻骨料混凝土梁时,宜作适当修正.     

粘土陶粒轻骨料混凝土的研制

研究了利用两种类型粘土陶粒作为骨料和其它普通常规材料配制出粘土陶粒轻骨料混凝土,对配制的轻骨料混凝土的物理力学性能和热工性能性能进行了测试。试验结果表明,该粘土陶粒轻骨料混凝土具备自重轻、导热系数低等优点外,其物理力学性能也优于一般混凝土。     

型钢轻骨料混凝土黏结滑移性能试验研究

通过推出试验,研究型钢轻骨料混凝土黏结滑移性能.采用正交试验设计,考虑了轻骨料混凝土强度、型钢埋置长度、保护层厚度、横向配箍率等因素对黏结滑移性能的影响.根据试验结果,统计回归了特征黏结强度和特征滑移值计算公式;提出了型钢轻骨料混凝土平均黏结应力于和加载端滑移SL的本构关系数学模型.研究结果表明:型钢埋置长度la与型钢截面高度d的比值和轻骨料混凝土强度对黏结强度影响较显著;型钢轻骨料混凝土相对于型钢普通混凝土有较小的黏结强度和较陡的荷载滑移下降段.     

自密实轻骨料混凝土抗离析性控制与试验方法

轻骨料混凝土容易出现因轻骨料上浮而导致的混凝土离析现象,严重影响混凝土质量.通过对混凝土基体中骨料的受力和运动状态进行分析,研究了影响混凝土骨料上浮和下沉的主要因素.并在此基础上,结合普通自密实混凝土和轻骨料混凝土的配合比设计方法,设计了2种28d抗压强度分别为42.6MPa和50.1MPa的自密实轻骨料混凝土,通过湿筛试验、粗骨料分层试验、试件断面切片试验以及观察的方法验证了所设计的自密实轻骨料混凝土具有良好的抗离析性能.     

轻骨料混凝土单轴力学性能统一计算方法

针对国内对普通轻骨料混凝土和高强轻骨料混凝土的单轴力学性能指标采用分区描述,导致不同计算公式在分区边界处所得的计算结果误差较大,且不便应用于轻骨料混凝土结构计算与分析等问题,通过对国内大量的普通轻骨料混凝土和高强轻骨料混凝土单轴受力性能试验资料进行统一分析,发现轻骨料混凝土强度等级在LC10～LC80时其各力学性能指标均具有连续变化规律。基于统计分析方法,对不同强度等级轻骨料混凝土的各种力学指标进行统一分析,提出适用于各种强度等级轻骨料混凝土的尺寸换算系数、轴心抗压强度、轴心抗拉强度、劈拉强度、弹性模量、轴心受压峰值应变和轴心受拉峰值应变等统一计算公式,建立不同强度等级轻骨料混凝土轴心受压、受拉应力-应变全曲线方程,计算结果与实测结果较吻合。     

不同纤维对高强轻骨料混凝土力学性能影响及微观机理研究

为改善高强轻骨料混凝土的力学性能和弯曲韧性,研究了玄武岩纤维、细聚乙烯醇纤维、仿钢纤维、聚丙烯纤维和粗聚乙烯醇纤维的掺入对高强轻骨料混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯强度的影响规律。通过4点弯曲试验获取荷载-挠度曲线,基于韧性指标对比分析了5种纤维对高强轻骨料混凝土弯曲韧性的影响。通过扫描电子显微镜观察纤维破坏前后的表面微观形貌,阐释了不同纤维的增强增韧机理。研究结果表明：掺入纤维对高强轻骨料混凝土的力学性能均有提升,主要提升高强轻骨料混凝土的抗拉性能和弯曲韧性。粗聚乙烯醇纤维提升劈裂抗拉强度和抗弯强度程度最大,分别提高了83%和220%,使高强轻骨料混凝土破坏由脆性转为高延性。纤维对高强轻骨料混凝土抗拉性能和韧性的提升与纤维表面损伤程度成正比。     

变形钢筋与高强轻骨料混凝土的黏结-滑移性能

研究变形钢筋与轻骨料混凝土间的黏结-滑移性能,完成了9组中心拉拔试验,分析了轻骨料混凝土强度、锚固长度、粗骨料类型及钢筋的直径对黏结应力的影响.结合试验结果,采用厚壁模型,给出了轻骨料混凝土黏结强度的解析解,并建立了钢筋与轻骨料混凝土间的黏结应力-滑移曲线本构模型.结果表明:轻骨料混凝土的黏结-滑移性能主要受砂浆强度影响,使得该类混凝土与变形钢筋间的黏结应力优于普通混凝土;黏结强度随着轻骨料混凝土的强度提高而增加,随着黏结长度的降低而增加;本文提出的本构模型能够较为准确地预测试验曲线.     

自密实轻骨料混凝土框架柱抗籐性能试验研究

通过三个自密实轻骨料混凝土框架柱低周往复试验研究,分析不同轴压比对框架柱抗震性能的影响,并与一个普通混凝土框架柱对比分析．试验结果表明：随着轴压比的增加,自密实轻骨料混凝土框架柱的延性逐渐减低,耗散系数逐渐减小;相同轴压比下,普通混凝土框架柱的滞回环更加饱满,耗能能力和延性好于自密实轻骨料混凝土构件．     

机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响机理

为探究机制砂掺量对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响及其变化规律,采用固定砂石体积法和改进的全计算法配制了5组机制砂掺量(0、30%、60%、80%、100%)的自密实轻骨料混凝土,并与2组机制砂掺量(0、100%)的自密实混凝土对比,测试了各龄期下混凝土的碳化深度,并通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)对比研究了自密实轻骨料混凝土和机制砂自密实轻骨料混凝土碳化前后的微观结构。结果表明：随着龄期的增长,混凝土碳化深度不断增加,但碳化速率前期较大,后期较小;机制砂的掺入能够细化孔结构,提高硬化浆体和骨料过渡界面区的密实度,轻骨料特有的内养护机制能够改善骨料水泥石过渡区界面结构,均可提高混凝土的碳化性能。最后,得到了关于机制砂掺量的自密实轻骨料混凝土碳化深度预测模型,可为机制砂自密实轻骨料混凝土耐久性预测提供参考。     

城市建筑垃圾合成节能生态墙材的研究及意义

通过对城市建筑垃圾资源化的深入思考,率先开展了资源化开发的实践,主要研究了建筑垃圾废弃砖瓦作为混凝土骨料的特性及性能,以制备轻骨料混凝土及其制品,研究结果表明,利用废砖作为骨料,配制的混凝土强度高、耐久性好,符合再生混凝土及制品要求。为了进一步提高制品的功能和热工性能,满足节能墙材的要求,研究采用了废弃聚苯泡沫、粉煤灰、秸秆等多种固废物,研究开发了性能优良的复合保温轻骨料及制品—轻质符合保温砌块生态墙材。满足建筑节能50%要求。通过改变制品结构,采用聚苯绝热材料复合于砌块中的方法,大幅提高了保温砌块的热工性能,实现了节能65%的标准。各项性能完全符合现行国标要求。成为实现建筑垃圾资源化科学而有效的途径。     

轻骨料混凝土配合比设计的试验研究

为研究轻骨料混凝土的抗压性能，以奎屯生产的陶粒为轻粗骨料，采用松散体积法设计了6种轻骨料混凝土的配合比，测定了混凝土拌和物的和易性及混凝土的立方体和轴心的抗压强度，轻骨料混凝土的和易性较相同水灰比的普通混凝土差，立方体抗压强度与轴压强度的比值约为0.72。探讨了水灰比和砂率对轻骨料混凝土的强度及密度的影响程度，水灰比与砂率对轻骨料混凝土抗压强度的影响显著，正交分析其极差≥4；水灰比的影响较砂率大，二者极差比为1.68。     

橡胶轻骨料混凝土阻尼性能试验

为了定量描述橡胶颗粒对轻集料混凝土阻尼性能的影响规律,以橡胶颗粒替代率为主要参数,自行设计了悬臂梁试件,分析不同龄期时橡胶轻骨料混凝土立方体抗压强度随橡胶颗粒替代率的变化规律。考虑到混凝土在服役过程中普遍存在损伤的实际情况,采用自由衰减法分别测试橡胶轻骨料混凝土悬臂梁在不同橡胶颗粒替代率和不同损伤程度时的基本频率和阻尼比演化规律,分析橡胶颗粒对橡胶轻骨料混凝土阻尼性能的影响规律和作用机理,建立橡胶轻骨料混凝土悬臂梁阻尼比、损伤指数和橡胶颗粒替代率间的相关关系。研究结果表明:随着橡胶颗粒替代率的增大,橡胶轻骨料混凝土立方体抗压强度不断降低;相同损伤程度时,随着橡胶颗粒替代率的增大,橡胶轻骨料混凝土悬臂梁阻尼比不断增大;相同橡胶颗粒替代率时,随着损伤控制位移的增大,橡胶轻骨料混凝土悬臂梁阻尼比先增大后减小,损伤控制位移达到30mm时,各橡胶颗粒替代率下的橡胶轻骨料混凝土悬臂梁阻尼比均达到最大值;随着位移角增大,橡胶轻骨料混凝土悬臂梁弯曲动刚度损伤指数不断增大;随着损伤指数的增大,不同橡胶颗粒替代率的橡胶轻骨料混凝土阻尼比均呈现先增大后减小趋势,峰值阻尼比对应的损伤指数为0.60~0.75,掺橡胶颗粒试样的峰值阻尼比均大于未掺橡胶颗粒试样。研究成果可为橡胶轻骨料混凝土结构设计及动力性能分析提供理论基础。     

方钢管约束粉煤灰混凝土轴压短柱受力性能研究

为研究方钢管约束轻骨料混凝土轴压短柱的受力性能,以钢管宽厚比、混凝土强度、配筋率为主要参数,设计了12根方钢管约束粉煤灰陶粒轻骨料混凝土短柱,对其进行了静力加载试验,主要分析了该种构件的受力性能、破坏形态,以及相关参数对其受力性能的影响规律.试验结果表明,在载荷作用下,方钢管对轻骨料混凝土的约束作用明显,有效地提高了轻骨料混凝土的抗压强度,改善了其变形性能.构件达到极限载荷后,仍有较好的承载能力和变形能力,破坏属于潜力耗尽的材料破坏.钢管宽厚比是影响柱受力性能的主要参数.随着钢管宽厚比的增加,构件的受力性能有逐步减退的趋势.混凝土强度和配筋率影响较小.     

轻骨料高强度钢纤维混凝土的力学特性

对轻骨料高强度钢纤维混凝土的抗压强度、初裂强度、弯曲强度、弹性模量和弯曲韧性指数等主要力学指标进行了试验研究。试验结果表明：给轻骨料混凝土中掺入钢纤维，可有效地提高基体的抗裂强度、弹性模量和变形性能等。     

钢纤维轻骨料混凝土抗冲击性能试验研究与统计分析

对5组钢纤维体积掺量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的钢纤维轻骨料混凝土圆饼试件进行了自由落锤冲击试验.试验结果表明:钢纤维的掺入可以提高轻骨料混凝土的抗冲击性能,而且钢纤维的体积掺量越多,提高效果越明显.由于试验结果具有较大的离散性,借助数理统计的方法对试验结果进行分析,研究随着钢纤维掺量的改变,铜纤维轻骨料混凝土抗冲击性能的变化规律.采用对数正态分布和两参数的威布尔分布分别对5组钢纤维轻骨科混凝土的抗冲击性能进行概率分布拟合,拟合结果表明,对数正态分布和两参数威布尔分布均能很好地描述不同掺量钢纤维轻骨科混凝土的抗冲击性能.最后,采用两种分布拟合了钢纤维轻骨料混凝土的抗冲击性能方程.     

自密实轻骨料混凝土的研究现状

自密实轻骨料混凝土（Self-Compacting Lightweight Concrete）是在自密实混凝土的基础上发展起来的,它是用轻骨料代替普通骨料,配制成的一种新型高性能混凝土（High-performance con-crete）,具有良好的工作性能、力学性能和耐久性能,它的研究应用已成为当今混凝土结构发展的...     

混杂纤维轻骨料混凝土配合比优选研究

随着轻骨料混凝土的广泛应用,对其性能进行综合评价凸显出必要性。主成分分析法是通过降维的过程,在保证原始数据信息损失最小的条件下,用较少的综合变量代替原有多维变量对混凝土的综合性能进行评价。试验选取了聚丙烯纤维、木质素纤维和粉煤灰为变量,并选取轻骨料混凝土的其他5项主要测试指标,采用主成分分析法对这些指标进行数值处理,得出了评价轻骨料混凝土综合性能的数学模型。     

高强轻骨料混凝土收缩和徐变试验

对大跨桥梁等结构中强度等级为48.7~72.2MPa的高强轻骨料混凝土的收缩和徐变进行应力试验。试验持续时间270~1080 d。结果表明:轻骨料的含水率直接影响轻骨料混凝土收缩的发展速度,对徐变影响则较小。高含水率的轻骨料混凝土早期收缩小于相同强度的普通混凝土,但最终收缩大于普通混凝土;低含水率的轻骨料混凝土收缩始终大于普通混凝土。轻骨料混凝土的徐变系数小于普通混凝土,但由于轻骨料混凝土的弹性模量低于普通混凝土,徐变应力仍可能大于普通混凝土。     

高强轻骨料混凝土收缩和徐变试验

对大跨桥梁等结构中强度等级为48.7-72.2MPa的高强轻骨料混凝土的收缩和徐变进行应力试验。试验持续时间270-1080d。结果表明,轻骨料的含水率直接影响轻骨料混凝土收缩的发展速度,对徐变影响则较小。高含水率的轻骨料混凝土早期收缩小于相同强度的普通混凝土,但最终收缩大于普通混凝土;低含水率的轻骨料混凝土收缩始终大于普通混凝土。轻骨料混凝土的徐变系数小于普通混凝土,但由于轻骨料混凝土的弹性模量低于普通混凝土,徐变应力仍可能大于普通混凝土。