混凝土动态劈拉特性及损伤机理研究

利用大型多功能静动力三轴仪分别进行了干燥混凝土与饱和混凝土试件在不同应变速率下的动态劈拉试验.对混凝土的物理力学参数进行了统计分析,研究了加载速率、湿度对混凝土劈拉强度的影响.结果表明:干燥混凝土与饱和混凝土的劈拉强度随应变速率的增大而提高,饱和混凝土的劈拉强度对应变速率更为敏感;低应变速率下,饱和混凝土劈拉强度低于干燥混凝土的,而在高应变速率下饱和混凝土强度更高.建立了干燥混凝土与饱和混凝土在不同应变速率下的应力、时间曲线与同步声发射参数之间的对应关系,在此基础上对比分析了干燥混凝土与饱和混凝土劈拉损伤特性.     

水工混凝土劈拉强度与回弹法测值的关系探讨

劈拉强度是混凝土重要的力学参数之一,回弹法是混凝土强度现场无损检测的常用手段.为探讨水工混凝土劈拉强度与回弹法测值的关系,首先开展不同水胶比(0.5和0.33)、不同标准养护龄期(3 d、14 d和28 d)的水工混凝土立方体的劈拉强度和回弹值测试,然后通过单因素方差分析对实验数据进行预处理,进而建立劈拉强度与回弹值的...     

新老混凝土粘结的劈拉受力数值模拟及分析

采用Super91程序对双材料粘结试件和整体试件的劈拉受力进行数值模拟．从应力分析角度研究在劈拉荷载作用下，新老混凝土粘结的应力分布规律．研究结果表明新老混凝土粘结劈拉强度计算公式可近似采用整体混凝土劈拉强度计算公式．     

养护对高性能混凝土的脆性影响的试验研究

在4种不同养护条件下,通过在混凝土拌和物中掺入养护剂SAP、硅灰和粉煤灰的情况下,进行对比试验,测定混凝土的抗压强度和劈拉强度,并用拉压比表示混凝土的脆性指标。研究结果表明,养护对4类高性能混凝土的抗压强度和劈拉强度产生较大的影响;掺入养护剂SAP,可使高性能混凝土脆性得到改善;在相同的养护条件下,混凝土的抗压强度和劈拉强度有较好的相关性。     

复合改性新老混凝土界面层劈拉强度的试验研究

通过对比试验研究,初步探讨偶联剂、减缩剂和粉煤灰共同作用对新老混凝土界面层劈拉强度的影响.结果表明,共同改性的新老混凝土界面层劈拉强度有较大幅度的提高.     

纤维对吉音水库面板混凝土抗裂影响的试验研究与应用

面板混凝土作为堆石体大坝的主要防渗结构,其典型的薄型长条板状结构,长、宽、厚三向尺寸相差悬殊,其产生裂缝的几率比普通水工大体积混凝土更大,裂缝的产生绝大多数是由于混凝土内部拉应力超过其抗拉强度所产生的,掺和纤维来提高混凝土的抗裂性能已被工程界所广泛应用。通过基准混凝土与掺和不同种类纤维混凝土的抗裂等级、劈拉强度、轴拉强度、极限拉升值、干燥收缩变形试验结果比对,PVA纤维将混凝土抗裂等级由Ⅱ级提高到Ⅰ级,抗裂性能优异适用本工程。     

混凝土层间直剪试验的离散元模拟研究

混凝土的层间结合情况影响结构整体的剪切性能,因此,需要重点研究混凝土层面的抵抗剪切变形的能力.在采用颗粒流离散元软件模拟整浇混凝土直剪试验的基础上,通过生成随机椭球表示层间缺陷,并将细观缺陷作为弱夹杂考虑到离散元接触模型中,模拟层面直接剪切试验的非线性行为.试验结果表明：正压力越大,试件竖直方向的剪胀越小,而层面破坏时接触的拉裂纹数比例有所增高;非整体浇筑引入的层间缺陷削弱了层面的抗剪强度;层面剪切强度的黏聚力比摩擦系数受层面缺陷的影响更加敏感.本文的研究结果为混凝土层面剪切性能的离散元数值模拟和破坏过程研究提供了参考.     

掺粉煤灰混凝土强度劣化试验研究

为研究掺粉煤灰混凝土的抗压强度劣化规律,以碎石、水泥、粉煤灰、中砂与自来水为原材料,制备掺粉煤灰混凝土试件。在碳化与干湿循环等环境作用下,利用万能压力试验机,展开试件强度劣化试验。试验结果表明：粉煤灰掺量未超过30%(包含30%)时,试件抗压强度未出现劣化现象;粉煤灰掺量超过30%时,粉煤灰掺量越多,试件抗压强度劣化程度越大。龄期延长,各试件抗压强度均有所提升;增加粉煤灰掺量,会提升试件劈拉强度的劣化程度;延长龄期,会减缓试件劈拉强度的劣化速度。增加水胶比含量,导致试件劈拉、抗压强度劣化程度提升;碳化作用下,试件抗压及劈拉强度有所提升,碳化时间为13 d时,试件抗压及劈拉强度达到峰值;干湿循环作用下,试件的抗压及劈拉强度均会出现劣化情况,粉煤灰掺量为30%时,试件的抗压及劈拉强度均值相对较高。     

高温养护和粉煤灰掺量对外掺氧化镁混凝土膨胀和劈裂抗拉强度的影响

主要研究了不同温度加速养护条件下,掺入不同量MgO膨胀剂和粉煤灰的混凝土试件的膨胀性能和劈裂抗拉强度,明确高温养护对外掺MgO混凝土膨胀与劈拉强度的影响规律。结果表明,随着养护温度的升高,混凝土的膨胀将加快,膨胀曲线趋于平缓的时间就越短;MgO掺量的增加不仅使混凝土的膨胀值增大,而且对其劈拉强度造成影响。适当掺量的MgO可能使混凝土劈拉强度有所增加,当MgO掺量过大时,则对混凝土劈拉强度没有贡献,甚至可能使其强度降低;粉煤灰对MgO的膨胀有明显的抑制作用,提高了高掺量MgO混凝土的劈裂抗拉强度。     

层间强度对三维打印混凝土裂纹扩展的影响

为了探究不同层理面强度下3D打印混凝土的破坏过程及其对裂纹扩展情况,利用ABAQUS有限元分析软件,采用全局嵌入零厚度的cohesive单元的方法,研究在三点弯曲条件下层理面强度对3D打印混凝土裂纹扩展的影响。研究结果表明：层理面的存在影响了裂纹的扩展方向及过程。当层理面强度越弱时,会在层理面处出先起裂,产生沿层理面方向的横向裂纹,横向裂纹扩展会抑制纵向应力的传播,导致预制裂纹的尖端出现应力集中。由于裂纹不仅需要沿纵向延伸,还需要沿着层理面方向延伸,因此层间粘结越薄弱,所需要的荷载也越大。裂纹穿过层理面的穿层破裂主要是拉张破坏,沿层理面的顺层破坏为拉剪混合型破坏。层理面的存在会让裂纹断续延伸呈现不规则的扩展,揭示了层理面强度对裂纹扩展过程的影响。     

环氧砂改善新老混凝土粘结强度试验研究

根据新老混凝土的粘结机理,提出采用环氧砂作为新老混凝土粘结的过渡层,通过劈裂试验方法,对不同粒径的砂和不同界面剂的新老混凝土粘结强度进行了试验研究.结果表明,环氧砂过渡层可明显改善新老混凝土之间的粘结劈拉强度,尤以米粒石的情况为好,同时,对环氧砂过渡层改善粘结性能的机理进行了探讨,并把该方法应用于某水利工程的修补加固中.实践表明,该方法具有良好的适用性和有效性.     

考虑水平层缝对锦屏高拱坝整体安全度的影响

研究混凝土强度的不均匀性有两层意思,其一是水平施工缝降低层缝的抗拉强度,其二是混凝土本身的浇筑层面所形成的各项异性,这两种混凝土水平层缝在拱坝结构上都形成薄弱环节.针对拱坝真实受力状态,对拱坝所用的二级配混凝土材料成型的带水平层缝的混凝土试块进行了劈裂抗拉力学性能试验研究,试块尺寸为300 mm× 300 mm× 300 mm,试验比较了两种水平层缝的存在对本体和含层面试件的抗拉强度的影响.试验结果表明,水平施工缝和浇筑层面均使混凝土强度不均匀,产生各向异性,降低混凝土的抗拉强度.运用三维非线性有限元数值分析方法,确定锦屏高拱坝存在水平层缝的整体安全度.     

确定现场浇筑全级配水工混凝土双K断裂参数的最小试件尺寸

文章通过试验分析确定了现场浇筑全级配水工混凝土双K断裂参数所需的最小试件尺寸.利用中国某特高拱坝施工现场拌合楼生产的混凝土拌合物,一次浇筑成型5组不同尺寸的骨料最大粒径d_(max)=150mm的全级配水工混凝土楔入劈拉试件.基于试验结果,分析了全级配水工混凝土的试件尺寸变化对断裂参数——起裂韧度K_(Ic)~(ini)及失稳韧度K_(IC)~(un)的影响规律.由试验研究结果可知,若得到不随试件尺寸变化的全级配水工混凝土双K断裂参数(K_(Ic)~(ini),K_(IC)~(un)),浇注试件的最小尺寸须满足:韧带高度H_2与骨料最大粒径d_(max)比值H_2/d_(max)≥6.基于相关试验成果,给出了无尺寸效应的双K断裂参数与骨料最大粒径d_(max)及拉伸强度f_t的经验公式.     

聚甲醛纤维增强混凝土劈裂抗拉强度的研究

对聚甲醛(POM)纤维增强混凝土的劈裂抗拉强度展开研究,以PP纤维增强的混凝土作为对比,研究不同长度和不同掺量POM纤维对增强混凝土的劈裂抗拉强度的影响。研究结果表明,长度为6mm的POM和PP纤维增强的混凝土在掺量为0.9kg/m3时具有较好的抗劈拉性能。掺量为0.9 kg/m3时的POM纤维增强的混凝土中,长度为6mm的POM纤维增强混凝土具有较高的抗劈拉强度,而在掺量为1.3kg/m3时的PP纤维增强的混凝土中,PP纤维长度对混凝土强度影响较小。不同长度的POM纤维等量混掺增强的混凝土中,不同长度的等量混掺方案对混凝土的抗劈拉强度影响较小,其中以3、6、9和12mm四种长度等量混掺的混凝土抗劈拉效果最好。     

含粉煤灰或矿渣与硅灰的不同组合的混凝土(英文)

本研究评价了在高性能混凝土中掺加粉煤灰－硅灰或磨细矿渣－硅灰的不同组合时的抗压强度、劈拉强度和氯离子渗透性。在水胶比０．２８～０．３３、总胶凝材料用量５００～５５０ｋｇ／ｍ３下，采用这两种矿物掺和料组合替代３０％～５０％的硅酸盐水泥时，混凝土２８ｄ抗压强度大多为８５～１００ＭＰａ，２８ｄ劈拉强度大多为５．５～６．５ＭＰａ，并具有高工作性和很低的氯离子渗透性；混凝土的早期强度发展快，而且后期强度持续增长。含粉煤灰－硅灰或矿渣－硅灰的不同组合的混凝土的劈拉强度与抗压强度的比值为０．０６３～０．０６６。不存在一个对于抗压强度和劈拉强度都是最佳的掺和料组合。     

浅议现浇混凝土楼板裂缝的原因及防治处理

混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外掺混合材料外加剂溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而来用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝，泵送砼为了满足泵送条件，坍落度大，流动性好，易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象，此时，砼脱水干缩时，就会产生表面裂缝，混凝土施工过程中过分振捣，模板，垫层过于干燥。混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分，空气，造成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后，易形成凝缩裂缝，而模板、垫层在浇筑混凝土上之间洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。     

钢纤维陶粒轻骨料混凝土受拉性能试验

采用工程中常用的陶粒作为轻骨料,制成界面粘结强度较高的陶粒轻骨料混凝土,研究不同钢纤维掺量的钢纤维轻骨料混凝土的受拉性能.根据试验数据得出钢纤维轻骨料混凝土立方体劈拉强度随钢纤维体积率变化的规律,拟合出其劈拉强度与立方体抗压强度的关系式.试验结果表明,其抗拉强度提高幅度较大.当钢纤维体积率为2.5%时,试件的劈拉强度和抗折强度值分别提高55.9%和77.31%,钢纤维轻骨料混凝土的拉压比也随着钢纤维体积率的增加而增大.     

混凝土桥水泥混凝土铺装荷载应力

为了研究混凝土桥混凝土铺装层病害机理，用有限元法分析不同桥型在车辆荷载作用下水泥铺装层的不同受力特征；着重分析了铺装层拉应力、接触层间剪应力及层间法向分离拉应力。针对典型箱梁，分析了铺装层和桥面板间完全连续、完全光滑和滑动摩擦3种不同接触类型；连续铺装和划缝、带裂缝配筋工作状态；分析应力对铺装厚度的敏感性。结果表明，水泥铺装应以铺装层上表面抗拉强度、层间抗剪强度和法向分离强度作为设计指标，不同桥梁采用不同的铺装厚度。     

内置椭球形缺陷混凝土静态劈拉试验

混凝土广泛应用于核工程等基础建设领域,在其浇筑和凝固过程中,会在其内部产生类似币形或圆形等初始缺陷,实际上可通过改变椭球形的长、短轴来表征这些初始缺陷.为研究初始缺陷对混凝土拉伸力学性能及裂纹扩展的影响,本研究在混凝土试件中心处预置一个椭球形缺陷,采用劈拉试验获得拉伸强度,结合高速摄像机和引伸计采集裂纹的扩展过程.完整混凝土试件的拉伸强度为3.24 MPa,三类内置椭球形缺陷混凝土试件的拉伸强度分别为2.99 MPa、2.92 MPa和2.79 MPa.结果 表明,混凝土的拉伸强度随着椭球形缺陷的增大而降低,内置的椭球形缺陷对本研究的裂纹两阶段扩展模式的影响不大.     

碾压混凝土层面拉伸破坏试验研究

碾压混凝土软弱层面的断裂破坏是高碾压混凝土坝稳定性研究的一个重要方面. 对6种层面处理工况的碾压混凝土层面进行了楔入劈拉断裂试验研究,采用电测法测得碾压混凝土层面裂缝的起裂荷载,确定了碾压混凝土层面裂缝的双K断裂参数. 研究表明,层面的起裂荷载与失稳荷载的比值Phini/Phun在57.7%～74.2%. 在6种层面处理工况中,下层碾压混凝土终凝后施工缝或冷缝的处理方式,其所形成的层面的拉伸断裂参数最大,其断裂路径曲折,断裂面凹凸不平,因此这种层面处理方式最为有效.