钢纤维聚合物混凝土抗弯性能的分析

从微细观力学角度出发,借助损伤本构关系模型分析了钢纤维聚合物混凝土的弯曲性能。探讨了钢纤维聚合物混凝土材料细观结构对宏观性能的影响。这些研究结论,为进一步研究钢纤维聚合物混凝土的性能提供新的理论分析方法。可为满足不同应用领域的特定性能要求设计最优的钢纤维聚合物混凝土材料组分时参考。     

钢纤维聚合物混凝土单轴抗压应力-应变关系

钢纤维聚合物混凝土(SFPC)是由聚合物混凝土(PC)基体参入适量钢纤维形成的纤维增强复合材料，其抗单轴抗压强度明显高于聚合物混凝土的单轴抗压强度。本文用宏观热力学理论，处理材料损伤问题，基于损伤力学原理推导出SPPC单轴抗压应力-应变关系模型，该模型对进一步拓宽钢纤维聚合物混凝土(SFPC)在国民经济中的应用领域具有一定的指导作用。     

聚乙烯醇纤维掺量对高延性地聚合物混凝土早期抗裂和收缩性能影响

研究了聚乙烯醇(PVA)纤维掺量对高延性地聚合物混凝土早期塑性收缩开裂、干燥收缩和自生收缩的影响.结果表明,与地聚合物混凝土相比,掺PVA纤维的高延性地聚合物混凝土抗开裂性能和抗收缩性能显著提高,PVA纤维体积掺量为2%的地聚合物混凝土抗开裂和抗收缩性能最好.基于试验结果,建立了收缩预测模型,该模型能够一定程度反映地聚合物混凝土早期收缩特征.     

聚合物混凝土的应用

在普通混凝土中引入高分子聚合物,即为聚合物混凝土。聚合物混凝土大体上分三类,即聚合物水泥混凝土、树脂混凝土和聚合物浸渍混凝土。这里主要介绍聚合物水泥混凝土和聚合物浸渍混凝土的组成和性能。     

震损型钢混凝土柱加固后的恢复力模型研究

借助震损模拟和低周反复荷载试验研究了外包钢套及炭纤维增强聚合物对震损型钢混凝土柱的加固效果,基于试验拟合法构建了震损型钢混凝土柱加固后的恢复力模型并对其正确性进行了验证.结果表明,外包钢套或炭纤维增强聚合物加固均能使震损型钢混凝土柱重新恢复抗震能力,利用所建恢复力模型对柱试件在低周反复荷载作用下的荷载-位移关系进行模拟...     

钢纤维增强聚合物改性高强混凝土断裂韧性的试验研究

为研究混凝土材料的抗裂性能,针对新型桥梁建筑材料———钢纤维增强聚合物改性高强混凝土(SFRPMHC),基于边界效应模型,提出用不同边界条件试件确定无尺寸效应断裂韧性的测试方法,并通过6组不同钢纤维及聚合物含量、3种不同缝高比的预制开口试件的验证,研究了材料组份对断裂韧性的影响规律.结果表明直接由试验确定的名义断裂韧性仍有尺寸效应,边界效应模型可较好描述这一规律;随钢纤维含量的增加,混凝土抗压、抗拉强度及失稳断裂韧性均线性增大,而起裂断裂韧性提高不明显;聚合物含量越大,材料抗压强度和断裂韧性也略有增大.     

聚合物水泥混凝土的制备

给出了几种聚合物水泥混凝土的制备方法和工艺流程 ,研究了聚合物水泥混凝土配合比的最佳设计 ,及 5种聚合物混凝土的力学性能 .指出 :树脂必须制备成黏度为 0 .5～ 1.0Pa·s的乳液 ,最佳胶灰比为 0 .0 8～ 0 .10 ,水灰比必须略小于水泥的临界水灰比 ,聚合物乳液与砂浆拌制聚合物水泥混凝土 ,其抗拉强度和弯曲强度都为普通混凝土的 2～ 3倍     

聚合物对混凝土抗压强度的影响

通过试验,对掺加不同掺量聚乙酸乙烯酯(PVAC)的聚合物改性水泥混凝土的抗压强度进行了研究。试验结果表明,相对于普通混凝土,PVAC聚合物混凝土的抗压强度有较大提高,聚合物乳液存在一个最佳的掺量范围,此数值大致在10％左右。同时,还研究了养护龄期对聚合物混凝土抗压强度的影响。     

高吸水聚合物对混凝土物理力学性能的影响

研究了高吸水聚合物对混凝土的抗压强度、弹性模量和耐久性能的影响,总结了高吸水聚合物对混凝土的力学性能和耐久性能的影响规律,分析了高吸水聚合物对混凝土的影响机理.研究表明,高吸水聚合物具有较好的吸放水特性,掺入混凝土中可影响水泥水化程度和混凝土内的孔结构,降低混凝土的抗压强度和弹性模量,但混凝土的耐久性能得到明显改善.     

聚合物水泥混凝土试验研究

普通混凝土是一种脆性材料,由于其本身的特点,造成其粘结强度低等缺点,在水泥混凝土中加入聚合物之后,形成的聚合物混凝土在柔性以及耐久性上有了很大程度上的改善,使水泥混凝土在路面的铺设以及对混凝土的修补上应用更加广泛,但是其性能还有待研究。下面通过聚合物水泥的室内试验,对聚合物水泥的性能以及其应用进行简单地研究。     

Influence of polymer addition on performance and mechanical properties of lightweight aggregate concrete

The influence of polymer addition on microstructure, performance and mechanical properties of lightweight aggregate concrete was investigated. It was found that the addition of polymer improved the performance and mechanical properties of lightweight aggregate concrete. It was ascertained that the modification of microstructural uniformity and densification with the addition of polymer is responsible for the enhancement of mechanical properties.With respect to compressive strength and bending strength, the lightweight aggregate concrete added with 13% ethylene-acetate ethylene interpolymer ( EVA ) exhibits preferred mechanical properties.     

聚合物乳液对纤维增强轻集料混凝土力学性能的影响

研究了聚合物乳液的掺入对纤维增强轻集料混凝土的强度与弯曲韧性的影响,结果表明,掺入聚合物乳液虽然在一定程度上降低了抗压强度,但可以显著提高轻集料混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度.聚合物乳液的掺入可以有效提高纤维增强轻集料混凝土的韧性、降低其脆性,韧度系数最高可提高32倍.研究发现,聚合物乳液对钢纤维增强轻集料混凝土的强度和韧性的改善效果优于对聚乙烯纤维增强轻集料混凝土的改善效果.     

纤维增强聚合物加固混凝土结构耐久性能研究

外贴纤维增强聚合物(FRP)加固混凝土结构的应用时间不长,因此这种加固方法的耐久性能需要试验验证.通过快速冻融试验、碱化试验、浸水试验、湿热试验研究了腐蚀环境对纤维增强聚合物复合体力学性能的影响.试验结果表明,碳纤维增强聚合物(CFRP)的耐久性能较好,在各种暴露条件下,力学性能没有明显退化;而玻璃纤维增强聚合物(GFRP)的耐久性能略差,水环境、碱环境、湿热环境以及冻融循环对GFRP均产生了较大的影响.采用快速冻融循环试验和湿热试验,研究了腐蚀环境对FRP与混凝土粘结性能、FRP加固混凝土梁、柱受力性能的综合影响.结果表明:FRP与混凝土粘结性能下降较大,FRP加固混凝土结构具有较好的耐久性能.     

GFRP管钢骨混凝土组合柱偏压承载力计算

为研究GFRP管钢骨混凝土组合柱的偏压性能,对5根GFRP管钢骨混凝土构件进行了偏压试验.采用纤维模型法编制了非线性分析程序,分别以混凝土强度、长细比、偏心距、配骨率等为主要参数,计算并得到相应的荷载与挠度关系曲线.计算分析表明:组合柱的承载力随着混凝土强度、配骨率的增加而增大,随着长细比、偏心率的增加而降低.基于对计算结果和试验结果的分析,给出了GFRP管钢骨混凝土组合柱的偏压承载力计算公式,并通过试验进行验证,结果表明,理论计算与试验结果吻合良好.     

ABAQUS混凝土损伤塑性模型的静力性能分析

为评估ABAQUS有限元软件中混凝土损伤塑性模型分析混凝土材料和构件静力性能的能力,用该模型对混凝土材料单轴、双轴应力状态下力学性能以及构件的抗弯、抗剪性能进行模拟,并与试验结果进行对比分析.结果表明,混凝土损伤塑性模型可以较为精确地模拟单轴受压、单轴受拉、双轴受压以及双轴受拉状态下混凝土材料的力学性能,能较好地反映双轴应力状态下的材料破坏包络线,也能较好地预测钢筋混凝土构件的抗弯和抗剪性能及其破坏特征,但不能很好地描述双轴拉压应力状态下混凝土材料的力学性能,也不能反映材料的体积应变发展变化规律.     

混凝土力学行为的降阶多尺度模拟研究

为了研究混凝土的降阶多尺度方法动态力学特性,模拟随机形状和大小的凸多面体骨料,并考虑了骨料的随机结构和位置,建立了混凝土三维细观仿真模型,通过单轴静态压缩仿真对模型进行了验证.根据细观尺度下混凝土的实际结构,对动态SHPB冲击载荷作用下的混凝土进行仿真模拟,得到了不同入射速度下的实验数据.结果表明,仿真结果与实验结果吻合较好,多尺度方法可以将细观尺度特征和宏观尺度动态力学行为联系在一起,验证了多尺度方法的有效性,在混凝土各相力学性能方面,降阶均匀化方法相比细观尺度模型提高了计算效率.     

对ABAQUS中混凝土弥散开裂模型的静力特性分析

为全面了解ABAQU S有限元软件中混凝土弥散开裂模型分析混凝土材料和构件的能力,用该模型对混凝土材料的单轴、双轴应力状态下力学性能以及构件的抗弯、抗剪性能进行模拟,并与试验结果进行对比分析。结果表明,混凝土弥散开裂模型能较精确地模拟单轴受拉和受压、双轴受压和双轴拉压应力状态下混凝土的力学性能,也能较好地预测钢筋混凝土构件的抗弯和抗剪性能及其相应的破坏形态,但不能很好地描述混凝土双轴受拉应力状态下材料的力学性能,也不能反映体积应变发展变化的规律。     

高温后聚合物砂浆加固材料力学性能的试验研究

通过对聚合物砂浆、M10水泥砂浆以及C30混凝土试块高温后力学性能试验研究,发现试块强度并不是随温度的升高单调下降,在低温时强度有所恢复,但最终都是随温度升高而衰减.相对于水泥砂浆,同样高温后聚合物砂浆的实际强度更高,且具有较好的抵抗温度应力和阻裂的性能.