新型环形约束收缩抗裂测试装置隔板优选试验研究

基于新型环形约束收缩抗裂测试装置,通过改变隔板形状(矩形、梯形)和尺寸(高度、厚度)进行隔板优选试验及有限元数值模拟.研究表明:隔板能够在试件环中引起应力集中,诱导试件环提早开裂,避免传统环形试验装置存在的试件环不开裂、慢开裂等缺点;选定了基于新型环形约束收缩抗裂测试装置的最佳隔板:形状为矩形、高度为50mm、厚度为2...     

新老混凝土粘结收缩性能研究

通过新老混凝土粘结试件的试验研究与理论分析,提出了约束收缩的力学模型,可以计算出粘结界面处的约束力以及粘结试件横截面的应力分布,二者随时间增长而增长,到新混凝土收缩停止时达到最大,粘结试件横截面的各点应变基本符号及曲线形式。     

改进型环形收缩试验方法

针对当前混凝土学术界研究的热点问题之一高性能混凝土的收缩,提出了一种新的、简单的测试高性能混凝土收缩的方法,即改进型环形收缩试验方法,详细叙述了改进型环形收缩试验的试验装置、试验方法、试验原理和适用性.采用该试验方法可以进行高性能混凝土自由收缩的测定、不同约束程度的约束收缩的测定、开裂龄期和开裂趋势的观测.该试验方法既克服了常用的环形约束收缩试验的缺点,即无法得到约束应力的信息,又具有轴向约束收缩试验的某些特点,即可以得到高性能混凝土的多个早期性能参数,据此更为准确地评价高性能混凝土的抗裂性能,揭示高性能混凝土的开裂机理.     

较长龄期下自密实混凝土自生约束收缩开裂性能

进行了14个自密实混凝土配合比和2个对比的普通混凝土配合比密封试件的圆环约束收缩试验,测试自混凝土入模起的钢环内壁应变.研究较长龄期下自生收缩应力随龄期的发展规律,提出通过开裂趋势曲线评定自生约束收缩开裂性能的方法,分析粉煤灰掺量、粉煤灰和矿渣复掺掺量、水胶比等参数对自密实混凝土自生收缩应力的影响规律.结果表明:自生收缩的长期作用不可忽视;开裂趋势曲线能在混凝土强度变化的前提下综合反映自生收缩开裂性能;对降低自生收缩开裂风险而言,粉煤灰存在一个最优掺量;矿渣等量替代水泥对自生收缩开裂有明显的促进作用,矿渣与粉煤灰复掺时,自生收缩开裂风险随着矿渣掺量的增加而增大;自密实混凝土的自生收缩开裂趋势随水胶比的降低显著增大.     

采用现象学方法探讨约束因素对混凝土收缩的影响

将复杂的混凝土简化为多层次的双组分结构,从而可利用同一个模型研究各层次的共同性质.从现象学角度归纳出混凝土收缩的核心作用是使各层次组分产生变形与约束.对混凝土收缩与其约束因素之间的关系进行理论分析,并用实验加以佐证.结果表明,在混凝土的收缩过程中,粗集料的内约束作用使混凝土内部产生初始的应力和变形,形成潜在的破坏趋向;当受到外约束作用时,外加较小的变形既有可能引起混凝土的开裂;内、外约束作用具有叠加性.     

高层建筑泵送混凝土楼板收缩收缩裂缝的控制

本文主要从材料、施工角度进行分析，提出采取控制混凝土的收缩应力及温差应力，控制混凝土坍落度，以达到控制混凝土的收缩，控制高层建筑泵送混凝土收缩裂缝的目的。     

自密实混凝土与老混凝土的粘结收缩试验研究

以自密实混凝土为新混凝土材料,通过在新混凝土上的主要位置布置应变片,进行了新老混凝土粘结收缩试验研究,考察了不同粉煤灰掺量和界面处理方法对新混凝土收缩的影响.由试验结果可知,新老混凝土粘结的约束收缩分布及发展规律基本相同,靠近粘结面处的收缩很小,而在新混凝土中间顶部的收缩最大;适当的粉煤灰掺量能控制新混凝土的约束收缩;自然光滑面粘结试件在粘结面处的收缩应变较大,而新混凝土上其余各点收缩应变的变化比粗糙面粘结试件的小.采用双曲线函数拟合了最大收缩应变随时间变化的计算式,可为实际工程提供参考.     

商品混凝土收缩应力试验研究

针对商品混凝土早期弹性模量是个变量,难以通过测其收缩应变直接得出收缩应力这一问题,提出了收缩应力的计算方法.通过量测81个配筋试件和素混凝土试件,从拆模起到180 d龄期内的收缩值,得到其各自的收缩应变.素混凝土试件可以自由收缩;配筋试件由于钢筋的约束,不能自由收缩,导致配筋试件比素混凝土试件收缩应变要小.利用配筋试件与素混凝土试件的收缩应变差值和钢筋混凝土间的拉压平衡条件,推导给出商品混凝土收缩应力计算公式和收缩应力时随曲线,并对收缩应力的影响因素进行了分析.     

基于温度及收缩的大面积混凝土结构裂缝控制研究

为解决大面积混凝土结构楼板在温度变化或混凝土收缩时产生的裂缝,在设计施工中采取加膨胀剂、沿长跨方向留后浇带和布置预应力钢筋等措施,按照弹性考虑混凝土的裂缝,同时考虑徐变和约束的影响因素.对屋面混凝土在温度变化和混凝土收缩徐变时的应力、应变规律进行了研究.结果表明,最大应变测点的最大拉应力低于C40混凝土抗拉设计值,满足二级抗裂要求.该方法为大面积混凝土结构楼板的设计与施工提供了依据.     

自密实混凝土收缩试验研究及收缩模型的建立

通过试验研究自密实混凝土自生收缩、干燥收缩的发展变化规律,所考察的配合比参数包括粉煤灰掺量、粉煤灰和矿渣复掺、水胶比、胶结料用量等.基于试验结果对已有的模型进行修订,给出适合自密实混凝土的收缩模型.结果表明:随着矿渣复掺比例的增大、水胶比的下降,自密实混凝土各龄期的自生收缩显著增大,而干燥收缩则有明显减小的趋势;两种收缩都有随胶结料总量的增大而增大的趋势.配合比因素对两种收缩的影响规律并不相同,有必要进行分别研究.本文给出的模型能较好地考虑自密实混凝土的特点,与试验结果吻合良好.     

环向约束条件下高强混凝土早期开裂

为研究环向约束条件下高强混凝土早期开裂趋势,在单面干燥条件下应用非接触式混凝土收缩变形测定仪测试了水灰比为0.26,0.31和0.40试件的早期自由收缩变形.通过静压试验测试了试件早期弹性模量发展,通过改进环向约束试验观测了环向约束条件下各试件内部的收缩应力及应力梯度.结果表明,水灰比越小,单面干燥条件下受约束高强混凝土早期开裂危险性越高,开裂发生时间越早;开裂时间、开裂时弹性模量在很大程度上决定了早期开裂特点.     

约束混凝土的有效约束半径

约束混凝土处于三向受压应力状态,提高了混凝土的强度和变形能力。由于周边约束提供的径向约束应力沿径向的不均匀分布,对核心混凝土的约束作用存在着一个有效的范围,在此范围之外的周边混凝土基本不再发挥约束作用。该文引入合理的简化计算模型,通过弹性力学解析解和有限元分析,得到径向约束应力沿径向的衰减分布形式,提出了对核心混凝土起约束作用的有效半径范围,即外内径比不超过3的区域。此范围与混凝土局部承压试验结果吻合良好,并能推广应用于其他形式的约束混凝土。     

混凝土自收缩与干燥收缩的统一内因

为考察混凝土内部相对湿度与自收缩和干燥收缩的关系,实验测量了在表面密封(试件Ⅰ)和表面先密封后暴露于环境中(试件Ⅱ)2种干燥条件下早龄期混凝土试件的自由变形和内部温湿度变化规律。实验结果表明:在3 d龄期前,同处于密封状态的两试件的自由变形和内部温湿度变化相同;从3 d龄期开始,试件Ⅱ在水分散失作用下内部湿度下降明显大于试件Ⅰ,相应地,由于叠加了干燥收缩,其变形也明显大于试件Ⅰ的自收缩变形。这说明混凝土试件在近似相同的温度历程下,内部相对湿度与其湿度变形,可作为混凝土自收缩与干燥收缩的统一内因进行统一描述。     

水泥基材料开裂敏感性实验方法的研究与改进

通过对传统的净浆圆环约束试验方法进行改进,实现了用一套设备多点、实时、自动监测多个环形试件开裂龄期的功能,并用自编的配套程序对所采集数据进行处理.在有限元分析的基础上,对环形试件在收缩作用下产生的主应力的大小及分布规律及其影响因素进行了探讨.对环形试验操作注意事项的分析表明,入模温度、试件与钢芯的粘结等对试件开裂龄期的影响不可忽视,有必要采取合理的试验方法,确保试验结果能反映出试件真实的抗裂性能.     

大掺量粉煤灰混凝土干燥收缩性能

为了研究粉煤灰对混凝土收缩性能的影响并有效预测粉煤灰混凝土收缩发展的规律,对采用不同等级粉煤灰,且掺量分别为35%、40%、45%的粉煤灰混凝土的干燥收缩性能进行了研究,测试了各试件7～120 d的收缩值.结果表明:大掺量粉煤灰对混凝土的收缩有较好的抑制作用,且对后期收缩的抑制更为显著;Ⅰ级粉煤灰对混凝土收缩的抑制效果明显优于Ⅱ级粉煤灰.对收缩的时程曲线进行分析,发现其呈复合指数关系,并给出了考虑粉煤灰掺量影响的混凝土干燥收缩预测公式.     

钢筋混凝土箱梁的约束扭转分析

为了对钢筋混凝土箱梁约束扭转进行分析,根据广义坐标法原理,通过给定其广义坐标,推出了钢筋混凝土箱梁约束扭转分析的微分方程组,给出了简化求解方法。后按照常微分方程求解器COLSYS的要求编制了有关主程序。通过计算实例,得到了箱梁的翘曲位移、截面的扭转角等重要分析参数,给出了钢筋混凝土箱梁的正应变和剪应变计算公式。可以方便地绘制出约束扭转下截面剪应力的分布图形。该研究为钢筋混凝土箱梁的约束扭转分析和实际应用找到了一个简便方法。