自生体积变形试验方法研究及应用

提高混凝土的自生体积膨胀变形量补偿混凝土的温度收缩变形 ,对于混凝土抗裂很有意义。从混凝土的细观结构研究出发对混凝土自生体积变形的基准值问题进行了初步探讨。在对比和分析了国内外自生体积变形测定方法的基础上提出了一种更为合理的自生体积变形测定方法 :高精度位移传感器法。应用建立的试验方法探索了微膨胀碾压混凝土的自生体积变形 ,试验表明水泥生产中均匀外掺氧化镁碾压混凝土的自生体积收缩变形明显减小。     

氧化镁微膨胀混凝土性能研究

研究了氧化镁水泥混凝土的物理、力学、变形等性能．结果表明：在混凝土中掺入氧化镁使其自生体积膨胀，其膨胀具有延迟性的特点；混凝土的抗压强度随氧化镁掺量的增加而降低；混凝土的自生体积变形随氧化镁掺量的增加而增大；养护温度越高，自生体积变形越大；氧化镁掺量对混凝土的干缩变形及绝热温升没有明显影响．     

混凝土裂缝与内外约束关系研究

水化反应过程中,温度变化和内部孔隙水散失是混凝土温度、自生体积和干缩等变形产生的主要原因.内外约束作用下,温度、自生体积和干缩等变形引起的应力很容易导致混凝土开裂.通过混凝土温度场和应力场精确仿真,对混凝土温度应变、自生体积变形和徐变进行分析.研究表明内部约束是水化反应前期混凝土产生的主要原因,后期混凝土裂缝则主要由外部约束所致.     

混凝土致裂应力与内外约束和徐变的关系

温度变形、自生体积变形和徐变等受内外约束是混凝土裂缝产生的主要原因．为研究水化反应过程中混凝土内部由于温差、温变幅度和线胀系数差异存在的相互制约关系,减少内外约束下温度和自生体积变形及早龄期混凝土开裂,需要对混凝土温度场和应力场进行精确的仿真．通过仿真计算并根据现场模型试验结果对混凝土温度应变、自生体积应变、徐变、内外约束应变进行反分析研究表明,早龄期混凝土致裂应力主要与徐变和内外约束有关     

微膨胀混凝土在水库大坝加固工程中的应用

对微膨胀混凝土的原材料、配合比设计、性能及其收缩性进行了研究。通过混凝土配合比的设计和优选,配制出满足设计要求的掺粉煤灰的高性能混凝土;研究了配制混凝土的拌合物性能、物理力学性能及变形性能进行了研究;分析了膨胀混凝土自身体积变形的试验数据与计算微膨胀混凝土的模型之间的关系。     

自然条件下MgO混凝土体积变形

MgO混凝土安定性评定多采用较高的养护温度,但高温养护下混凝土中MgO水化产生的膨胀一般大于自然环境条件下的膨胀,加速试验结果不能真正反映工程实际情况。本文采用与实际工程相同的配合比在春季和夏季成型三级配混凝土,在自然条件下进行养护,测定混凝土试件的变形过程和混凝土MgO膨胀剂(MEA)中MgO的水化过程。结果表明:在自然养护条件下,环境温度改变对混凝土体积变形有重要影响,混凝土试件总变形随气温的升高或降低呈膨胀或收缩趋势;浇筑时的环境温度越高,混凝土试件的MEA中MgO水化速率越快,混凝土试件膨胀发展越快,不掺MEA混凝土的自身体积收缩越大; MEA中MgO水化产生的膨胀随着水化程度的提高而增大,掺量越高,膨胀速率越快。     

大流动性高强轻集料混凝土早期收缩特性研究

【目的】探索大流动性高强轻集料混凝土(high workability and high strength lightweight aggregate concrete,HHLC)的收缩特性,以期为HHLC推广应用提供参考依据。【方法】采用高强页岩陶粒制备HHLC,通过室内试验测量其自生收缩应变及总收缩应变。【结果】HHLC的28 d自生收缩应变仅为57×10^-6,总收缩应变为203×10^-6,与相同强度等级的自密实混凝土(self-compacting concrete,SCC)及普通混凝土(normal concrete,NC)相比,HHLC的早期自生收缩应变及总收缩应变最小;HHLC收缩变形的发展规律与SCC、NC收缩变形的基本一致,但HHLC在前3 d出现微膨胀现象,膨胀值约为10×10^-6;在HHLC的总收缩应变中,自生收缩应变占比较小,收缩应变主要表现为外干燥引起的干燥收缩应变,且水胶比越小,干燥收缩应变越大;粉煤灰对降低HHLC的早期收缩效果明显,但粉煤灰的掺量不宜超过25%;用混凝土收缩计算模型MC90计...     

固化盐渍土的自生体积稳定性

为避免盐渍土在固化过程中可能发生的体积变形危害,研究其自生体积稳定性。制备了290mm长的试件,利用高精度位移测量系统,测试了不同含量的氯盐与硫酸盐在不同固化剂体系下引起的固化土的线性膨胀/收缩率,分析了C a2 、N a 以及含水率对膨胀/收缩率的影响。结果表明:固化氯盐盐渍土不会发生较大的体积变形,而固化硫酸盐盐渍土可能引起巨大的膨胀率;采用矿渣-粉煤灰-水泥复合固化剂,参与化学反应而产生膨胀性产物的C a2 减少,可以降低固化盐渍土的膨胀率。当C a2 不足而N a 充分时,氯盐和硫酸盐不会对化学反应起促进作用。含水率会影响固化土结构的疏密程度以及膨胀性产物的生长位置。     

膨胀型混凝土变形性能分析

膨胀混凝土是近年来迅速发展起来的一种特种混凝土.它利用自身的膨胀组分使混凝土膨胀,从而全部或部分抵消混凝土的干缩变形,减轻了混凝土由于开裂引起的结构破坏.对膨胀混凝土进行变形分析,是研究和分析膨胀混凝土抗裂性能的重要依据.通过对几种常用的膨胀混凝土进行试验分析和比较,初步得到不同种类膨胀混凝土的变形性能和相应膨胀剂在其环境下变化的关系.     

定侧压下大坝原级配混凝土强度和变形试验研究

利用大连理工大学自行研制改造的液压伺服静动态三轴试验系统进行了不同骨料级配和尺寸的混凝土试件定侧压下的双轴压强度和变形性能试验.试验所用试件有3种:采用大坝原级配最大骨料粒径为80mm的立方体试件以及相应的湿筛混凝土试件,尺寸分别为250mm×250mm×250mm、150mm×150mm×150mm、100mm×100mm×100mm.试验过程中,测得了所有试件两个加载方向的应力和应变,并根据试验结果,系统地探讨了不同级配混凝土在定侧压下的极限强度和变形、应力-应变曲线以及破坏形态的变化规律,发现大骨料混凝土在定侧压下的极限强度和变形能力要比相应的湿筛小骨料混凝土提高更多;最后分别在主应力空间、主应变空间和八面体应力空间建立了不同级配混凝土的破坏准则,为水工大体积混凝土按多轴强度理论进行设计提供了试验依据.     

钢骨-钢管高强混凝土柱抗火性能试验研究

钢骨-钢管高强混凝土柱是一种组合柱设计的新模式,通过钢骨-钢管高强混凝土柱与普通钢管高强混凝土柱的对比轴向负荷和抗火试验,研究了钢骨-钢管高强混凝土柱的耐火性能.试验结果表明,在相同的荷载水平下,两种组合柱的轴向变形均呈现三阶段变化规律:初始膨胀变形阶段、材料损伤导致的压缩变形稳定发展阶段和压缩变形急剧增长的破坏阶段;钢骨-钢管高强混凝土柱的压缩变形稳定发展阶段较普通钢管高强混凝土柱长很多,从而使钢骨-钢管高强混凝土柱的耐火极限达到166 min,而钢管高强混凝土柱仅为46 min,由此可见在钢管高强混凝土柱中加入型钢可显著提高柱子的耐火性能.研究成果可为有关钢骨-钢管高强混凝土柱工程抗火设计提供参考.     

钢渣沥青混凝土耐久性室内试验研究

钢渣体积安定性不良且变异性大,当钢渣作为集料用于沥青混凝土时,存在体积稳定性不足和耐久性不明风险,长期服役过程中可产生体积膨胀甚至开裂,严重制约了其在道路建筑领域中的大规模应用。通过游离氧化钙含量、浸水膨胀率及集料压蒸试验检测了不同产地钢渣的体积稳定性,提出了钢渣集料体积安定性快速评价方法与控制指标。利用马歇尔试件和圆形切片试件的长期高温浸水试验分析了钢渣沥青混合料的体积稳定性能,并采用长期浸水后间接拉伸强度、回弹模量、疲劳寿命及车辙永久变形综合评价钢渣沥青混凝土力学性能的耐久性。结果表明：钢渣集料压蒸试验条件较为苛刻,可快速检测体积安定性,其胀裂粉化率宜不大于5%。在长期高温浸水条件下,沥青膜无法阻止水分侵入到钢渣集料内部,导致其沥青混凝土产生体积膨胀和性能衰减。钢渣沥青混凝土圆形切片试件能很好地反映出鼓包、裂纹的产生与演化过程。通过玄武岩沥青混凝土作为基准进行对比分析,提出了基于力学性能的钢渣沥青混凝土耐久性控制基准。     

大体积混凝土的裂缝研究

混凝土随着温度的变化而发生膨胀或收缩现象,称之为温度变形。对于大体积混凝土施工阶段来说,裂缝主要是由温度变形引起的。怎样减少温度变形,是当前国内外一个重要的研究课题。     

大体积混凝土施工阶段裂缝控制措施

混凝土随着温度的变化而发生膨胀或收缩现象，称之为温度变形。对于大体积混凝土施工阶段来说，裂缝主要是由温度变形引起的。怎样减少温度变形，是当前国内外一个重要的研究课题。     

自应力混凝土结构限制膨胀过程有限元法分析

在试验基础上,根据限制条件下自应力混凝土的变形相容和平衡条件,参照自由变形膨胀混凝土的变形曲线,给出了自应力值和有效自由变形的增量关系;建立了可考虑膨胀和徐变时间过程、可适应各种边界条件和配筋形式的配筋混凝土自应力发展过程的有限元分析模型,对若干配筋自应力混凝土试件的有限元数值计算表明,自应力发展过程的计算结果与试验结果吻合。     

钢管膨胀混凝土收缩应变计算模型

在室内自然环境下对3个混凝土圆柱体进行长期收缩变形试验研究,并采用最小二乘法对试验数据进行非线性拟合分析,研究钢管混凝土收缩机理。在钢管混凝土收缩机理研究基础上提出钢管膨胀混凝土收缩应变计算模型。研究结果表明:掺合膨胀剂对素混凝土初期(1 0 0 d内)收缩应变抑制较大,对后期收缩应变影响较小;对钢管混凝土收缩应变初期(3 0 0 d内)影响较大,初期收缩应变几乎不变;钢管混凝土收缩应变主要是核心混凝土自发收缩产生的,自发收缩应变约为1×1 0-4;计算模型考虑了膨胀剂含量、混凝土强度等级、水泥品种和养护方法对核心混凝土收缩影响,该计算模型可预估钢管膨胀混凝土收缩变形规律。     

平原地区水工混凝土裂缝成因与防裂研究

水化放热过程中,混凝土产生内外温差和上下层温差,而温差、自生体积收缩变形、干缩和约束等是混凝土裂缝形成的主要原因．根据混凝土热力学特性研究成果,对混凝土裂缝产生机理和温控防裂措施进行分析研究,研究表明合适的保温结合内部水管冷却可有效防止裂缝的产生．     

钢管自密实自应力混凝土短柱轴压力学性能试验研究

结合自密实混凝土和自应力混凝土的特点,配制出有自密实性的自应力混凝土．将其应用于钢管混凝土内,不仅可以解决钢管混凝土浇注不密实,混凝土干缩、徐变等问题,而且还可以解决自应力混凝土约束不足的问题,试验通过6个钢管自应力自密实混凝土短柱试件研究了钢管约束下自应力混凝土的膨胀性能．分析结果表明,徐变变形和弹性变形占有效自由膨胀变形的2／3左右,这部分变形在计算中不容忽视．膨胀稳定后,初始自应力值能达到3～6MPa,通过18个试件研究了短柱轴压力学性能,试验结果表明：在初始应力的影响下,钢管自应力混凝土的弹性工作阶段比普通钢管混凝土大10％左右,承载力也有5％～20％的提高．     

轻-粗混合骨料混凝土的基本力学性能试验研究

目的以硼泥陶粒等体积替换石子为粗骨料,研究陶粒的不同体积掺量对混凝土的基本力学性能及变形性能的影响规律.方法通过5组试验研究了陶粒体积掺量分别为0、25%、50%、75%和100%时,对混凝土28d的强度和应力-应变曲线的上升段的影响规律.结果随着陶粒体积掺量的增大,混凝土的立方体抗压强度、轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度均呈减小的趋势,且当陶粒体积掺量超过50%时,混凝土强度大幅降低;混凝土的应力-应变曲线上升段的斜率和峰值应力随着陶粒体积掺量的增大而逐渐减小,但峰值应变增大.结论随着陶粒体积掺量的增大,混凝土的强度和弹性模量逐渐降低;提出了不同陶粒体积掺量的混凝土的本构方程建议.     

水压轴压耦合作用下混凝土变形试验研究

利用微机控制多通道轴压水压联合作用岩石-混凝土流变试验系统对真实水环境中混凝土试样进行不同水压轴压下的压缩试验,研究不同水压轴压条件下混凝土试样变形及破坏规律。试验结果表明:真实水环境中,水围压增大混凝土试样轴向应变增加,即高水压不利于混凝土结构随时间的应变稳定;水围压能使混凝土试样体现一定的塑性,同时又在混凝土出现微裂纹时加速试样破坏进程。由于压力水具有流动性和劈裂作用,真实水环境中的水压力将在混凝土微结构中产生膨胀力,破坏混凝土结构稳定。水围压使混凝土抵抗弹性变形的能力增强,但抵抗整体变形的能力减弱。