不同试模对灌浆料早期抗压强度影响试验研究

采用统一的原材料、配合比、养护条件制作了3种不同试模、6个不同龄期的216个水泥基灌浆料试块,在相同的加载条件下进行了抗压强度测定,研究了在6个不同龄期下,不同试模对水泥基灌浆料试块早期抗压强度的影响及不同试模下抗压强度换算系数.得出了第Ⅲ类水泥基灌浆料在标准养护条件下尺寸为40 mm×40 mm×160 mm棱柱体标准试块与尺寸为150 mm×150 mm×150 mm立方体非标准试块的早期抗压强度换算系数和第Ⅳ类水泥基灌浆料在标准养护条件下尺寸为100 mm×100 mm×100 mm立方体标准试块与尺寸为150 mm×150 mm×150 mm立方体非标准试块的早期抗压强度换算系数.分析各个早期强度换算系数变化规律,得出可供实际工程参考的换算系数.     

龄期对钢筋套筒灌浆连接力学性能的影响

水泥基灌浆料在钢筋套筒灌浆连接中发挥关键作用,为研究灌浆料浇筑早期强度发展对连接接头力学性能的影响,运用试验方法和有限元法研究不同龄期下的套筒灌浆连接接头,重点分析了接头的破坏形态、承载力、变形能力及应变分布等方面。结果表明:不同龄期的连接接头呈现出不同的破坏形态,受力机理也存在较大差异;灌浆料龄期对接头承载力和变形性能均有较大影响;有限元法可有效模拟套筒灌浆连接件的受力形式,并进一步验证了试验结果。     

酸雨对水泥聚苯模壳抗压及线膨胀系数影响

针对水泥聚苯模壳在抵抗酸侵蚀方面研究的不足,对水泥聚苯模壳在不同的模拟酸侵蚀环境下的立方体抗压强度及线膨胀系数进行大量基础性试验研究.阐明不同的PH值的酸雨侵蚀溶液及不同侵蚀龄期对水泥聚苯模壳抗压强度及线膨胀系数的影响.试验结果表明:随着侵蚀龄期的增加,不同pH值侵蚀溶液中侵泡的试块抗压强度及线膨胀系数的变化趋势相同,水泥聚苯模壳立方体试件的抗压强度变化趋势是先增大后减小,线膨胀系数的变化趋势是先减小后增大,当侵蚀龄期在14~21 d时,PH为3的侵蚀溶液中侵泡的试块抗压强度达到峰值的同时,线膨胀系数最小;随着侵蚀的进一步进行,试块抗压拉强度开始降低,线膨胀系数逐步增大,至49 d时,只有PH为5的侵蚀溶液中侵泡的立方体试块抗压强度满足规范要求,其余试块强度均小于规范要求的0.4 MPa.     

不同直径芯样所测混凝土抗压强度关系的研究

通过对比试验,着重研究了Ф100、Ф75和Ф50三种不同直径芯样所测混凝土抗压强度的关系,并在综合分析国内外研究成果的基础上,探讨了小直径芯样与标准直径芯样所测混凝土抗压强度之间的修正关系。     

混凝土空心板梁回弹强度与试块强度的试验研究

通过对先张法混凝土空心板梁的回弹强度,同养试块、标养试块回弹强度及抗压强度统计数据的分析研究,利用对数回归拟合方法得出抗压强度、回弹强度随龄期的变化方程,给出各龄期回弹强度、抗压强度的换算表,有助于加强对空心板梁实际强度、回弹强度、试块抗压强度之间的认识,为混凝土构件强度检测提供参考。     

不同高径比时软岩强度与变形尺寸效应试验研究

对2组直径约为50mm、高径比为1～2、岩性分别为贫矿和白云石大理岩的岩石样本,通过单轴压缩试验,对其尺寸效应进行研究对比。结果表明:岩石应力-应变关系曲线的曲率随高径比的增大而增大;岩石的变形模量和弹性模量随高径比的增大而呈现非线性增大;在小高径比时岩石的破裂形式较复杂,在大高径比时,呈劈裂破坏和剪切破坏;岩石的抗压强度随高径比的增大呈增大趋势。     

水泥加固污染土强度影响的分析

通过室内实验模拟受到多种介质和不同浓度污染的土,制成水泥土试块的力学特性在不同龄期的表现,得出了水泥污染土的抗压强度与龄期和污染物含量的关系,结果表明:水泥污染土的抗压强度与龄期的关系类似于未污染的水泥土,既随着龄期的增加,水泥土抗压强度提高。当加入不同污染物时水泥污染土的抗压强度有明显的改变。     

基于库伦理论的桥面混凝土动态力学特性分析

在桥面水泥混凝土铺装层病害日益增加的背景下,为了分析在车辆动荷载作用下桥面水泥混凝土的力学性能,改善桥面铺装层使用效果,基于Coulomb理论的剪切破坏条件,通过室内试验制作圆柱水泥混凝土试块,采用SHPB试验装置对试块施加不同的冲击荷载,研究不同强度水泥混凝土试块的破坏形态、动态抗压强度和应力应变特征。结果表明：冲击荷载引起的水泥混凝土试块由块状失效破坏到粉碎状失效破坏;冲击荷载能够增强混凝土的抗压强度,对强度较低的水泥混凝土增强效果更明显,且动态抗压强度增强率最高为143.7%;在动态力学作用下水泥混凝土应力应变曲线也呈现四个阶段,随着应变的增加水泥混凝土应力应变曲线斜率变小,从应变硬化转变为应变软化特性。对水泥混凝土动荷载作用下的物理力学特征分析能为工程桥面水泥混凝土铺装层强度提高和性能改善提供一定参考价值。     

生活污水对水泥土影响的对比试验

通过室内模拟试验,对比研究了生活污水污染前后水泥土抗压强度和电阻率的变化规律。试验结果表明,污染前后水泥土试块的无侧限抗压强度和电阻率均随着龄期的增加而增大,但是生活污水对水泥土强度和电阻率的影响随着时间的增加而逐渐加剧;水泥土试块的电阻率随无侧限抗压强度呈线性增长关系;建立了生活污水对水泥土强度影响的预测公式。     

微小直径芯样法减小直径芯样抗压强度离散性的一种试验方法

基于"集零为整"的思想提出一种试验方法,利用石材粘贴胶将钻取并切割好的小直径芯样3个为1组黏结在一起组成1个当量直径较大的芯样进行受压试验.这种方法增加了芯样的当量直径,从而削弱了骨料最大粒径对芯样直径的限制,扩大了钻芯法的应用范围.实验结果表明,该方法芯样破坏形态较好,检测数据的变异系数稳定在4%左右,其离散性大大降低并能够满足相应的试验标准.     

矿物掺合料对水泥-水玻璃注浆材料性能的影响

为保证道路工程注浆材料具有良好的工作性、抗水分散性和较少的泌水率,采用粉煤灰和矿渣微粉为矿物掺合料、膨润土为浆体稳定剂以及水玻璃为促凝剂,研究了矿物掺和料种类及含量对水泥基-水玻璃双液注浆材料性能的影响规律。结果表明,适量的粉煤灰可以提高水泥基浆液的流动性,而且可以有效增加水泥基浆液的有效水胶比;矿渣微粉对水泥基浆液的流动性无明显影响,但可有效提升水泥基浆液结石体后期抗压强度;以粉煤灰为矿物掺合料的水泥基-水玻璃双浆材料力学性能优于矿渣微粉,但矿渣微粉对浆液结石体的孔结构改善效果更好。     

岩样单轴抗压强度区间估计分析

基于岩石单轴抗压强度为正态分布随机变量,利用数理统计理论对岩样单轴抗压强度置信区间、置信度等问题进行了系统的分析研究,整理并推导出了岩样单轴抗压强度"区间估计指标"的理论计算公式,并分析了岩样单轴抗压强度样本均值、样本标准差、总体均值置信区间、总体标准差置信区间等与岩样数量之间的关系,最后利用前人试验数据进行了验证应用与分析。结果表明:现有"单值点指标"方法给出的数据"信息不足",导致不同试验条件下得到的各组试验数据之间的横向比较的可靠性得不到保证,而"区间估计指标"可克服其不足,且在岩样数量较小时仍可使用,只是其置信度会较低(置信区间宽度会较大);当岩样数量较小时,样本标准差的波动性比样本均值的波动性约高一个数量级,样本标准差的随机性与离散性更大且达到收敛稳定所需的岩样数量也更大;岩样单轴抗压强度的"区间估计指标"置信区间、置信度等与岩样数量、岩样非均质性、岩样强度分布的随机性等有关。     

含裂纹岩石试件注浆模拟测试系统研制及试验研究

针对当前注浆实验多使用相似模拟材料制备类岩石试样,导致注浆加固效果评价不准、机理探析困难等问题,设计研发了一种含裂纹岩石试件注浆性能测试系统,该系统由三联同步注浆加压系统、岩石测试系统以及数据采集系统组成。首先,对同一岩性的多个岩石试件进行单轴压缩试验获得基准参数,并得到含裂纹岩石试件;其次,利用三联同步注浆加压系统进行注浆加固,并再次开展力学性能测试获得对比参数;最后,通过对注浆前后岩石试件力学性能及破坏形态进行对比,获得围岩注浆加固效果。利用该系统对淮南谢桥煤矿某巷道岩石进行测试分析,结果表明：注浆岩石试样强度性能取决于岩石强度和浆体材料中的较小值,注浆试件强度为原岩力学性质的70%～85%。该试验系统能够进行岩石裂隙注浆试验,并对揭示围岩注浆加固机理、指导现场注浆效果具有重要意义。     

套筒约束灌浆料与钢筋黏结强度试验研究

为了对装配式混凝土结构中套筒灌浆连接接头钢筋与灌浆料的黏结性能进行研究,设计了30个灌浆套筒连接节点进行拉拔试验,研究了钢筋锚固长度、灌浆料抗压强度、灌浆料厚度和钢筋直径四个参数对黏结强度的影响.试验结果表明：随着锚固长度增加,钢筋与灌浆料之间的黏结强度降低;随着灌浆料抗压强度增加,钢筋与灌浆料之间的黏结强度增加;随着灌浆料厚度的增加,黏结强度降低,对于12 mm的钢筋,当灌浆料厚度在9 ~ 11 mm之间时,灌浆料厚度对黏结强度影响较小,当灌浆料厚度超过11 mm时,影响显著增加;黏结强度随着钢筋直径的增加而增大.根据试验量测的套筒应变和隔离体受力平衡模型,得到了黏结强度与约束应力、灌浆料抗压强度的关系式,可供工程实际中套筒灌浆连接节点锚固长度取值参考.     

加荷速率与受力状态对高水材料凝结体力学参数的影响

针对高水材料凝结体在不同加荷速率及不同受力状态下的强度参数,选用水灰比为6∶1(含水率86%),研究当加荷速率变化时,高水材料凝结体抗压、抗拉及抗弯强度参数的变化情况。通过进行高水材料凝结体在不同加荷速率下的单轴压缩实验、拉伸实验和弯曲实验。实验结果表明,材料在单轴压缩时会因挤压而有一定程度的失水,同时材料表现出弹-塑性的特点。在拉伸和弯曲时,无出水情况,试样从中部直接被拉断。随着加荷速率的增大,高水材料凝结体的抗压、抗拉和抗弯强度都增大。在同一加荷速率下,高水材料凝结体的抗压强度抗弯强度抗拉强度。     

端部包裹式扩体锚杆现场试验研究

端部包裹式扩体锚杆是一种通过调整预制囊袋大小,改变扩体段空间形态及几何尺寸进而满足工程中扩体锚杆设计承载能力的新型锚杆。结合实际工程介绍了一组新型锚杆的抗拔破坏试验情况,并与传统锚杆进行了对比,试验结果表明新型扩体锚杆通过高压注浆和囊袋膨压扩孔有效地解决了扩体锚固段注浆体的抗压强度低及尺寸偏小的问题,克服了传统锚杆在软弱土层中施工困难的缺点,通过调节预制囊袋的大小显著提升了扩体锚杆的抗拔承载力,现场试验成果及数据对研究新型扩体锚杆的受力机理及破坏模式提供了完整的资料,对扩体锚杆在工程实践中的推广及应用具有参考意义。     

钻芯法检测砖砌体加固前后基本力学性能

针对我国量大面广的砖砌体结构,提出了采用钻芯法检测其加固前后基本力学性能的方法,以提供用于评定采用各种砂浆面层加固砖砌体效果的方法。设计了可同时用于加固前后芯样抗压强度、界面剪切强度的试验加载附属装置,完成了315个芯样以及54个砖砌体标准件强度试验,同时进行了4种不同表面处理工况下界面剪切强度试验。抗压强度试验结果表明,加固前后芯样的抗压强度均与相对应的砌体标准件抗压强度具有很好的相关性,加固前相关系数建议取值为MU7.5取2.13,MU10和MU15均取2.25;加固后相关系数建议取3.26。界面剪切强度试验结果表明,加固面层与砖砌体之间的界面剪切强度受砂浆、块体强度等级影响较小,主要受基层砖砌体表面的不同处理手段影响较大。加固前后芯样抗压强度值与相应标准件的强度相关性以及芯样界面剪切强度呈现的规律性基本说明采用本文的钻芯法检测砖砌体结构加固前后基本力学性能的方法是可行的。     

约束条件下CFRP筋单轴抗压性能试验

对约束条件下3种直径的碳纤维增强复合材料(CFRP)筋进行单轴抗压性能试验,分析筋材长细比、直径对抗压强度、极限应变及抗压弹性模量的影响.结果表明:CFRP筋为典型的脆性材料,其破坏形态主要有剪切破坏、劈裂破坏、压碎破坏、屈曲破坏;直径相同的CFRP筋的抗压强度、极限应变及抗压弹性模量均随长细比的增大而降低;当长细比一定时,CFRP筋的极限应变随直径的增大而降低,但直径的变化对抗压强度和抗压弹性模量的影响甚微.     

基于响应面法的泥水盾构同步注浆材料性能

泥水盾构隧道在富水高压地层掘进中,同步注浆浆液易逸散流失,为满足注浆要求,需研制出复掺外加剂的高性能注浆材料.以南昌地铁4号线过江盾构隧道工程为依托,在传统外加剂材料的基础上引入纳米材料,选用膨润土(BE)、羟乙基甲基纤维素(HEMC)与纳米二氧化硅(NS)为复合外加剂组分,采用响应面法,以外加剂掺量为配合比变量,探讨3种外加剂及其交互作用对注浆浆液性能的影响.研究表明:①在对凝结时间影响方面,NS＞ HEMC＞ BE,NS具有促凝作用,而HEMC起缓凝作用;在对抗压强度影响方面,HEMC＞ NS＞ BE,HEMC与BE不利于抗压强度发展,NS可以显著提高抗压强度;在对抗水分散性影响方面,HEMC＞ BE＞ NS,HEMC与BE有利于改善抗水分散性.②NS具有小尺寸、高活性等特点,可以加速水泥水化进程,缩短浆液初凝时间,提高浆体早期强度,对浆液性能起着积极作用.③通过响应面法建立的回归模型与响应曲面,可以很好地反映外加剂对浆液性能的影响,同时能对复掺外加剂的浆液配比进行优化,所制备的新型注浆材料能够满足在富水高压地层盾构隧道施工的注浆要求.