碳纤维混凝土单轴受压应力-应变本构关系

碳纤维混凝土受压应力-应变全曲线研究是对其基本力学性能进行全面认识的基础,也是表现碳纤维混凝土基本受压特性的综合宏观反映。对9组（碳纤维体积分数分别为0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%,1.4%,1.6%）碳纤维混凝土试件进行了立方体和棱柱体抗压强度试验,结果表明碳纤维混凝土立方体和棱柱体抗压强度随碳纤维体积分数的增加呈下降趋势,峰值应变随碳纤维体积分数的增加呈增大趋势。基于各体积分数碳纤维混凝土的棱柱体抗压强度和峰值应变的试验数据,拟合得到了棱柱体抗压强度和峰值应变与体积分数之间的函数表达式。利用微机控制电液伺服压力试验机测定了9组碳纤维混凝土应力-应变全曲线,参照非线弹性理论的混凝土单轴受压应力-应变本构模型,根据测得的全曲线应力-应变数据,拟合得到了应力-应变全曲线上升段表达式参数和下降段表达式参数,最后给出了基于碳纤维体积分数变化的碳纤维混凝土单轴受压应力-应变本构方程。     

混凝土高温力学性能及数学模型研究评述

分析了高温作用下混凝土内部发生的物理化学变化及其对混凝土力学性能产生的影响.通过对国内外部分混凝土高温力学性能试验成果总结分析,得到了混凝土高温作用后抗压强度、抗拉强度及弹性模量等力学性能的劣化规律.在对混凝土高温数学模型进行总结归纳的基础上,深入探讨了不同模型的特点以及存在的不足,为进一步研究混凝土结构的高温力学性能...     

钢管珊瑚混凝土短柱轴压性能试验研究

以南海岛礁的礁砂作为骨料,参照南海海水离子含量人工配制海水,制作7组圆钢管珊瑚混凝土短柱试件进行轴压试验,通过分析试件在轴压荷载下的效应变化和破坏形态,分别得到不同钢管套箍系数与试件长径比对短柱试件力学性能的影响规律,以及钢管套箍作用对核心珊瑚混凝土约束强度的影响。基于试验结果,进一步分析了钢管套箍系数对核心珊瑚混凝土强度的影响情况,回归得到钢管珊瑚混凝土极限承载力计算公式,为圆钢管珊瑚混凝土的设计应用提供试验参考。     

UHMWPE纤维混凝土基本力学性能研究

研究了一种由超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维增强的新型纤维混凝土基本力学性能。针对C70等级高强混凝土,设计了四种体积掺量纤维混凝土,通过立方体抗压、劈裂抗拉和四点弯曲抗折试验,分析了纤维掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明：UHMWPE纤维对混凝土的抗压强度增强作用不明显,但较大提高了混凝土的抗拉强度和抗折强度,且对混凝土有很好的阻裂、增韧效果。在纤维体积掺量为0.3%~0.5%时,劈裂抗拉强度提高25%以上;掺量0.5%时,弯曲抗折强度提高率超过23%。     

海水集料混凝土基本力学性能试验研究

海水集料混凝土是利用球形高性能吸水树脂及水泥基质制备而成的新型多孔混凝土材料,以孔隙率为变量,对海水集料混凝土进行基本力学性能试验,建立了孔隙率与抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量之间的经验公式,结果表明海水集料混凝土立方体受压破坏形式受孔隙率影响较为明显,孔隙率为35%及以下时表现为劈裂破坏,35%以上时表现为剪切破坏。     

长期海洋环境下混凝土的拉压关系现场试验研究

为研究经长期海洋环境劣化后混凝土的抗拉强度与抗压强度关系(以下简称拉压关系),赴舟山市某废弃港口分别于4处受海洋环境长期侵蚀但程度不同的位置,现场钻芯、加工、遴选,共获取86个芯样。通过对芯样进行抗压试验与劈裂抗拉试验,发现混凝土经海洋环境长期侵蚀后,劈裂抗拉强度随抗压强度的增大而增大,且拉压关系相对稳定;长期处于海洋环境下的混凝土劈裂抗拉强度为(fcu,150/18+0.5,fcu,150/18+3),该范围适用于抗压强度为10~50 MPa的混凝土,可为研究长期海洋环境下混凝土的力学性能提供参考依据。     

专栏简介

<正>近年来,"海军军事设施建设创新团队"围绕远海岛礁工程建设,开展了珊瑚混凝土材料研究;围绕军港战时抢修,开展了水下爆炸效应研究;围绕战时应急保障,开展了新型抢修平台研究;围绕国防工程作战运用,开展了内部环境控制研究。专栏刊载了该团队部分最新学术成果,供相关领域人士交流探讨。《珊瑚混凝土孔隙参数与氯离子扩散系数的关系》着眼珊瑚混凝土的工程应用,选择与耐久性密     

菌液脲酶活性对珊瑚砂微生物固化效果的影响

使用不同脲酶活性的菌液对珊瑚砂进行微生物固化试验,分析了固化后试样的渗透特性、干密度增量分数、无侧限抗压强度与应力-应变曲线特征,研究了菌液脲酶活性对珊瑚砂微生物固化效果的影响。试验结果表明:脲酶活性为0.5 mmol/(L·min)的菌液,固化反应速率较慢、产物偏少;脲酶活性为1.0~1.5 mmol/(L·min)的菌液,固化后的珊瑚砂试样渗透系数降低了约2个数量级,固化生成的碳酸钙量多且分布较均匀,具有较高的抗压强度;脲酶活性为2.0~2.5 mmol/(L·min)的菌液,固化反应速率过快,导致试样上部易被碳酸钙堵塞,固化不均匀,应力-应变曲线形态不规则。菌液脲酶活性会影响珊瑚砂微生物固化生成的碳酸钙总量,试验中脲酶活性为1.5 mmol/(L·min)的菌液固化效果最好,珊瑚砂试样强度高、均匀性好,应力-应变曲线较为平滑。     

珊瑚混凝土孔隙参数与氯离子扩散系数的关系

为提升珊瑚混凝土耐久性,并保证具有一定流动度,通过对珊瑚粗骨料采用非饱和预湿处理,并掺加矿物掺合料的方式改善珊瑚混凝土孔隙状态。压汞测试结果表明:该工艺可有效减小孔隙率,使无害孔比例增加;氯离子扩散系数及电通量的减小验证了改善效果是显著的,即便使用海水拌合珊瑚混凝土,亦具备很强的抗渗透能力。二次多项式回归模型能较好地建立关键孔隙参数与氯离子扩散系数的联系。该工艺操作简单,效果明显,具有一定的实践价值。     

超高分子量聚乙烯纤维混凝土的基本力学性能

针对C70等级高强混凝土,设计了4种超高分子量聚乙烯纤维掺量混凝土,通过立方体抗压、劈裂抗拉和四点弯曲抗折试验,分析了纤维掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明:超高分子量聚乙烯纤维对混凝土的抗压强度增强作用不明显,但较大提高了混凝土的抗拉强度和抗折强度,且对混凝土有很好的阻裂、增韧效果。在纤维体积掺量为0.3%~0.5%时,劈裂抗拉强度提高25%以上;掺量0.5%时,弯曲抗折强度提高率超过23%。     

溶液盐度对微生物固化珊瑚砂的影响

设置不同盐度的溶液环境,通过测试固化后的珊瑚砂柱无侧限抗压强度,以及扫描固化后的珊瑚砂颗粒微观结构,综合分析了溶液盐度对微生物固化珊瑚砂的影响。结果表明:珊瑚砂柱上部固化效果好于下部,固化后渗透性降低了约1个数量级,无侧限抗压强度均大于2 MPa,干密度相对初始干密度增加了约25%,最终无侧限抗压强度与干密度均随溶液盐度的增加而降低;在海水平均盐度(35‰)条件下,固化后的珊瑚砂柱无侧限抗压强度比淡水条件下降低了9%,干密度降低了4%,说明微生物固化技术在海水环境下运用是可行的;在不同盐度溶液下固化的珊瑚砂微观结构基本相同,颗粒间部分孔隙被碳酸钙填充,颗粒表面被大量形状不规则且带棱角的碳酸钙晶体包裹并相互粘结,形成了具有一定强度的整体。     

回弹法评定火灾后混凝土强度的试验研究

火灾高温作用后,混凝土的强度将发生变化。通过试验,对影响混凝土强度的因素进行了分析,并建立了利用回弹法评定火灾后混凝土抗压强度的专用测强曲线及计算公式,为编制火灾后混凝土结构检测评估技术规程提供试验依据和数据。     

海水集料混凝土抗压强度及配合比试验研究

海水集料混凝土利用球形SAP形成内部球孔,是一种基于内部孔结构的新型混凝土。对水泥用量、球形SAP体积分数、水胶比和复合外加剂质量分数4个因素,各取4个水平进行正交试验,采用极差分析和方差分析归纳各因素对海水集料混凝土抗压强度的影响。结果表明:球形SAP体积分数对抗压强度的影响最大,其次是水泥用量和水胶比,复合外加剂质量分数的影响最小。在正交试验的基础上,将海水集料混凝土中球形SAP体积率视为孔隙率,得到一系列抗压强度的回归关系式,提出基于经验公式的海水集料混凝土配合比设计方法。     

轻集料钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

轻集料混凝土应用于港口工程是一个待研究的课题.通过对4根轻集料钢筋混凝土梁和2根普通混凝土梁进行的抗弯对比试验,研究了轻集料钢筋混凝土粱的抗弯力学性能.结果表明,轻集料钢筋混凝土梁在承受正常荷载时,其力学性能与普通混凝土梁相比无明显差异;在破坏时脆性较同等级普通混凝土粱略大,延性略差.但考虑到轻集料混凝土的优点,在实际工程中可代替普通混凝土受弯构件工作.     

先张预应力BFRP筋混凝土梁受弯性能试验研究

玄武岩纤维筋是一种新型复合材料,具有轻质、高强、非磁性、耐高温、耐酸碱等多重优点.完成了直径为10 mm的BFRP筋基本力学性能测试.进行了3根先张有粘结预应力BFRP筋混凝土梁,1根非预应力BFRP筋混凝土梁的受弯性能对比试验,分析了试验梁受力过程及破坏形态、平截面假定情况、特征荷载值、荷载--挠度关系、裂缝发展情况...     

低活性粉煤灰在混凝土中的应用研究

为提高低活性粉煤灰在混凝土中的利用,依据《水泥胶砂强度检验方法》和《普通混凝土力学性能试验方法标准》,通过复掺CaO、CaSO4及防水剂、减水剂等材料对低活性粉煤灰进行了活化实验研究和混凝土性能测试研究,试验结果表明：经过活化处理后的粉煤灰重新获得了活性,提高了混凝土的强度、降低了泌水率、减小了坍落度经时的损失,从而有助于低活性粉煤灰的开发利用。     

机场道面抢修用聚氨酯稳定集料的试验研究

以机场道面意外损毁的抢修为目的,进行了聚氨酯发泡快速稳定道面基层回填料的试验研究。试验结果表明,常温下用聚氨酯发泡稳定碎石集料,2 h无侧限抗压强度达到2.05 MPa,对道面结构的有限元分析表明,试验所用材料可满足道面基层的力学性能要求。     

磺化酚醛树脂的研究:对水泥和混凝土抗压强度的影响

研究了磺化酚醛树脂(SPF)对水泥和混凝土抗压强度的影响,结果显示:掺入SPF后,水泥和混凝土不同龄期的抗压强度均有明显的提高并且依赖于掺量、硫酸钠含量以及磺化剂用量.     

活性粉末混凝土200(RPC200)的配制试验研究

进行了活性粉末混凝土(RPC)的配制试验,通过5批试件分别探讨砂灰比、石英粉、硅灰、水胶比和钢纤维等因素单值变化时对RPC流动度以及抗折强度、抗压强度的影响.研究表明:在常规制作工艺条件下,配制出抗压强度和抗折强度分别为145.6 MPa和26.68MPa的无纤维RPC;当钢纤维含量为6%时,RPC的抗压强度和抗折强度分别达到了201.3MPa和73.67 MPa.     

高渗高强混凝土材料强度特性试验及参数确定

高渗高强混凝土是一种兼具高渗透性和高强度的新材料,用在离壁式地下工程中既能确保通畅地排除围岩周边地下水,又能提高地下工程结构自身的强度,充分发挥其减震层的作用。通过正交试验得出影响材料单轴抗压强度与抗劈裂强度的4个因素的排序,结果显示:对抗压强度与抗劈裂强度影响最大的2个因素是灰集比与水灰比,聚灰比对抗劈裂强度的影响也较为明显。从材料一点的三向应力状态出发,通过对试验结果的计算得到岩土工程中广泛运用的内摩擦角和黏聚力等强度参数,经回归分析发现材料的黏聚力与抗压强度之间符合线性增长关系,该结果可以直接为岩土工程数值计算中的数据应用提供依据。