等强条件下橡胶微粒混凝土抗压特性及弹性模量研究

掺加橡胶微粒可以明显改善混凝土的力学特性。采用橡胶微粒等体积取代细骨料的方法,通过不断调整配合比,反复试验配制出橡胶微粒体积掺量分别为0%、10%和15%的等强度(30 MPa)橡胶微粒混凝土,探讨橡胶微粒混凝土的抗压强度变化规律,以及在等强条件下不同橡胶微粒掺量对混凝土弹性模量的影响。结果表明:掺入橡胶后,混凝土的前期强度(3 d和7 d)发展较基准混凝土变缓,7 d以及14 d后强度出现较大幅度的增长,28 d后各个配比混凝土立方体抗压强度增幅不大;掺入一定量的橡胶后,混凝土的抗裂性能得到了一定程度的改善,橡胶微粒体积掺量越大,试件受压破坏后的完整性越好;掺入橡胶后,混凝土的弹性模量呈现出近乎线性的大幅下降趋势。     

不同粒径橡胶集料混凝土工程特性试验

用橡胶颗粒取代砂子,对橡胶集料混凝土进行工作性测定及单轴抗压试验、抗水渗试验、抗氯离子渗透试验、冻融循环试验。结果表明:存在最不利橡胶颗粒粒径0.63～1.25 mm,使混凝土流动性最差;混凝土抗压强度随橡胶颗粒粒径减小而下降,但掺入小粒径橡胶颗粒有助于保证混凝土完整性;存在最优取代粒径0.165～0.315 mm,使混凝土电通量、渗水高度、质量损失率、相对动弹性模量损失率分别为普通混凝土的53.15%、52.35%、16.35%、51.79%;利用耐久性最优配合比制备的橡胶集料钢筋混凝土简支梁起裂荷载高于普通钢筋混凝土简支梁,但极限荷载有所降低,降幅约为6.10%。     

橡胶混凝土力学性能的试验研究

橡胶混凝土因其优越的材料性能而具有较好的应用前景,而强度的降低成为关键问题。试验以强度C25的普通混凝土为基准,用废旧轮胎橡胶颗粒等体积取代细骨料制成橡胶混凝土,研究不同橡胶颗粒粒径和掺量对混凝土力学性能的影响。研究结果表明:橡胶混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均较基准混凝土的小,且随着橡胶掺量的增加而逐渐减小。拉压比较基准混凝土的大,且随着橡胶掺量的增加有增大的趋势。另外试验结果也显示,橡胶的掺入增强了混凝土的韧性,可为橡胶混凝土的实际应用提供技术支持。     

加重微粒混凝土模型材料力学特性试验研究

针对模型结构自身质量损失过大而导致的惯性力失真效应等问题,为准确了解模型试验中加重微粒混凝土的力学性能、合理选取结构相似材料,基于正交试验方法,以水灰比、骨胶比、细砂率、重率及石灰比为考量因素,通过密度测试、强度测试和弹性模量测试对该材料进行了研究,借助直观法和方差法对试验结果进行了分析,初步获得了模型材料原料组成对该种材料强度特性的影响规律。结果表明: 原料组份变化对模型材料的物理力学指标及力学特性具有明显影响,极差法和方差法的分析结果大致相同; 重晶石砂在微粒混凝土模型材料中的应用效果较好,重率为调节材料密度的主控指标,并且能够实现材料其他力学参数的稳定调节; 水灰比与抗压强度和弹性模量负相关,增大水灰比将致使抗压强度和弹模迅速降低。试验结果为进一步研究模型试验中结构微粒混凝土材料的制备提供了参考。     

高强再生混凝土力学性能试验研究

通过试验研究了再生骨料取代率、矿物掺合料、钢纤维和养护方法对再生混凝土性能的影响。试验结果表明,随着再生骨料取代率的增大,再生混凝土的抗压强度和静弹性模量逐渐降低,本试验最佳骨料取代率为60%;矿物掺合料能提高再生混凝土的后期强度,但对前期强度降低较多;钢纤维能提高再生混凝土的抗压强度和静弹性模量;养护条件对再生混凝土的抗压强度影响比普通混凝土小。     

橡胶塑性混凝土性能试验研究

利用橡胶颗粒等体积代替细集料,制备橡胶塑性混凝土,研究不同橡胶颗粒含量、水胶比等对其渗透性和力学特性的影响。结果表明:对水胶比一定的塑性混凝土,橡胶颗粒掺量增加,弹性模量减小,但对塑性混凝土的渗透系数基本没影响。塑性混凝土水胶比降低,其弹性模量明显增加,渗透系数明显减低。因此,综合利用橡胶颗粒和改变水胶比,可以配制满足工程需要的低弹性模量、高抗渗性的塑性混凝土,为改善塑性混凝土的配比提供了一种新方法。     

碾压混凝土重力坝动力模型破坏试验研究

采用仿真混凝土材料研究碾压混凝土重力坝不同坝段模型在地震荷载作用下的破坏特征.通过施加不同的地震波,研究各种坝段的动力特性,并在此基础上进行了大坝的超载破坏试验,分析研究了重力坝各坝段的极限承载力和变形破坏机理,对比评价各坝段的抗震性能.试验结果表明,各坝段均首先在坝头部位发生开裂损伤,随着输入地震动加速度的逐级增加,不同坝段出现破坏的部位和破坏程度有所变化.试验结果为工程设计和全面定量评价重力坝各坝段的抗震性能提供重要依据.     

大掺量粉煤灰混凝土力学性能试验研究

在混凝土中掺加粉煤灰,既可以节约水泥,又可以提高混凝土的耐久性.通过不同配合比混凝土力学性能试验,分析了混凝土轴心抗压强度、抗压弹性模量、轴心抗拉强度、抗拉弹性模量和极限拉伸值的变化规律及其之间的关系.结果表明:当水胶比为0.35、粉煤灰掺量为60％时,粉煤灰混凝土28 d的强度可满足工程要求,说明在低水胶比情况下加大粉煤灰掺量是可行的.     

橡胶混凝土密度与抗压强度关系的试验研究

在橡胶掺量相同的条件下,橡胶混凝土的力学性能随掺入橡胶颗粒的目数不同而改变。在橡胶混凝土的水灰比保持不变、橡胶颗粒占细骨料体积5%~40%的情况下,分别进行橡胶颗粒目数为5目、20目、40目时橡胶混凝土密度与抗压强度的测试。通过对试验结果的分析,建立了不同目数和同一目数不同掺量下的橡胶混凝土密度与强度折减系数的关系,可用于橡胶混凝土密度和抗压强度的预测。     

玄武岩纤维混凝土快速冻融试验的力学性能研究

为了满足玄武岩纤维混凝土在寒冷地区的使用要求,在冻融环境下,对素混凝土和玄武岩纤维混凝土的力学性能进行研究。结果表明：(1)50次冻融循环前,纤维掺量分别为0.09%、0.135%、0.18%的玄武岩纤维混凝土,其相对动弹性模量均变化较小;50次冻融循环后,其相对动弹性模量均快速减小。(2)在不同介质冻融环境下,50次冻融循环前,素混凝土和玄武岩纤维混凝土的抗压强度均缓慢降低;50次冻融循环后,其抗压强度快速降低。(3)相同冻融循环条件下,素混凝土相对动弹性模量和抗压强度降低最快,纤维掺量0.135%的玄武岩纤维混凝土的相对动弹性模量和抗压强度降低最慢。研究成果可供类似混凝土工程参考与借鉴。     

单轴压荷载下素混凝土动态特性及本构关系研究

基于31组混凝土立方体试件的动态压缩试验结果,研究了在不同应变速率下混凝土的强度、变形以及本构方程。研究发现:混凝土强度随着应变速率而增加的趋势明显;混凝土在不同应变速率下的应力-应变全曲线形状相似,具有明显的规律性,可以用本文提出的一组方程来表达。通过与试验数据对比发现,所提出的不同应变速率下混凝土材料的本构方程与试验结果吻合较好,可应用于混凝土结构动力设计中。     

橡胶粉掺量和细度对路用橡胶混凝土物理力学性能影响分析

为研究橡胶粉掺量和细度对路用橡胶混凝土物理力学性能的影响规律,以3种橡胶粉掺量和4种橡胶粉细度为变化参数,对橡胶混凝土和普通混凝土进行抗弯拉强度和立方体抗压强度试验,并得出橡胶混凝土脆性系数。试验结果表明:橡胶混凝土脆性较小,具有良好的变形能力;橡胶粉掺量对混凝土各强度指标的影响程度高于细度对其的影响;橡胶粉掺量10%和20%的橡胶混凝土的抗弯拉强度和立方体抗压强度均随橡胶粉掺量的增加而减小,随橡胶粉细度的增大而增大;橡胶混凝土脆性系数随着橡胶粉掺量的增加而不断减小;橡胶粉掺量30%、细度为177 μm的橡胶混凝土性能指标的离散性较大,建议实际工程中采用掺量≤20%,细度≤250 μm的橡胶粉。研究成果可为橡胶混凝土在道路工程的应用提供参考。     

表面改性橡胶水泥砂浆的力学性能试验研究

分别采用水、EP乳液、聚氨酯乳液、NPU乳液4种材料对橡胶表面进行特殊处理,研究其对橡胶水泥砂浆力学性能的影响。结果显示4种材料的处理方法均不同程度的提升了橡胶水泥砂浆的抗压强度,其中EP乳液改性效果最优,抗压强度较基准橡胶砂浆提高了15.745%;改性后的橡胶水泥砂浆的劈拉强度与未改性的橡胶水泥砂浆相比无明显降低;未处理和处理后的橡胶水泥砂浆,其拉压比均比基准普通水泥砂浆较大,其韧性有所提高。2000倍的电镜观测表明,改性后的橡胶颗粒表面能够提高水泥基体与橡胶颗粒的界面黏结强度,从微观上阐明了改性橡胶砂浆强度提高的机理。     

无机改性剂增强橡胶混凝土强度试验

试验研究了水洗、Na OH溶液、Ca Cl2溶液三种无机改性方式对橡胶混凝土强度的影响。为实现橡胶混凝土强度提高的预期研究目标,深入分析了基准橡胶混凝土的配制原则,并基于此完成了试验设计。分析表明:基准橡胶混凝土的强度与基准混凝土的强度比值为0.71~0.83时,易于实现预期研究目标。试验结果显示:水洗方式对橡胶混凝土的抗压强度和劈拉强度略有提高;Na OH溶液和Ca Cl2溶液改性对橡胶混凝土的抗压强度具有提高作用,其中Na OH溶液的改性效果更优。     

基于橡胶粒径、掺量的混凝土强度公式拟合

试验用3种不同粒径的橡胶颗粒以5种掺量配制橡胶混凝土,橡胶颗粒改性采用Na OH和KH570复合改性方法,得到3 d~360 d养护龄期的混凝土抗压强度值,回归分析橡胶混凝土抗压强度与养护龄期、橡胶颗粒掺量、橡胶颗粒粒径及改性方法的函数关系。试验结果表明:橡胶混凝土抗压强度随橡胶颗粒掺量增加而减小,橡胶颗粒粒径较大,橡胶混凝土抗压强度也较大;橡胶混凝土改性后抗压强度比改性前提高了15%左右;得出的橡胶混凝土立方体抗压强度计算式可较方便地指导不同强度橡胶混凝土的配制和工程应用中橡胶混凝土抗压强度的估算。     

基于大型动三轴试验的筑坝砂砾石料动模量和阻尼比研究

为获得筑坝砂砾石料的动模量、阻尼比参数及其影响因素和影响规律,采用大型动三轴试验仪,对某沥青混凝土心墙砂砾石坝的筑坝砂砾石料进行了动模量、阻尼比试验,研究了筑坝砂砾石料的动应力-动应变特性,分析了围压对最大动模量、动剪切模量比和阻尼比的影响,并以修正等效线性模型为基础,确定坝壳料和过渡料的动模量和阻尼比等特性参数。试验结果表明:随着围压增大,筑坝砂砾石料的动剪切模量增大,阻尼比减小;随着动应变的增大,动剪切模量比逐渐减小,阻尼比变大;修正等效线性模型引入归一化动应变,能较好地消除围压对动模量衰减规律和阻尼比的影响,能较准确地反映筑坝砂砾石料的动力变形特性。研究成果可为类似工程提供借鉴和参数 。     

强夯压实黄土的工程力学性质试验研究

利用强夯法和常规击实法压实非饱和黄土时在压密过程中的相似性,分别采用上述两种方法制备土样来试验研究强夯压实黄土的工程力学性质。试验结果表明:压实黄土的压缩模量、回弹模量、粘聚力及内摩擦角随击实功的增大而增大;强夯压实黄土的干密度普遍较击实黄土低,但其压缩模量和强度较室内击实黄土明显地大。     

掺砂水泥复合土力学性能研究

水泥复合土不同围压下的常规三轴试验和无侧限抗压强度试验结果表明:在水泥土中掺入一定量的砂,可以提高水泥土的无侧限抗压强度;在有围压作用的情况下,掺砂水泥复合土的偏应力—应变关系曲线有明显的峰值,偏应力—应变关系曲线属加工软化型,其残余强度和破坏应变随着围压的增大而增大。通过SEM电镜扫描照片,进一步从微观角度分析了水泥复合土的固化机理。