单轴压缩CT实验条件下混凝土破裂分形特性分析

应用x射线ct对单轴压缩条件下混凝土的细观破裂过程进行了实时扫描观测,获得了混凝土试件内部ct尺度裂纹开裂、扩展、连通的全过程ct图像。分析混凝土试件各扫描断面大统计区域平均ct数变化,表明静力压缩条件下混凝土在强度峰值前的ct数呈均匀变化,表现为整体压密和扩容。小统计区域平均ct数变化则对裂纹萌生更敏感。对ct图像进行等密度分割,可以精确地显示裂纹萌生部位和扩展过程。ct图像显示,混凝土材料进入屈服阶段的现象是不同的ct尺度裂纹各自变形和扩展,裂纹发生部位在砂浆与骨料之间。进入软化阶段的现象是不同的ct尺度裂纹相互贯通。分析结果表明,非线性阶段ct尺度裂纹的扩展和变形对混凝土强度和变形有决定性影响。

在刚性压力机上,应用动态应变仪、应力传感器、位移传感器等仪器对花岗岩进行单轴压缩实验。得到了花岗岩破裂过程的全应力-应变曲线。通过对全应力-应变曲线的分析表明:试样变形特征基本上是一致的,都经历了初始压密、弹性变形、裂纹初始、裂纹稳定扩展、裂纹不稳定发展直到破裂五个阶段。通过对试样峰值前的受力变形特点的观察,发现试样接近其峰值强度时,出现了一小段应力增长缓慢,而相对应的应变量明显增加的塑性变形阶段,可进一步研究岩石破裂失稳机理及其失稳前兆信息。

基于声发射事件空间分布的柱覆盖分形模型,利用mts815flextestgt岩石力学试验系统和pci-2声发射(ae)3维定位实时监测系统,对瀑布沟水电站地下厂房花岗岩单轴压缩损伤破坏过程中声发射事件空间分布的分形特征进行了研究。结果表明,声发射事件随应力增加逐渐活跃,加载初期声发射数量较少,应力接近峰值强度时,声发射事件累计数曲线呈指数上升;声发射事件的空间分布随应力增加是一个降维过程,其空间分维d在3～2内变化,峰值强度时,其值最小;弹性阶段后期,岩石内部微破裂开始向破坏面集聚,声发射空间分维d下降幅度明显增大;声发射空间分维恰当地表征了声发射事件空间分布的复杂程度。研究结论揭示了岩石声发射事件空间分布的分形特征,室内试验结果与文献对岩爆研究结果相吻合,可为现场监测应用提供理论指导。

利用rmt-150岩石力学试验系统和aewin-usb型声发射系统做了水泥砂浆块在单轴压缩条件下声发射特征实验。实验研究结果表明:声发射信号与水泥砂浆块内部损伤破坏情况有密切关系。对应全应力-应变曲线中4个阶段声发射特征各不相同,伴随着试样初始压密、弹性变形、屈服破坏和峰后破坏4个阶段,声发射活动少量发生、平稳增长、急剧增加、趋于稳定,因此可用声发射活动来表征岩石的微观损伤演化及预测其宏观破裂失稳过程。

将单轴压缩条件下遭受到剪切带(峰值应力之后呈现线性应变软化行为)形式的单一剪切破坏普通混凝土试样的峰后应力-应变曲线斜率的解析解推广为非线性情形.在峰值应力之前,采用scott模型描述非线性的本构关系.剪切带的非线性应变软化本构关系由导出的最短普通混凝土试样峰后斜率反算.利用得到的峰后本构关系,对其他较长的普通混凝土试样的应力-应变曲线进行了预测.预测的峰后应力-应变曲线依赖于试样的高度,且与实验结果吻合.估算的剪切带内部平均塑性剪切应变远大于在单轴压缩条件下测得的轴向应变的极限值.若测得的峰后应力-应变曲线被视为本构关系,则普通混凝土柱的峰后延性将被极大地低估.

干热条件下施工的混凝土特性试验研究——本文模拟新疆35℃干燥气候条件下施工，对混凝土的坍落度损失、含气量损失、凝结时间、抗压强度、干缩变形、极限拉伸、抗渗性和抗冻性等性能影响进行了试验研究。结果表明：混凝土拌和物的坍落度存在较大的损失，干热条件...

本文模拟新疆35℃干燥气候条件下施工,对混凝土的坍落度损失、含气量损失、凝结时间、抗压强度、干缩变形、极限拉伸、抗渗性和抗冻性等性能影响进行了试验研究。结果表明:混凝土拌和物的坍落度存在较大的损失,干热条件比标准条件下的损失略大,两种条件下的混凝土拌和物在静置90min后仍能实现振实。混凝土拌和物的含气量随静止时间的延长而减少,干燥条件比标准条件下的损失略大,干热条件下混凝土拌和物在静置30min后的含气量能满足要求,60min后含气量已不能满足要求。混凝土在干热条件下的干缩大于标准条件下的干缩,特别是在早期,1天和3天的干缩值平均增加59%和74%,随着龄期的延长,干热条件下14天后干缩值增加的程度与标准条件趋于一致。因此,在干热条件下施工的混凝土,应加强早期潮湿养护,从试验结果看,潮湿养护至少14d,一般不低于21d。模拟现场35℃施工养护的混凝土,其力学性能比标准条件有不同程度的提高,特别是3d和7d抗压强度有大幅度的提高。模拟现场35℃养护与标准养护的试件抗渗性能和抗冻性能相差不大,都能满足设计要求。以上成果可供其他工程参考。

人工冻结粘土单轴压缩蠕变特性归一化分析——冻土的蠕变特性问题一直是冻土力学的一个重要研究方向，通过对安徽临涣矿区粘土冻结后，进行单轴压缩蠕变试验，用归一化的方法研究其蠕变特性。研究表明，随着加载应力的增大，破坏时间缩短，最小蠕变速率加快，特别...

混凝土的冬季施工面临受冻破坏是影响寒冷地区混凝土耐久性的主要问题,文章从混凝土冻害机理出发,结合混凝土建筑物的冬季施工实践,从浇筑前后两个阶段分别采用搭设暖棚、控制水灰比、架设火炉、正温浇筑以及混凝土的搅拌养护等措施相结合的经验进行阐述、研究和探讨保证混凝土冬季施工质量的方法。

三轴循环加卸载条件下砂性土变形特性研究——利用基于局部变形数字图像测量的三轴试验系统和可提供循环加卸载的试验机，设计了砂性材料的三轴循环加卸载试验，研究了砂性散体材料在不同状态下的轴向、径向和体积变形特性以及泊松比的变化。加载体胀和卸载体缩是...

一种新的混凝土单轴压缩损伤本构模型

研究了钢纤维含量分别为0、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%等6种混凝土在围压条件下的动态压缩试验,围压分别为0、8、16、24mpa等4个量级;基于试验数据建立了不同围压和不同体积率钢纤维混凝土三向受力状态的模型。分析结果表明:在不同围压条件下,发挥钢纤维混凝土最佳性能的纤维含量是不同的,围压越高相应的钢纤维含量则越小。该模型可以描述围压条件下钢纤维混凝土的动态力学性能。

采用相同的单边裂缝方形短柱和统一的分步加载方式，对混凝土进行压缩ｉ型，ⅱ型，ⅲ型及压缩条件下的各种复合型断裂测试，给出了ｉ－ⅱ－ⅲ复合型临界断裂全曲面。

三轴应力条件下上海灰色粘土的ct细观试验研究——采用ct实时实验对上海灰色粘土在三轴应力条件下的特性进行系统的实验研究。研究结果表明，上海灰色粘土的变形有两种形式，一是以均匀性变形为主，二是以局部变形为主。在三轴应力条件下后者细观变形基本上分为三...

针对碾压混凝土重力坝和拱坝等坝体真实的工作受力状况,对碾压混凝土拱坝所用的二级配混凝土材料成型的本体、层面处理和层面不处理试件,进行了单轴及多轴应力条件下的剪切试验研究。试件尺寸为150mm×150mm×150mm,试验比较了不同应力状态对本体和含层面试件的抗剪强度和变形特性的影响。结果表明:在低应力压剪和压压剪应力状态下,所有试件抗剪强度和极限变形均有所提高;在有拉应力存在的状态下,所有试件抗剪强度均有所降低;复合应力状态下三种试件强度和变形特性有一定的差异。在以上试验基础上提出了碾压混凝土在复杂应力状态下的多轴剪切强度破坏准则。

三轴剪切条件下冻结粉质粘土变形特性的细观机理分析——利用计算机断层扫描技术(ct对冻土在三轴剪切过程中的结构变化进行了动态测试．通过对ct图像及ct数的分析发现，冻结粉质粘土在三轴剪切过程中和蠕变过程一样存在结构的弱化和强化现象，孔洞几何特征的改变...

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高温条件下的混凝土施工控制 (2)

高温条件下的混凝土施工控制

什么条件下开始混凝土工程冬期施工才合适 jgj104-2011《建筑工程冬期施工技术规程》第1.0.3条原文为： “本规程冬期施工期限划分原则是：根据当地多年气象资料统计，当 室外日平均气温连续5d稳定低于5℃即进入冬期施工；当室外日平 均气温连续5d高于5℃时解除冬期施工”。 从“规程”的条文规定，可以将混凝土工程冬期施工起止日期的界 定归纳为： (1)冬期混凝土工程施工的起止时间的界定是根据当地的多年气 象资料统计，而不是当地当年的气温情况。 (2)确定当地混凝土工程冬期施工起止日期是以界定温度为唯一 依据，温度是冬期施工起止日期的根据。 (3)除满足冬期施工的日期期间外，有时寒流影响，气温骤降到 0℃以下，但这种时间持续较短不足5d，虽然不满足规程的要求，气 温的突然降低也应注意防止混凝土遭受冻害。这种突然降温一般发生 在深秋初冬或者初春的倒春寒，由于突然降温，

随着工期要求和质量要求的提高,冬季施工在北方地区已变得非常普遍,在冬季负温条件下,工程施工的重点和难点便是混凝土的质量控制。本文以黄骅港某市政桥梁工程的冬季施工为例,采用综合蓄热法,从混凝土原材料、配合比、浇筑、养护、检测等方面阐述其质量控制办法和施工措施,重点介绍了原材料的控制、蓄热保温措施、最优养护龄期、受冻临界强度等。希望通过本文的阐述,可供同类工程参考借鉴。

本文研究了外掺mgo混凝土的膨胀及其在约束条件下的强度。试验结果表明,mgo混凝土的膨胀随mgo膨胀剂掺量的增加而增大,养护温度越高,膨胀速度越快。在mgo膨胀剂掺量与养护温度相同的条件下,二维约束能够提高外掺mgo混凝土的强度。