通过调整不同浸泡时间(0、2、5、24、120 h)来研究C20、C30及C40混凝土的含水率,并研究了含水率对混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、应力-应变的影响规律。结果表明:随浸泡时间的延长,混凝土的含水率总体表现出前期快速增加,后期缓慢增加,120 h时基本达到饱和状态;混凝土的抗压强度与劈裂抗拉强度均随含水率的增加呈降低趋势,含水率的影响作用显著;在饱和状态下,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度较干燥状态时的最大降幅分别达36.35%、32.36%;相对较低强度等级混凝土的力学性能对含水率的敏感性更强;随着含水率的增加,混凝土的单轴抗压及劈裂抗拉峰值应变呈下降趋势,单轴抗压及劈裂抗拉应力-应变曲线的上升段斜率逐渐增大。

研究了温度(20、170、220、270、320、500、750、1000℃)和加载率(0.5 kN/s、5.0 kN/s)对普通混凝土和钢纤维陶瓷骨料混凝土劈裂抗拉性能的影响。结果表明:高温下普通混凝土与钢纤维陶瓷骨料混凝土的劈裂抗拉强度均存在加载率强化效应;普通混凝土的劈裂抗拉强度在20~1000℃内总体表现为温度软化效应,其中,在170~220℃内以温度强化效应为主;钢纤维陶瓷骨料混凝土的劈裂抗拉强度表现出明显的温度软化效应;各温度下,钢纤维陶瓷骨料混凝土的的劈裂抗拉强度均高于普通混凝土,表现出良好的耐高温性能。

研究了不同掺量的玻璃纤维对高性能混凝土早期抗裂性能的影响,并以裂缝总条数、裂缝最大宽度以及总开裂面积评价其影响效果。同时,对比研究了纤维对高性能混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和拉压比的影响。结果表明:随着玻璃纤维掺量的增加,混凝土的裂缝总条数不断减少,总开裂面积明显降低,当纤维体积掺量达到0.11%时,能够显著抑制混凝土早期裂缝的产生。玻璃纤维的掺入对抗压强度影响不大,但提高了混凝土的劈裂抗拉强度、拉压比和韧性,改善了高性能混凝土的抗裂性能。

研究了再生粗骨料替代率和骨料包浆对自密实再生混凝土力学性能和抗氯离子渗透性的影响。结果表明:当再生粗骨料替代率分别为30%、60%、100%时,与未包浆再生骨料混凝土相比,预包浆再生骨料混凝土的坍落扩展度分别提高了0.76%、3.33%、5.17%,抗压强度分别提高了5.9%、3.2%、6.1%,劈裂抗拉强度分别提高了5.2%、11.2%、18.2%;随着再生粗骨料替代率的增加,混凝土的电通量值增大,当再生粗骨料替代率分别为30%、60%、100%时,与未包浆再生骨料混凝土相比,预包浆再生骨料混凝土的电通量值分别下降了16.7%、22.9%、8.6%;骨料经过包浆处理后,改善了自密实再生混凝土的力学性能及抗氯离子渗透性。

对掺加聚丙烯-玄武岩混杂纤维的陶粒混凝土进行了抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度试验,得到了混杂纤维对陶粒混凝土力学性能的影响规律。结果表明:混杂纤维掺量为0.2%时,陶粒混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度提升幅度最大,分别较基准组提高了11.21%、30.73%、15.26%,但掺量过大时陶粒混凝土的力学性能会下降,甚至出现负效应;聚丙烯纤维与玄武岩纤维的混杂比为2∶1时,其对陶粒混凝土的增强效果较好;混杂纤维能增强陶粒混凝土的韧性,对抗折强度和抗拉强度提升效果明显,对抗压强度提升效果较小。

研究了玄武岩纤维(BF)掺量对掺沙漠砂混凝土抗压强度、单轴受压应力-应变曲线、劈裂抗拉强度和弹性模量的影响。结果表明:BF对掺沙漠砂混凝土的抗压强度和弹性模量影响较小;掺沙漠砂混凝土的劈裂抗拉强度随着BF掺量的增加呈先增大后减小的趋势,BF最佳掺量为0.4%;BF掺沙漠砂混凝土的应力-应变曲线发展规律与普通混凝土类似;采用普通混凝土的弹性模量计算公式能较准确地计算出BF掺沙漠砂混凝土的弹性模量。

研究了聚乙烯醇(PVA)纤维的长度(3 mm、6 mm、12 mm)和体积掺量(0、0.1%、0.3%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)对轻骨料混凝土抗压和劈裂抗拉性能的影响,并对PVA纤维轻骨料混凝土的抗压强度尺寸效应进行了研究。结果表明:随着PVA纤维长度和体积掺量的增加,轻骨料混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度基本均呈降低趋势,当PVA纤维长度为3 mm、体积掺量为0.1%时,轻骨料混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度达到最大;PVA纤维轻骨料混凝土的抗压强度尺寸效应较为显著,建立的PVA纤维轻骨料混凝土抗压强度尺寸效应公式与试验结果吻合良好。

通过正交试验研究了引气剂(十二烷基磺酸钠)、短切玄武岩纤维(BF)和沙漠砂对混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响。结果表明,引气沙漠砂纤维混凝土的最优配合比为引气剂掺量0.003%、沙漠砂替代率40%、短切BF掺量0.1%。

通过劈裂抗拉强度试验研究了普通混凝土(NC)强度等级和界面处理方式对混杂纤维活性粉末混凝土(HFRPC)与NC界面黏结性能的影响。结果表明:与凿毛、露骨料、切槽界面处理方式相比,植筋HFRPC-NC试件的劈裂抗拉强度最高,为NC试件破坏强度的1.15~1.22倍,且破坏模式为延性破坏;对于界面粗糙度不同的凿毛、露骨料、切槽三种界面处理方式,HFRPC-NC试件的劈裂抗拉强度可达NC试件破坏强度的70%~92%,且劈裂抗拉强度随界面粗糙度的增大而增大;HFRPC-NC试件的劈裂抗拉强度随NC强度等级的提高而增大。

将不同钢粒掺量(0、5%、10%、20%)和1.2 kg/m^3聚丙烯纤维掺入再生骨料取代率为100%的再生混凝土中,研究其工作性和力学性能。结果表明,钢粒可以有效改善聚丙烯纤维再生混凝土的流动性,且对其保水性能影响较小;不同钢粒掺量会引起聚丙烯纤维再生混凝土抗压强度波动,随着钢粒掺量的增加其劈拉强度有一定降低,较优的钢粒掺量为5%。