研究了PVA纤维长度和体积掺量对轴心抗压强度和抗折强度的影响,并采用灰色理论模型分析了轴心抗压强度和抗折强度随龄期的变化规律。结果表明:PVA纤维的掺入在一定程度上改善了混凝土的轴心抗压强度和抗折强度;非等时距GM(1,1)模型的预测精度较高。

设计并完成了在掺与不掺减水剂两种配合比下,再生粗骨料取代率分别为0、30%、50%、100%的再生混凝土的和易性、立方体抗压强度、棱柱体抗压强度的相关试验,并以天然骨料混凝土作为基准进行了对比分析。试验结果表明,粗骨料取代率对混凝土的流动性、粘聚性与保水性有不同的影响,适量的减水剂可以增强混凝土的流动性;在水灰比相同的情况下,再生粗骨料取代率为30%时再生混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度都高于普通混凝土;再生混凝土的抗压强度随龄期的发展和普通混凝土比较相近。

再生混凝土应力-应变本构关系是分析再生混凝土结构承载力及变形破坏的主要依据,本文针对六种不同再生粗骨料替代率、三个龄期的棱柱体共54个试件进行轴心抗压强度试验,分析了不同再生粗骨料替代率对再生混凝土全应力-应变曲线和轴心抗压强度、弹性模量、峰值应变及极限应变的影响规律。结果表明,再生混凝土全应力-应变曲线与普通混凝土相似,弹性模量均低于普通混凝土,峰值应变随着取代率增加而增大,极限应变则随着取代率的增加呈先增后减趋势。

通过在再生混凝土中加入不同掺量的橡胶颗粒和纳米材料,分析了橡胶颗粒、纳米材料和龄期对再生混凝土的抗压强度影响。试验表明,抗压强度随着再生混凝土中橡胶颗粒的掺量的增加而降低,当再生混凝土中的橡胶颗粒掺量为3%时,混凝土的立方体抗压强度和轴心抗压强度降低量最不明显,分别降低7.73%和6.19%;掺入纳米材料可以较大幅度的提高再生混凝土的抗压强度,尤其可以提高再生混凝土的早期强度;再生混凝土的早期强度增长速度较大,而后期增长效果并不明显。

基于混凝土的细观损伤机制和损伤本构关系模型,推导了高强混凝土轴压弹塑性本构关系,结合已有研究成果,通过对初始弹性模量、峰值应变等模型关键参数进行综合分析,建立了基于混凝土轴心抗压强度参数的计算方法,所得应力-应变关系(含残余变形)既可用于单调加载,也适用卸载后再加载,可与已有的普通混凝土轴心抗压本构关系相协调,与试验结果相比较,预测结果与实际值吻合良好。

以强度等级为LC30的普通陶粒混凝土为基准组研究对象,采用L9(34)正交表进行试验设计,通过改变水泥、橡胶粉、GRT纤维掺量,分别配置了9组GRT纤维-橡胶粉陶粒混凝土轴心抗压试件,养护7d和28d后测试轴心抗压强度。通过对试验数据的直观分析和方差分析,研究了水泥、橡胶粉、GRT纤维掺量的变化对GRT纤维-橡胶粉陶粒混凝土7d和28d轴心抗压强度的影响趋势。通过运用回归分析的方法建立了GRT纤维-橡胶粉陶粒混凝土7d和28d轴心抗压强度的强度预测公式,并验证了公式的可用性。

为了研究BFRP布用量对混凝土短柱轴心抗压性能的影响,进行了单向轴心抗压试验和数值模拟研究。研究结果表明,随着BFRP布用量的增加,混凝土短柱的轴心抗压强度均有不同程度提高;采用ANSYS有限元分析软件能较好地模拟BFRP布约束混凝土短柱的轴心抗压强度。

通过玻化微珠保温混凝土立方体抗压强度与棱柱体轴心抗压强度正交试验,研究了试件的破坏形态,分析了水灰比、水泥用量等因素对混凝土受压强度影响的主次顺序,确定了抗压强度最优配比方案,建立了混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度关系式。

通过对玻化微珠保温混凝土轴心抗压强度与立方体抗压强度的测定,分析了棱柱体的破坏特征及应力—应变全曲线,并回归了玻化微珠保温混凝土的轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系式和峰值应变公式,为进一步研究玻化微珠保温混凝土以及采用该混凝土进行结构设计提供了理论和参考依据。