原创《膨胀剂和壁厚对钢管混凝土瞬时变形影响》：该文是关于膨胀剂论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
摘 要：文章通过钢管混凝土短柱轴心受压试验,考察了内掺膨胀剂和不同壁厚对钢管混凝土瞬时变形的影响,并且通过钢管混凝土的弹性有限元模型计算,从理论上支持了壁厚对瞬时变形的影响规律,通过钢管核心混凝土的孔结构分析,从微观角度讨论了膨胀剂对钢管混凝土瞬时变形的影响机理.
关键词：瞬时变形；轴心受压；试验；钢管混凝土；膨胀剂；壁厚
钢管混凝土是利用钢管和混凝土之间紧箍力来提高核心混凝土的轴向承载力并增加薄壁钢管的稳定性,充分利用混凝土在三向应力下的变形特性,以获得比钢管和混凝土单独作用之和更高的承载力,提高大载荷和动力载荷下的安全性.钢材和混凝土组合成钢管混凝土构件,不但充分发挥了两种材料的优点,相互弥补了对方的弱点,而且还显示了新的优异的工作性能：抗压强度高,塑性性能好,抗震性能优异,堪称是一种优质、高强、经济合理的构件.将膨胀混凝土填充入钢管形成钢管膨胀混凝土是更好的组合结构形式.膨胀混凝土常见的是在普通混凝土中添加明矾石类膨胀剂,产生硫铝酸钙结晶（钙矾石）而致膨胀.将膨胀剂以合理的掺量掺入普通混凝土,以其化学能—膨胀能来做功补偿混凝土的收缩,可以提高混凝土内部结构的密实度,改善混凝土的工作性能.当膨胀混凝土填充入钢管时,由于钢管的约束,膨胀会更加有利于力学性能的改善.文章设计了6个钢管混凝土短柱,考察了膨胀剂和不同壁厚对钢管混凝土瞬时变形性能的影响,通过有限元模型计算从理论上支持了壁厚对瞬时变形的影响规律,通过孔结构分析,从微观角度讨论了膨胀剂对钢管混凝土瞬时变形的影响机理.
1 试验概况
1.1 试验项目
为了研究内掺膨胀剂和不同壁厚对钢管混凝土瞬时变形的影响,本次试验制作了六根钢管混凝土短柱,两个进行孔结构测试,剩下四个以壁厚和是否掺膨胀剂为变量进行正交试验（试件具体信息表1）.经过6个月的养护,其中,S-1至S-4用来进行瞬时变形试验,加载级别为0-45吨,每级以5吨为梯度递增,共分9级.S-5和S-6用来进行核心混凝土气孔参数微观测试.混凝土强度等级为C50,膨胀剂为UEA型膨胀剂.
表1 试件信息
试件编号外径（mm）壁厚（mm）高（mm）膨胀剂掺量测试项目
S-11402.23500%瞬时变形
S-21402.23504%瞬时变形
S-31401.33500%瞬时变形
S-41401.33504%瞬时变形
S-51402.23500%孔结构
S-61402.23504%孔结构
1.2 试验方法
对于进行瞬时变形试验的试件,上底板和下底板采用5mm厚钢板,混凝土搅拌前先将下底板提前焊死,以便于乘装混凝土,混凝土搅拌完毕并装入钢筒后,振捣削平,立即封盖并焊接封闭.试验加载设备为50吨电子万能试验机,将试件直接放置在试验机上进行分级加载.为了准确地量测试件的轴向变形,在上下底板间架立0-5mm量程的千分表,每加一级荷载,停顿一分钟进行读数,从而获取轴向位移.
在进行孔结构测试试验时,先将钢管混凝土试件的钢管切割剥开,取出其中的核心混凝土.将核心混凝土在混凝土切割机上切割得到厚度1cm—2cm的切片.将所得切片在磨光机上磨光,然后将切片待测面用墨汁涂黑,放入烘箱中烘烤24小时,以中止水化.烘烤结束后,将氧化铝粉和白凡士林混合,加热融化,之后涂抹到切片待测面上,保证白色的氧化铝粉充分填充待测面上的气孔.再用刀片刮掉多余粉末.经过上述处理,试样表面的气孔和非气孔部分形成强烈的黑白对比.将处理好的切片放置于RapidAir型硬化混凝土气孔结构分析仪上进行测试.
2 试验数据和结果分析
2.1 瞬时变形数据
将瞬时变形试验数据,根据每级荷载及其相应的变形值,绘成荷载—变形曲线.在绘图时,将试验数据按单一变量分四组进行比较.第一组：S-1和S-2（壁厚2.2,一个内掺膨胀剂,一个不掺膨胀剂）；第二组：S-3和S-4（壁厚1.3,一个内掺膨胀剂,一个不掺膨胀剂）；第三组：S-1和S-3（都不掺膨胀剂,一个壁厚2.2,一个壁厚1.3）；第四组：S-2和S-4（膨胀剂掺量都为4%,一个壁厚2.2,一个壁厚1.3）.由此便得到4个由单一变量控制的荷载—变形曲线比较图（具体见图1,图2,图3,图4）.
图1 S-1和S-2的荷载—变形曲线比较
图2 S-3和S-4的荷载—变形曲线比较
图3 S-1和S-3的荷载—变形曲线比较
图4 S-1和S-3的荷载—变形曲线比较
2.2 孔结构数据
测试系统扫描完试样之后,根据直接导线法的原理,自动统计出各级弦长下相应的气孔数量以及计算出样品的气孔率、平均弦长、比表面积等数据.具体结果见表2及图6.
表2 孔结构测试参数
试件编号Air Content（%）Specific Surface（）VoidFrequency
（）Average Chord Length（mm）Paste to Air Ratio
S-51.7310.850.0470.36916.71
S-60.699.450.0160.42341.88
图5 S-5和S-6在各级弦长下的气孔数量比较
2.3 结果分析
从图1和图2可以很明显地看到,在分级加载时,同样的荷载下,内掺膨胀剂的钢管混凝土的轴向变形要明显小于不掺膨胀剂的钢管混凝土.在相同荷载下,内掺膨胀剂的轴向变形和未掺膨胀剂的轴向变形相比,第一组中,最大减小到后者的43.3%,最小减小到后者的94.5%,第二组中,最大减小到后者的63.5%,最小减小到后者的81.9%.
膨胀剂论文参考资料：
结论：膨胀剂和壁厚对钢管混凝土瞬时变形影响为关于膨胀剂方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关高性能膨胀剂论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
