摘要：功能梯度混凝土(Functionally Graded Concrete,简称FGC)属新型复合建筑材料,其组分和性质在空间上呈梯度连续变化。本文基于ANSYS有限元软件和分层模型开展FGC梁的稳态热断裂问题研究,通过一个典型算例验证了分层有限元法的收敛性及计算精度,并在此基础上进一步分析了梯度形式、梯度参数及裂纹几何形态等对FGC梁热断裂行为的影响规律,相关结果可为FGC梁的组分设计提供一定的参考。

摘要：在实际工程中,大体积混凝土常因为内外温差太大,而导致混凝土表面出现裂缝。为了解决该问题,采用功能梯度混凝土设计思路,在混凝土芯部采用大掺量矿物掺合料粉煤灰+矿粉,并外掺新型内养护型水化热抑制剂,降低混凝土内胶凝材料的水化放热量,进而降低混凝土的内外温差;在外圈0.5~2 m范围内的混凝土中掺加聚丙烯纤维及膨胀剂,提高混凝土抗开裂性能。通过计算机模拟结果发现,该方法能够将混凝土的内外温差降为19.5℃;最小抗裂安全性由1.04提高到1.47,抗裂安全性得到明显的提高。并且现场实验结果也符合模拟结果,其内外温差分别为20.4℃和12.2℃,都满足≤25℃的控制标准。

摘要：本文考虑混凝土强度等级、界面处理方式及ECC厚度三种参数设计制作了ECC-RC功能梯度混凝土试件。通过劈裂抗拉强度试验,研究了ECC-RC功能梯度混凝土的劈裂抗拉性能及上述三参数对其劈裂抗拉性能的影响。试验结果表明:功能梯度混凝土的劈裂抗拉强度随着混凝土强度提高而有所增加;采用人工制造的凹槽处理比采用细钢丝的处理)对功能梯度混凝土的劈裂抗拉强度的提高效果更为明显。ECC厚度的改变是影响功能梯度混凝土劈裂抗拉强度的重要因素之一。试验结果渴望将ECC-RC功能梯度混凝土推广至工程建设领域内。

摘要：采用国产PVA纤维作为增韧材料制备ECC,考虑混凝土强度等级、界面处理方式及ECC厚度三种参数设计制作了12组ECC-RC功能梯度混凝土试块。通过双面剪切试验,研究了ECC-RC功能梯度混凝土的层间界面黏结性能及上述三参数对其层间界面黏结性能的影响。试验结果表明:界面处理方式对试块的破坏形态有显著影响;功能梯度混凝土的层间界面黏结强度随混凝土强度等级的提高而增加;采用人工凹槽处理试块层间界面可显著提高功能梯度混凝土的层间界面黏结强度;当试块层间界面未经处理或采用人工凹槽处理时,试件的平均层间界面黏结强度随ECC厚度的增加而提高。试验结果可为ECC-RC功能梯度混凝土试件的设计及使用提供试验依据。

摘要：针对功能梯度混凝土在地下工程中的应用问题,研究多因素作用对聚合物水泥基混凝土抗折强度的影响.试验使用均匀设计方案,建立两种回归分析模型;采用偏最小二乘二次多项式模型对主效应及交互主效应进行分析;采用多因子及平方项逐步回归模型的降维子模型对单因素及交互作用对抗折强度的影响进行分析.结果表明:对抗折强度的影响中,主效应从大到小为水胶比、聚丙烯酸酯乳液、粉煤灰、硅粉、聚丙烯纤维;交互主效应从大到小为硅粉和聚丙烯纤维、聚丙烯纤维和聚丙烯酸酯乳液、粉煤灰和聚丙烯酸酯乳液、硅粉和聚丙烯酸酯乳液、水胶比和聚丙烯纤维、粉煤灰和聚丙烯纤维、水胶比和硅粉、水胶比和粉煤灰、粉煤灰和硅粉、水胶比和聚丙烯酸酯乳液;并且当水胶比、粉煤灰掺量、硅粉掺量、聚丙烯纤维、聚丙烯酸酯乳液分别为0.22,29.87%,7.46%,1.19kg,8.72%时,抗折强度最优,为28.47MPa.