钢纤维掺量对混凝土性能的影响

采用干湿拌合法,将不同掺量的钢纤维掺入C40混凝土中,研究钢纤维掺量对混凝土坍落度、抗压强度和抗折强度的影响。实验结果表明:钢纤维掺量大于16 kg/m3时,混凝土坍落度随钢纤维掺量的增加明显降低,当掺量为40 kg/m3时,坍落度下降了35%;混凝土抗压强度随钢纤维掺量的增加呈先增大后减小的趋势,最佳掺量为32 kg/m3,抗压强度为57 MPa,比普通混凝土提高了20%;抗折强度随钢纤维掺量的增加而逐渐增大,并且二者有一定的线性关系,掺量为40 kg/m3时,混凝土抗折强度为8.35 MPa,比普通混凝土提高了45%。     

钢纤维掺量及长径比对无筋管片混凝土力学性能的影响

为提高钢纤维无筋盾构混凝土管片的力学性能，研究了钢纤维掺量（30 kg/m3、40 kg/m3、50 kg/m3）和长径比（0.8、0.7、0.6）对管片混凝土抗压强度、抗弯强度的影响。结果表明：在本文研究掺量范围内，管片混凝土抗压强度、抗弯强度均随钢纤维掺量的增加而提高；无筋盾构管片用C50混凝土的钢纤维推荐掺量为30～40 kg/m3，推荐长径比为0.8。     

外掺钢纤维混凝土早期力学性能的试验研究

为研究外掺钢纤维对混凝土早期力学性能的影响,以不同钢纤维掺量和时间龄期为变化参数,设计了168个外掺钢纤维混凝土棱柱体试块进行早龄期轴心抗压强度及弹性模量试验。试验观察了试件的破坏过程及形态,获取了不同时间龄期外掺钢纤维混凝土的强度及弹性模量等关键特征参数,揭示了不同外掺钢纤维掺量对混凝土早龄期强度及弹性模量的影响规律,并推导出不同时间龄期外掺钢纤维混凝土强度和弹性模量的计算式,研究结果表明:外掺钢纤维对混凝土早期弹性模量的有所提高,对混凝土早期轴心抗压强度的提高不显著。当外掺钢纤维≥40 kg/m3时,可有效提高3、28 d龄期混凝土的弹性模量,因此,建议外掺钢纤维量应大于40 kg/m3。     

C30钢纤维混凝土在工业地坪中应用试验研究

探讨了C30钢纤维增强混凝土在工业地坪中的应用,主要分析同种类不同长径比钢纤维、同长度不同种类钢纤维,以及钢纤维掺量与混凝土性能的关系,研究了C30钢纤维工业地坪混凝土(SFRIFC)的工作性能、抗压强度、抗折强度及弯曲韧性;并采取一种简易的判定方法来表征钢纤维混凝土性能与钢纤维之间的关系,从而筛选出钢纤维混凝土的最佳施工方案。试验结果表明,30 mm压痕型钢纤维对混凝土工作性能影响最小,端钩型钢纤维对提高混凝土抗折强度与弯曲韧性的效果最好;随着钢纤维掺量的增加,混凝土的工作性能降低、抗压强度先提高后降低、抗折强度和弯曲韧性均有大幅度提高;当钢纤维地坪混凝土工程设计要求feq,2强度为4 MPa时,端钩型钢纤维掺量21.5 kg/m3为最佳施工方案。     

大掺量粉煤灰钢纤维混凝土的性能及其构件受弯的试验研究

本文研究了粉煤灰的掺量对C50钢纤维混凝土强度、渗透性、碳化等方面的影响以及钢纤维对大掺量粉煤灰混凝土的影响。结果表明,水泥掺量340kg/m3,粉煤灰掺量130kg/m3,钢纤维掺量60kg/m3,可配制出抗压强度为60MPa以上,抗折强度7MPa以上,耐久性良好的钢纤维混凝土;当钢纤维用量一定时,粉煤灰掺量的增加对28d抗压强度影响不大,而抗折强度略有降低;粉煤灰用量在一定范围内增加有利于改善钢纤维混凝土的微结构,使其后期强度和耐久性有一定的提高;大掺量粉煤灰混凝土中加入适量钢纤维可有效改善受弯构件的抗弯性能:推迟中和轴的上升,延缓裂缝的发展,提高极限承载力以及增加梁的刚度。     

钢纤维保温混凝土抗压和抗拉性能试验研究

选用0、0.5%、1%、1.5%、2%和2.5%六种钢纤维掺量,对C30保温混凝土进行不同龄期的立方体抗压试验和劈裂抗拉试验,分析了不同钢纤维的掺量和不同龄期对钢纤维保温混凝土的抗压和抗拉强度影响。结果表明,当保温混凝土中单掺钢纤维时,随着钢纤维掺量的增加抗压强度和抗拉强度也随着增加,但抗压强度增长效果并不明显;当保温混凝土中纳米SiO2掺量为1.2%时,随着钢纤维掺量的增加抗压强度和抗拉强度也随着增加,但抗拉强度同不掺纳米SiO2时接近。     

钢纤维保温混凝土抗压性能试验研究

通过在保温混凝土中加入0、0.5%、1%、1.5%、2%和2.5%六种钢纤维掺量,对混凝土进行不同龄期的试验,分析在不同钢纤维的掺量、NS掺量和不同龄期对钢纤维保温混凝土的抗压强度影响。试验结果表明:在保温混凝土中单掺钢纤维时对混凝土的抗压强度影响较小,而在混凝土中同时掺入钢纤维和NS时混凝土抗压强度极大提高,因此在保温混凝土中同时加入钢纤维和NS后对混凝土的抗压强度有极大改善。     

钢纤维再生混凝土抗压强度试验研究

选用0、40%、70%、100%4个再生骨料掺量及0、0.5%、1%3个钢纤维掺量,对C20、C25、C30、C35不同强度等级的钢纤维再生混凝土进行了48组配合比试验研究,分析了再生骨料和钢纤维掺量这两个配合比因素对钢纤维再生混凝土抗压强度的影响。试验结果表明:抗压强度随着再生骨料掺量的增加而减小,随着钢纤维的掺加增加而增大,当再生骨料掺量为40%、70%、100%时,其抗压强度分别降低约2%～9%、5%～11%、10%～29%;当钢纤维掺量为0.5%、1%时,其抗压强度分别增加约3%～10%、5%～13%。用再生骨料掺量为70%、钢纤维掺量为0.5%进行钢纤维再生混凝土配合比设计,可使其获得良好的和易性、满足强度及经济性要求。     

受热前后的纤维高性能混凝土抗压强度、抗渗性能的影响因素分析

通过正交试验设计,研究钢纤维、聚丙烯纤维、粉煤灰对混凝土常温下和受热150℃后抗压强度、抗渗性能的影响.从试验结果的极差分析和方差分析可以得出:增强纤维所掺种类过于复杂不能使纤维高性能混凝土受热后的性能全部得以提高;长钢纤维对受热后混凝土抗渗性能增强作用突出;作为长钢纤维的搭配,短钢纤维比聚丙烯纤维更为适合;粉煤灰对有受热要求的混凝土掺量不可过大.     

钢纤维对地坪混凝土性能的影响

通过引入不同型号和掺呈的钢纤维.着重研究其对C25地坪混凝土工作性能,力学性能、弯曲韧性和抗冲击性能的影响规律和作用机理.试验结果表明:不同型号钢纤维对地坪钢纤维混凝土的工作性能影响不同,在同一型号钢纤维下随着掺量增加地坪钢纤维混凝土的工作性能降低;相对不掺入钢纤维的地坪混凝土,掺入钢纤维后地坪钢纤维混凝土抗压强度均略有下降,但抗折强度都能提高50%以上,弯曲韧性和抗冲击性能也都可得到显著改善:掺量对地坪钢纤维混凝土抗折强度、弯曲韧性和抗冲击性能的影响不明显.通过试验结果综合分析,C25地坪钢纤维混凝土选用CW07型钢纤维,掺量在20-30 kg/m3较为合适.     

珊瑚砂水下不分散混凝土性能试验研究

研究了水泥用量、絮凝剂掺量、砂率对海水拌和珊瑚砂水下不分散混凝土性能的影响。结果表明:珊瑚砂水下不分散混凝土单位用水量为235~283 kg/m^3时,砂率对单位用水量的影响最为显著,用水量随砂率增加而增大;水泥用量为400~490 kg/m^3时,28 d抗压强度在26~39 MPa之间,可配制C20~C30水下不分散混凝土;水泥用量对抗压强度的影响最为显著,强度随水泥用量的增加而增大;水陆强度比随水泥和絮凝剂掺量增加而增大。     

不同短切纤维对珊瑚混凝土力学性能的影响

研究了不同短切纤维(改性聚丙烯纤维MPPF、仿钢纤维ISF、玄武岩纤维BF)及掺量对珊瑚混凝土力学性能的影响,并对其破坏形态进行了分析。结果表明,纤维珊瑚混凝土早期抗压强度增长速率快而后期强度增长速率缓慢;当珊瑚混凝土中分别掺入1 kg/m^3、2 kg/m^3和3 kg/m^3的MPPF与ISF时,珊瑚混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度与抗折强度较空白组均有所增加;相比于ISF,MPPF对珊瑚混凝土力学性能的改善效果更为显著,且最佳MPPF掺量为2 kg/m^3;当珊瑚混凝土中掺入BF时,珊瑚混凝土的力学性能有所降低;掺加纤维可以改善混凝土的脆性,使其破坏时表现出良好的延性。     

不同纤维对高性能混凝土耐久性能及微观结构的影响

研究了聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维对高性能混凝土的力学性能、抗冻性和疲劳耐久性的影响,并通过SEM进行了微观分析。结果表明,纤维掺量越高,高性能混凝土的工作性越差;掺加适量纤维能够提高高性能混凝土的抗压强度和弯拉强度,显著改善其抗盐冻侵蚀性能和抗疲劳耐久性能。聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维对高性能混凝土力学强度、抗冻性能和疲劳性能的影响存在界面增强效应、加筋阻裂效应的双重作用,从而有效延缓微裂纹的扩展和阻滞宏观裂缝的发生。适宜的聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维掺量应分别控制在0.6~0.9 kg/m^3、1.2~1.5 kg/m^3、0.9~1.2 kg/m^3。     

高强钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土的动态力学性能试验研究

通过对索混凝土、钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土三种材料进行了SHPB试验，系统研究了对动载下三种材料试件的峰值应力、峰值应力对应应变、韧性指标。试验结果表明：实际工程中聚丙烯纤维含量应取1．5kg／m^3；高含量的高强钢纤维混凝土适合作为防护工程的抗冲击遮弹材料；钢纤维和聚丙烯纤维对混凝土吸能能力主要在达到峰值应力后材料开始破坏的过程中得以表现。     

BFRC中玄武岩纤维分散性与弯曲韧性试验研究

提出了一种有助于纤维分散的搅拌工序,给出了一种测量纤维分散性的简易方法,分析了不同纤维掺量(5 kg/m^3、10 kg/m^3、15 kg/m^3)对玄武岩纤维混凝土(BFRC)的纤维分散性、基本力学性能及弯曲韧性的影响。结果表明,搅拌工序可使纤维在基体中均匀分散,亦可降低纤维在搅拌过程中的损伤;随纤维掺量的增加,BFRC力学性能先提高后降低,其对BFRC弯曲韧性试验中的峰值强度、残余强度及弯曲韧性值的影响规律亦是如此;BFRC的力学性能及弯曲韧性在纤维掺量为10 kg/m^3时最佳。     

耐碱玻纤和粉煤灰对轻质混凝土强度及冻融耐久性的影响研究

以陶粒为粗骨料制备了轻质混凝土试件,研究了耐碱玻纤、粉煤灰增强材料对轻质混凝土的力学性能及冻融耐久性的影响。结果表明,随着耐碱玻纤掺量的增加,同一龄期轻质混凝土试件的抗压强度、抗拉强度先增大后减小;过高的耐碱玻纤掺量不利于强度的增长,且耐碱玻纤对试件抗拉强度的影响大于抗压强度,其最优掺量为0.6 kg/m^3;掺入适量的粉煤灰(≤15%)能提高轻质混凝土的强度,提升幅度与掺量成正比,但掺量较大时对强度不利;与未掺耐碱玻纤的试件相比,当耐碱玻纤掺量低于0.6 kg/m^3和1.0 kg/m^3时,能分别提升试件的相对动弹性模量和降低质量损失率,改善幅度与耐碱玻纤的掺量正相关;粉煤灰掺量低于15%时有利于提高试件的冻融耐久性,但掺量较高(≥20%)则会降低试件的冻融耐久性指标。     

粗合成纤维增强混凝土的冲击动载特性

为了研究将掺量为6～13kg/m3的粗合成纤维和掺量40～60kg/m3的钢纤维掺入水泥混凝土后,对硬化混凝土动载特性的效用,试验研究了国产异型聚丙烯、日本Barchip、美国Forta粗合成纤维和钢纤维增强混凝土的抗弯冲击性能,探讨了纤维掺量对冲击动载特性的影响.研究表明：纤维掺量增加,纤维混凝土梁的初裂冲击次数先增加后减少,破坏冲击次数一直增加;粗合成纤维对混凝土冲击性能有显著的增韧效果,混凝土由脆性破坏变为有良好的延展性.     

基于STM理论钢纤维混凝土深受弯构件裂缝宽度试验研究

通过7根钢纤维混凝土深受弯构件的弯曲性能试验,分析了钢纤维掺量及配筋率对深受弯构件跨中截面混凝土应变、纵筋应变、破坏形态及裂缝宽度的影响。基于STM理论量化钢纤维、钢筋以及混凝土三者在受力过程中的组合作用,提出了适用于钢纤维混凝土深梁最大裂缝宽度的理论计算式,并与实测结果进行比对分析。研究结果表明:较普通深受弯构件而言,钢纤维混凝土深受弯梁的开裂荷载增幅11%~20%,极限荷载提高10%~16%,提高配筋率,开裂荷载提高约22%,极限荷载提高20%~31%;提高配筋率或钢纤维掺量,均可使试件破坏模式由正截面破坏向斜截面破坏转变;钢纤维掺加50、78 kg/m^3后,裂缝宽度可减少13%~29%;试件配筋率提高0.142%,裂缝宽度减少33%;推导出的理论计算式计算得到的最大裂缝宽度与实测值吻合。     

C40水工抗冲磨混凝土的制备及工程应用

结合工程实际,使用粉煤灰、AF抗冲磨剂、膨胀剂、聚丙烯纤维、聚羧酸高性能减水剂,配制出施工和易性良好的C40水工抗冲磨混凝土。经过原材料选择、工作性能评价、抗压强度及抗冲磨性能测试等方面的研究,确定了的C40水工抗冲磨混凝土最优配合比:胶凝材料总量410 kg/m^3,水胶比0.42,砂率为42%,膨胀剂、粉煤灰、AF抗冲磨剂、减水剂掺量分别为8%、30%、1.8%、1.6%,纤维体积掺量为0.12%。制备的C40水工抗冲磨混凝土抗冲磨强度≥15.0 h/(kg/m^2),磨损率≤2.0%,均能满足结构实体验收技术指标,生产工艺简单,生产成本较低。     

膨胀剂与钢纤维协同增强高强轻骨料混凝土研究

本文采用页岩陶粒轻骨料,配制出28d抗压强度为64.6MPa的高强轻骨料混凝土,并研究膨胀剂和弓形钢纤维增强该混凝土的效果.试验结果表明,在带模养护条件下,膨胀剂在一定掺量内可小幅增强该混凝土;而钢纤维可明显增强该混凝土,且随体积掺量的提高而效果显著;在同时掺入膨胀剂和钢纤维时,可产生协同增效效果,使该混凝土的抗压、抗折及劈裂抗拉强度均有更显著的增长.