聚丙烯纤维水泥基复合材料物理力学性能研究（Ⅰ）：抗塑性干缩开裂 …

研究了采用不同工艺制作的３种不同几何形态的聚丙烯纤维在不同掺量情况下对水泥基材料抗塑性干缩开裂性能的影响,结果表明：⑴聚丙烯纤维几何形态对抗塑性干缩开裂性能有明显影响,拉丝ＰＰ纤维效果最好,膜裂ⅡＰＰ纤维次之,膜裂ＩＰＰ纤维最差;⑵聚丙烯纤维掺量对抗塑性干缩开裂性能也有较大影响。随纤维掺量增大,抗塑性干缩开裂性能随之增强,在一定实验条件下,当拉丝ＰＰ纤维量（体积分数）≥０．１０％时,可使水泥砂浆免     

PVA纤维混凝土弯曲韧性性能试验研究

按照《纤维混凝土试验方法标准》（CECS13：2009）中弯曲韧性和初裂强度的试验方法对聚乙烯醇纤维混凝土的力学性能进行试验,研究结果表明：聚乙烯醇纤维能略微提高混凝土的抗压强度,最佳掺量在1％以下;聚乙烯醇纤维能有效地改善混凝土立方体抗压变形能力,使混凝土由脆性破坏转换为有一定塑性的破坏形态;当聚乙烯醇纤维掺量在0．08％-0．2％时可明显改善混凝土的弯曲韧性;聚乙烯醇纤维也能在一定程度上提升混凝土的抗弯拉强度。     

聚烯烃粗合成纤维混凝土抗弯韧性试验

为了解新型粗合成纤维对改善混凝土抗弯韧性的效果,试验研究了纤维掺量、基体强度、纤维直径等因素对混凝土抗弯韧性的影响规律.结果表明:单掺或混掺不同几何尺寸粗合成纤维后,试件具有很好的韧性,呈延性破坏;抗弯韧性指数随纤维掺量的增加而增大;基体强度提高时,抗弯韧性指数略有上升;纤维直径不同时,抗弯韧性指数变化不明显;3种合成纤维与钢纤维混掺后,其抗弯韧性指标大于单掺钢纤维或3种合成纤维混掺的试件;混掺粗合成纤维可有效改善梁裂后行为,即峰值荷载后仍保持较高荷载;而单掺钢纤维梁在峰值荷载后,荷载下降较快;新的抗弯韧性评价方法能够准确地反映粗合成纤维混凝土裂后阻裂能力高、变形大的特点.     

纤维增韧高性能混凝土的试验研究

本文描述了在高性能混凝土中掺加聚丙烯纤维提高混凝土韧性的方法，研究了纤维掺量对混凝土韧性的影响。试验结果表明，当短切聚丙烯纤维体积率为０．７￣０．９％时，Ｃ６０纤维增韧高性能混凝土的韧性较基准混凝土有很大的提高。     

高掺量钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土抗弯韧性试验研究

通过高掺量钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土的抗弯试验得到纤维混凝土的抗弯荷载-挠度曲线,据此分别采用弯曲韧性指数、等效抗弯强度与弯曲韧性比来研究分析不同体积掺量的钢纤维、聚丙烯纤维混杂后对C60高强混凝土抗弯韧性的影响规律。研究结果表明,钢纤维混凝土的抗弯强度和韧性均随着钢纤维掺量的增加而明显提高,对钢纤维掺量一定时的钢-聚丙烯混杂纤维混凝土而言,存在最优的聚丙烯纤维掺量使得抗弯强度和韧性最大,即出现较好的正混杂效应。     

聚丙烯纤维混凝土力学性能试验研究

试验研究了聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、抗剪强度、抗冲磨强度及弯曲性能，并与钢纤维混凝土进行了对比。结果表明：在混凝土基体不变情况下，低掺量聚丙烯纤维(掺量为0．91kg／m^3)略微降低混凝土的抗压强度和抗剪强度，少许提高混凝土的抗弯强度，显著提高混凝土的弯曲韧性和断裂能，从而起到阻裂和增韧作用，而对混凝土的抗冲磨性能几乎没有改善。另外．网状聚丙烯纤维对混凝土抗弯强度和韧性的改善优于聚丙烯单丝纤维，但它们较钢纤维的增强增韧效果还有一定差距。     

高性能仿钢纤维增强混凝土的抗弯韧性研究

本文作者选用3种不同规格的高性能仿钢纤维,研究了不同掺量高性能仿钢纤维混凝土的抗弯韧性,以及不同纤维掺量对不同强度混凝土性能的影响规律.结果表明,仿钢纤维能显著提高混凝土的抗冲击韧性:随着纤维掺量的提高,单掺或混掺纤维混凝土梁的抗弯冲击初裂次数和破坏次数逐渐增加;混杂纤维混凝土的初裂和破坏次数随基体强度的增加而增加;单掺0.5mm纤维的混凝土延性指数较大,混掺纤维试件的延性指数随纤维掺量的提高而显著增加.     

聚丙烯纤维补偿收缩混凝土性能试验研究

进行了系列聚丙烯纤维补偿收缩混凝土的试验,研究了不同养护条件下、不同体积掺量聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、劈拉强度和弹性模量,并以抗弯强度、弯曲韧性、断裂能为指标,分析了不同聚丙烯纤维掺量对混凝土抗裂性能的影响.试验结果表明,聚丙烯纤维体积掺量为0.7~0.9kg/m3时,可以获得良好的抗裂性能.     

改性聚丙烯纤维增强磷酸镁水泥砂浆的力学性能研究

增强磷酸镁水泥砂浆(MPCM)的抗弯韧性有利于促进其在混凝土路面修复领域的应用。为了增强MPCM的抗弯韧性,对比研究了未处理和硅烷偶联剂预处理的聚丙烯纤维对MPCM抗弯韧性的影响,分析了预处理聚丙烯纤维增韧MPCM的机制。结果表明,聚丙烯纤维质量掺量0.4%时,MPCM7d抗折强度增大23.5%;6-10mm聚丙烯纤维有利于提高MPCM的抗压强度,而10-19mm聚丙烯纤维更有利于提高MPCM的抗折强度;未处理聚丙烯纤维与磷酸镁水泥(MPC)水化产物之间为物理作用,聚丙烯纤维并未充分发挥增韧效果;用浓度20%的硅烷偶联剂溶液改性处理30~60min有利于改善聚丙烯纤维与MPC水化产物的界面粘结,使MPC水化产物和预处理后的聚丙烯纤维产生嵌合作用,显著地增强了MPCM的抗弯韧性。     

聚丙烯纤维与钢纤维喷射混凝土弯曲韧性的对比

随着聚丙烯纤维和钢纤维掺量的增加，纤维混凝土弯曲韧性指标提高。纤维掺量为体积1．03％的聚丙烯纤维混凝土等效弯拉强度仅相当于纤维掺量为体积0．45％的钢纤维混凝土。改性聚丙烯纤维混凝土取代钢纤维混凝土应用于喷射混凝土支护工程．尚需提高聚丙烯纤维弹性模量，并增加混凝土中聚丙烯纤维掺量。     

聚丙烯纤维改善再生水稳碎石力学性能研究

文中通过抗压强度、抗弯拉强度试验,研究掺加纤维对再生水稳碎石力学性能的影响。结果表明,掺加聚丙烯纤维后,再生水稳碎石的力学性能均有不同程度的提高,建筑垃圾掺量为100%时,掺纤维再生水稳碎石的7d抗压强度、90d抗压强度、28d抗弯拉强度分别比不掺加纤维的再生水稳碎石增大了13.7%、9.7%、16.1%。     

聚丙烯-玄武岩混杂纤维对陶粒混凝土力学性能的影响

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。     

聚丙烯粗合成纤维混凝土力学性能及其增强机理研究

试验研究了聚丙烯粗合成纤维混凝土弯曲强度、弯曲韧性、弯曲冲击和疲劳特性,并与钢纤维混凝土进行了对比,分析了粗合成纤维掺量对力学性能的影响规律,探讨了粗合成纤维混凝土的增强机理。结果表明:当纤维掺量为9～13 kg/m3时,聚丙烯粗合成纤维混凝土相对剩余强度为49%～66%;冲击韧性、疲劳寿命相比基准混凝土分别提高了1.25～6.76倍、100%～389%,表明聚丙烯粗合成纤维可显著改善混凝土的力学性能。     

钢-聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究

进行了钢纤维与聚丙烯纤维掺量及其混杂对高性能混凝土抗压强度和劈拉强度的试验研究,探讨了不同混杂纤维组合对高性能混凝土基体力学性能的影响规律。结果表明,钢-聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度及其纤维增强系数与钢纤维和聚丙烯纤维掺量及混杂比密切相关。钢纤维掺量较低时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量增加先减小后增加;钢纤维掺量较大时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量的增加一直增大;当钢纤维掺量一定时,劈裂抗拉强度随聚丙烯纤维掺量的增加先增大后减小。当钢纤维和聚丙烯纤维掺量分别为3%、0.3%时,混杂效应系数最大。     

单一纤维对道路混凝土力学性能影响

研究了钢纤维和聚丙烯纤维对道路混凝土力学性能的影响。试验中两种规格的钢纤维以1∶1加入混凝土,体积掺量为0.6%~1.2%,聚丙烯纤维体积掺量为0.1%~0.3%。研究表明,钢纤维的加入对混凝土的抗压强度、抗折强度和劈拉强度都有不同程度的提高,掺量为0.9%时,增强效果最为明显。掺入聚丙烯纤维对抗压强度无增强作用,对抗折强度和劈拉强度有一定影响,以0.1%的掺量最为合理。     

耐碱玻璃纤维混凝土的弯曲韧性

研究了耐碱玻璃纤维对混凝土弯曲韧性和变形能力的影响.试验结果表明,玻璃纤维可以显著提高混凝土的抗弯拉强度,当纤维掺量为2.0、2.7 kg/m3时,纤维混凝土的抗弯拉强度分别比素混凝土提高12.7%和19.3%,而掺量为1.6 kg/m3时对混凝土的弯拉强度改善很小.耐碱玻璃纤维掺入可显著提高混凝土的弯曲韧性,韧性指数,I5比素混凝土提高3.13～3.64倍,I10提高5.35～6.28倍,I30提高10.92～12.52倍.耐碱玻璃纤维混凝土的I5比聚丙烯纤维混凝土提高62%.     

纳米SiO_2和聚丙烯纤维水泥混凝土强度研究

为提高水泥混凝土路面的力学性能,扩大水泥混凝土路面的应用范围,研究了纳米二氧化硅和聚丙烯纤维对水泥混凝土力学性能的影响。采用SEM对双掺混凝土的微观结构进行分析,探究了纳米二氧化硅和聚丙烯纤维对混凝土力学性能改善的作用机制。结果表明:聚丙烯纤维掺量为0.1%、纳米二氧化硅掺量为1.0%为双掺的最佳掺量时,混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度分别提高10.9%,44.8%和46.2%。SEM结果显示:聚丙烯纤维的阻裂理论和纳米二氧化硅的水化反应和物理填充,以及二者形成致密骨架结构的共同作用提高了混凝土的强度。     

聚合物纤维对水泥砂浆流动性及抗弯力学性能的影响

研究了四类聚合物纤维(超高分子量聚乙烯(UPE)纤维、聚丙烯(PP)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维、聚丙烯腈(PAN)纤维),对水泥砂浆流动性及抗弯力学性能的影响。结果表明:四种纤维都对砂浆的流动性产生不利影响,PAN纤维对砂浆流动性影响最显著。四种纤维对砂浆的三点抗弯力学性能产生不同程度的影响。在荷载作用下,掺加纤维使砂浆的破坏由单裂缝增长的脆性断裂转变为多点开裂。UPE纤维对砂浆力学增韧效果最为显著,纤维掺量为0.5%时,产生明显的应变硬化特征,提高了砂浆的韧性;PP纤维虽然拉伸强度和弹性模量比较低,但掺量0.5%时也可明显提高砂浆的延性。对比两种不同长径比的PVA纤维,测试结果表明,长且细的PVA纤维对扩展度的负面影响更显著,对砂浆的延性和韧性贡献更小。     

钢纤维改善轻骨料混凝土力学性能研究

采用钢纤维及钢纤维和聚丙烯纤维混合配制LC30、LC35轻骨料混凝土,研究纤维掺量对轻骨料混凝土力学性能的影响。试验结果表明,钢纤维轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度以及弯曲韧性,较基准轻骨料混凝土有明显提高,但表观密度相应增大;钢纤维和聚丙烯纤维混和掺入轻骨料混凝土可以在不增加表观密度,保证强度的基础上,有效地改善轻骨料混凝土的韧性。     

超韧水泥基复合材料力学性能试验研究

本文进行了普通混凝土和超韧水泥基复合材料抗压强度对比实验,实验结果表明纤维掺入虽然对强度提高不明显,但是显著改变其破坏形态。同时对两种不同掺量的国产纤维增强水泥基复合材料进行四点抗弯实验,试件尺寸为400mm×100mm×15mm,结果表明纤维掺量为2%的聚丙烯纤维增强水泥基复合材料韧性最好,其跨中位移达到35.6mm。