现代无金属水工闸门承载力模拟测试与分析

对现代无金属水工闸门进行了承载力模拟测试和数据分析,介绍了首座纤维混凝土结构水工闸门中采用复合碳纤维代替钢筋进行承载力性能检测的方法,给出了实测的闸门最大应力及挠度等重要力学数据,结果从定量实测上明确显示了用复合碳纤维代替钢筋的优越性.为现代无金属水工闸门技术的推广应用提供了试验数据基础,论文也对有关设计规范的制定进行了初步讨论.     

无粘结预应力混凝土在熟料库施工中的应用

<正>泰安中联水泥有限公司(以下简称公司)的一条5 000t/d生产线,由南京凯盛国际工程有限公司EPC总承包,其中两个Φ25m×55m熟料筒库,储量为2×25 000t,预应力混凝土区段壁高43m,壁厚0.45m。该库设计施工使用了预应力混凝土,内置无粘结钢绞线,库体采用了清水混凝土滑模工艺进行浇筑,混凝土强度等级为C40。本文介绍熟料库无粘结预应力混凝土的特点、施工要求和注意事项,以及其使用效果。1无粘结预应力混凝土预应力混凝土是在构件加载前,预先用人工加力     

塑钢纤维对高性能喷射混凝土的性能优化研究

为提高隧道支护系统的稳定性,研究在普通喷射混凝土内掺杂塑钢纤维材料,以提高其抗压、抗渗和力学支撑性能.塑钢纤维提升喷射混凝土性能的研究依托复合材料、纤维间距理论,试验结果显示:塑钢纤维混凝土的最大承受荷载为17.2 kN;最大平均渗透高度5.4 cm,为普通喷射混凝土的40.6％;最大渗透系数0.506×10-9 cm...     

基于施工稳定性的现浇高大模板混凝土改性制备与性能研究

基于施工稳定性对现浇高大模板混凝土要求的提高,采用在混凝土中添加不同含量纤维的方法制备了现浇纤维混凝土,对比分析了其与不含纤维的混凝土的力学性能。结果表明,相较不含纤维的混凝土的试样,其抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度都有不同程度的提高,纤维质量分数为0.4%的纤维混凝土(FRC-4)试块具有较高的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度结合。在混凝土中添加不同含量的纤维后,纤维混凝土试块的最大荷载和挠度都有不同程度提高,且FRC-4试块具有最大的荷载。表明纤维混凝土试件在冲击过程中需要更大的能量才会发生断裂,FRC-4试块具有最大的冲击应力。     

玄武岩纤维布加固混凝土连续梁抗弯试验研究

玄武岩纤维复合材料(BFRP)是一种新型纤维复合材料,具有价格低、延性好、耐高温和耐腐蚀等优点。为分析玄武岩纤维加固混凝土抗弯构件的受力性能和破坏模式,对4根玄武岩纤维布加固的混凝土T形截面连续梁和1根对比梁进行了抗弯试验。试验表明,玄武岩纤维布加固能显著提高混凝土连续梁的屈服荷载和极限荷载,加固梁表现出较好的延性。     

水工抗冲磨高性能混凝土的试验研究

结合某工程分别对4组配比水工抗冲磨高性能混凝土各项性能进行对比试验研究和机理分析,结果表明,粉煤灰、HF抗冲磨剂和聚丙烯纤维共掺时,混凝土的抗拉强度、极限拉伸值以及抗冲磨强度等性能,对比其它3组配比,使混凝土各项性能得到了进一步的提高,是水工抗冲磨高性能混凝土较理想的搭配.     

聚丙烯纤维对混凝土力学性能影响的研究

为克服普通混凝土脆性大、易开裂的缺点,探讨了聚丙烯纤维的掺量对混凝土力学性能的影响及其机理,在混凝土拌制过程中,将长度为18 mm的聚丙烯纤维分别以0 kg/m3、0.3 kg/m3 、0.6 kg/m3、0.9 kg/m3 、1.2 kg/m3、1.5 kg/m3、1.8 kg/m3、2.1 kg/m3、2.4 kg/m3和2.7 kg/m3的掺量掺入.共配置10组试块,进行无侧限抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度试验.试验结果表明:无侧限抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度都随着纤维掺量的增加先增大后减小;当纤维掺量为0.6 kg/m3时,纤维的加筋作用得到最大的发挥,抗折强度和劈裂抗拉强度均达到最大值;当纤维掺量为0.9 kg/m3时,无侧限抗压强度达到最大值.此外,在混凝土中石子和砂的作用下,纤维的形状发生改变,增加了纤维的粗糙度,加强界面之间的力学作用.     

纤维增强Si-C-O气凝胶隔热复合材料的制备与表征

以正硅酸乙酯为原料,通过二甲基二乙氧基硅烷引入碳元素,以乙醇为溶剂,盐酸和氨水为催化剂,莫来石纤维为增强相,采用溶胶–凝胶、超临界干燥和1 200℃高温裂解工艺制备Si-C-O气凝胶隔热复合材料,并对材料的结构和性能进行了分析和表征。结果显示：1 200℃裂解得到的Si-C-O气凝胶复合材料为黑色且加工成型性较好,纤维表观体积密度为0.15 g/cm3时,800℃和1 000℃热导率分别为0.031 9 W/（m K）和0.043 0W/（m K）。纤维表观体积密度增大（0.15～0.30 g/cm3）,复合材料的拉伸和压缩强度增大,密度为0.25 g/cm3时,抗弯强度最大。1 200℃裂解得到的Si-C-O气凝胶的比表面积为217.7 m2/g,空气中1 000℃煅烧后,比表面积为208.6 m2/g。Si-C-O气凝胶复合材料在1 000℃空气中煅烧后没有出现收缩。     

玄武岩纤维风积沙混凝土力学性能研究

为研究玄武岩纤维对风积沙混凝土力学性能的影响,试验选定风积沙掺量20％,玄武岩纤维掺量为0.0 kg/m3、1.0 kg/m3、1.5 kg/m3、2.0 kg/m3、2.5 kg/m3的情况下配制混凝土.研究玄武岩纤维风积沙混凝土抗压、劈裂抗拉以及抗折强度的变化规律,最后通过电镜扫描(SEM)分析玄武岩纤维的作用机理.结果 表明:纤维掺量在1.5 kg/m3以内,随着玄武岩纤维掺量的增加,玄武岩纤维风积沙混凝土抗压、劈裂抗拉及抗折强度均增加,当掺量超过1.5 kg/m3时,混凝土抗压、劈裂抗拉以及抗折强度开始下降.玄武岩纤维在风积沙混凝土中最佳掺量为1.5 kg/m3.玄武岩纤维对风积沙混凝土28 d抗压强度的提高更为显著,最大提高17％.相对于抗压强度而言,玄武岩纤维对风积沙混凝土劈裂抗拉强度的影响更大,抗拉强度最大提高26％.对抗折强度的影响呈现出玄武岩纤维早期(7 d)发挥重要作用,最大提高38％.微观结果表明:玄武岩纤维可以传输荷载,让应力分布更加均匀,抑制裂缝生成、发展,改变裂缝的走向.适量玄武岩纤维掺入可以提高风积沙混凝土的力学性能.     

纤维对水工高性能混凝土的抗冲耐磨特性研究分析

在水工高性能混凝土中掺加适量的纤维,可以起到减小收缩裂缝,改善抗冲耐磨的作用。经过不同种类的纤维与高性能混凝土关于抗冲击、耐磨性等方面的影响实验,了解到纤维弹性模量差异是不同的。经过系列的实验比较,发现掺加高弹性模量纤维比低弹性模量会使得水工高性能混凝土的抗冲性、耐磨性的能力得到显著增强。     

纤维改性重载路基混凝土的试验研究

针对传统重载铁路路基混凝土韧性差的问题,提出通过纤维对路基混凝土进行改性,增强路基混凝土的韧性,并对改性后混凝土性能进行研究。试验结果表明,钢纤维和聚丙烯腈纤维掺量分别为0.6%和0.2%时混凝土性能最佳,此时混凝土抗压和劈裂抗拉强度分别为57.8MPa和6.5MPa。混凝土受荷载影响时,纤维在混凝土内部发挥协同作用、跨越裂缝、连接集料,抑制了裂缝的萌生和发展。同时纤维与骨料缠结,在混凝土内部形成支撑,增强了混凝土的整体性,因此在受荷载作用时,不会出现脆性断裂、大面积脱落的情况,表现出良好的强度和韧性。     

聚丙烯纤维与钢纤维混杂时对混凝土抗裂性的影响

在确定的拌合工艺及相同和易性条件下，选用3种尺度聚丙烯纤维与钢纤维，进行单掺及混掺试验。通过圆环和平板试模对纤维混凝土的抗裂性进行了评价，得到了混杂纤维混凝土的最优组合。结果表明，混杂纤维混凝土在抗裂性上对比基准混凝土和单掺纤维混凝土具有优异的性能。达到既可改善混凝土抗裂性又能降低成本的目的。     

核电站空气闸门用高性能橡胶中空充气密封条的研制

介绍核电站空气闸门用高性能橡胶中空充气密封条的研制情况。根据该密封条的结构特点和综合使用性能要求,橡胶材料选用三元乙丙橡胶（EPDM）,骨架材料选用锦纶纤维,粘合剂选用开姆洛克238。采用EPDM混炼胶、汽油和粘合剂组成的胶浆对骨架材料表面进行预处理,以提高胶料与骨架材料的粘合性能。密封条模具设计为五段分体的组合模具,并采用数控加工中心进行精准加工。对研制的密封条进行外观、充气压力、密封条本体、热老化、充泄压循环、辐照、LOCA、MSLB、极限密封、1∶1泄漏率和破坏性试验,均达到合格要求,综合使用性能完全达到了设计要求。该密封条具有良好的耐热性、耐机械疲劳性、耐辐照、耐压强性,对核电站空气闸门系统有较好的密封性能,同时还具有补偿空气闸门系统剪切变形及线性位移等优异性能。这类新型结构密封条也可应用在航天、航空、医疗和化工等领域。     

长期持续荷载下废弃纤维再生混凝土徐变破坏规律研究

采用NM-4A非金属超声检测仪测定技术研究了不同设计变量下废弃纤维再生混凝土在长期荷载下的徐变损伤规律.通过测定穿过混凝土的超声波速,计算出损伤变量,从而求出弹性模量,直观对比出不同设计变量下废弃纤维再生混凝土在长期高荷载作用下的损伤情况.结果表明:在长期持续荷载作用下,损伤变量会随着再生骨料取代率的增大而增大,添加废弃纤维可以增强混凝土承受损伤的能力.     

玄武岩纤维对混凝土的增强和增韧效应

采用φ100 mm 分离式Hopkinson压杆试验装置,研究了玄武岩纤维混凝土在冲击荷载作用下的动态力学性能,并将其与相同纤维掺量的碳纤维混凝土的冲击力学性能进行对比分析.结果表明:冲击荷载作用下,玄武岩纤维混凝土与碳纤维混凝土的强度与比能量吸收随平均应变率的增加而近似线性增长,体现了显著的应变率相关性;均匀分布的玄武岩纤维与碳纤维能够在混凝土内部形成致密的纤维网状结构,限制了混凝土内部微裂纹的产生和发展,对混凝土的冲击力学性能具有一定的改善效果;玄武岩纤维对混凝土的增强、增韧效果总体上优于碳纤维;当纤维掺量为0.1%(体积分数)时,玄武岩纤维对混凝土的增强、增韧效果最佳.     

Trevo纤维在水泥砂浆和混凝土增强中的效果研究

阐述了Trevo纤维在混凝土增强应用中的特点,并选用增强混凝土效果较好的高性能PVA纤维作为参照,对比了Trevo纤维、PVA纤维对混凝土增强的效果。对Trevo纤维的增强混凝土的机理作了重点论述,并对其应用前景做了展望。     

钢纤维对荷载作用下混凝土毛细吸水性能影响

为了研究钢纤维类型及掺量对荷载作用下混凝土毛细吸水性能的影响,以0％、25％、55％、80％四种荷载水平,对三种类型钢纤维以及0.5％、1.0％、1.5％与2％四种掺量的剪切型钢纤维进行了混凝土累积吸水量和吸水率研究.结果表明:随着混凝土承受荷载增大,钢纤维降低混凝土累积吸水量和吸水率S1的作用越明显.钢纤维类型对混凝土后期累积吸水量有显著影响,端钩型钢纤维比波浪钢纤维更有利于降低混凝土累积吸水量.钢纤维掺量对相同荷载水平作用下的混凝土累积吸水量和吸水率无明显影响.     

增强纤维对超高性能混凝土改性效果及优化研究

为探索增强纤维对混凝土性能影响的规律,选用聚乙烯醇(PVA)纤维、超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维、玄武岩纤维和玻璃纤维增强混凝土制备超高性能混凝土(UHPC)。通过性能测试,选出UHPC改性最佳纤维——PVA纤维和UHMWPE纤维。采用Design-Expert专业实验数据分析软件,对PVA和UHMWPE混杂纤维设计进行理论模拟,针对目标纤维进行掺量优化设计,得出当12 mm长度的PVA纤维的体积分数为0.3%、6 mm长度的UHMWPE纤维的体积分数为0.9%时,目标UHPC的抗折强度、抗压强度与流动度达到最优化设计目标。     

玄武岩纤维钢筋混凝土梁弯曲性能试验研究

通过玄武岩纤维钢筋混凝土梁四点弯曲试验,分析其破坏形态和破坏机理.通过四点对称加载方式研究不同玄武岩纤维掺量下梁的承载力、挠度、韧性、混凝土应变、钢筋应变等变化规律.试验结果表明:玄武岩纤维掺入对钢筋混凝土梁的开裂荷载和极限荷载都有一定的提高,开裂荷载最大提高幅度为32％,极限荷载最大提高幅度为6.5％.与普通钢筋混凝土梁相比玄武岩纤维钢筋混凝土梁的挠度、韧性均有所提高.玄武岩纤维对梁的受压区混凝土具有阻止裂缝扩展的能力,当梁上部受压区混凝土被压碎时,混凝土碎块会在纤维的桥接作用下不剥落,梁仍保持较好的整体性.     

玄武岩纤维增强塑料筋混凝土梁受弯性能研究

设计并制作了3根玄武岩纤维增强塑料筋（BFRP筋）混凝土梁,并对其进行三分点加载试验,主要测试了构件的开裂荷载、裂缝和挠度发展情况以及极限荷载等。结果表明,受BFRP筋线弹性的材料性质、较低的弹性模量等因素的影响,BFRP筋混凝土梁的受弯工作具有以下特点：(1)构件均发生脆性破坏;(2)构件的开裂荷载和开裂前的挠度受BFRP筋配筋率的影响很小;(3)构件的极限荷载随BFRP筋配筋率的增加而增大;(4)构件的荷载－挠度曲线在混凝土开裂前后均为线性,其转折点对应构件开裂。