不同种类纤维混凝土高温抗渗性能研究

通过室内试验对比分析了钢纤维和聚丙烯纤维掺量、钢纤维单掺、聚丙烯纤维单掺和钢纤维—聚丙烯纤维混杂对混凝土高温抗渗系数(Ccp)的影响,并研究了降温方式对钢纤维混凝土Ccp的影响。试验结果表明,温度越高Ccp越大,随钢纤维掺量的增加,Ccp逐渐减小,而Ccp随聚丙烯纤维掺量的增加出现先减小后增大的趋势,当聚丙烯纤维掺量为0.05%时,Ccp最小;在混凝土中添加钢纤维、聚丙烯纤维和混杂纤维,分别使Ccp降低33.7%、26.6%和42.7%,表明混杂纤维对混凝土的高温抗渗性能改善效果最好;将钢纤维混凝土加热至相同温度,自然降温时抗渗性能最好,洒水降温次之,淬冷时抗渗性能最差,随着温度的升高,三者引起的抗渗性能差异逐渐减小。     

纤维掺量及混杂比对钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土力学性能影响研究

分别将钢纤维、聚丙烯纤维按照0.25%、0.5%、0.75%的体积掺加率,以体积比1∶1、1∶2、2∶1混杂后掺入C60混凝土基体中共浇筑30组抗压、抗折、劈裂抗拉试件,通过对其进行抗压、抗折、劈裂抗拉试验研究,分析纤维掺量和混杂比对高强混凝土基本力学性能的影响。结果表明:混杂纤维的掺入降低了混凝土基体的抗压强度,混杂纤维混凝土抗压强度随纤维掺加率增大总体呈下降趋势,相同体积掺加率下,抗压强度随着混杂比中钢纤维掺量的增加亦大致呈逐渐下降的趋势;混杂纤维的掺入对混凝土基体的劈裂抗拉强度有很大改善,混杂纤维混凝土劈裂抗拉强度随着体积掺加率的增加呈先下降后增高的趋势,但随混杂比的规律并不清晰;混杂纤维的掺入对混凝土基体的抗折强度均有较大幅度提高,混杂纤维混凝土抗折强度随纤维掺量的增大呈先升后降的趋势,同体积掺加率情况下,所有混杂比对纤维混凝土抗折强度影响的规律亦不一致。     

混杂纤维增强高性能混凝土拉压比试验研究

研究了揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和拉压比的影响．参照国家标准和试验方法，按不同的纤维掺量设计了9组混杂纤维增强高性能混凝土试件以及3组钢纤维增强高性能混凝土对比试件和1组普通高性能混凝土对比试件，进行了大量立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验研究，并对拉压比进行回归分析．结果在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维后：对抗压强度影响不明显，但可使抗拉强度提高10％～30％，使拉压比增大到0．06～0．068；钢纤维体积掺量为0．8％、聚丙烯纤维体积掺量为0．11％时，混杂纤维增强高性能混凝土拉压比为0．068；混杂纤维增强高性能混凝土的劈裂抗拉试验为近似于延性断裂破坏．结论掺加适量钢纤维和聚丙烯纤维后，高性能混凝土的抗拉强度和拉压比均有不同程度的提高，这有利于提高高性能混凝土的抗裂性能和抗震性能．     

钢纤维和聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究

研究了钢纤维和聚丙烯纤维掺量对高性能混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并对影响机理进行了分析。结果表明,合理的纤维掺量对高性能混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均有一定的提高效果,对劈裂抗拉强度提高效果尤为显著。根据试验结果给出了掺钢纤维和聚丙烯纤维高性能混凝土抗压和劈裂抗拉强度的计算公式。     

胶凝材料与纤维种类对UHTCC性能的影响

对12组超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)进行流动性、抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯强度试验,探讨胶凝材料与纤维种类对UHTCC性能的影响。结果表明,单掺2.0%镀铜钢纤维时,抗压强度和劈裂抗拉强度最佳;镀铜钢纤维掺量的增加,拉压比、抗弯试验峰值荷载以及韧度因子明显增大,抗弯性能与韧性能力得到提升;随着硅灰掺量、镀铜钢纤维掺量增大以及聚丙烯纤维的掺入,拌合物的流动性变差;当水泥掺量为胶凝材料质量的70%,粉煤灰与硅灰掺量皆为15%时,拌合物流动性良好,有利于纤维发挥增韧作用;当镀铜纤维与聚丙烯纤维组合时,较单掺镀铜钢纤维,抗压强度与劈裂抗拉强度显著提升,特别是抗弯强度试验峰值荷载明显增大。     

高温作用后混杂纤维活性粉末混凝土残余力学性能研究

通过测定高温作用后5种不同纤维掺量的混杂纤维(聚丙烯纤维和钢纤维)活性粉末混凝土( reactive powder concrete,RPC)残余抗压强度、残余劈裂抗拉强度及残余断裂能等力学性能,研究了混杂纤维RPC受高温作 用后残余力学性能特征.试验结果表明,聚丙烯纤维体积掺量为0.15%、钢纤维体积掺量为2%是改善高温残余力学性能的最佳体积掺量.纤维掺量不同的混杂纤维RPC,经不同高温作用后表面特征和残余力学性能的变化规 律均基本一致.随着温度升高,残余抗压强度先明显增长,再缓慢增长,直至不增长,最后明显下降,残余劈裂抗拉强度随着温度升高先略有下降或几乎不变,再较明显下降,最后大幅度下降;残余断裂能随着温度升高先略有提高(几乎不变),再较明显下降,最后大幅度下降.劈裂抗拉强度对高温造成的孔粗化效应和微裂纹更为敏感,抗压强度则敏感性较小,断裂能则介于抗压强度、劈裂抗拉强度二者之间.     

利用3D-DIC评价超高性能混凝土裂缝扩展行为

为研究钢纤维掺量对超高性能混凝土裂缝扩展行为的影响,利用3D-DIC定量评价超高性能混凝土裂缝扩展规律。首先利用三点弯曲试验测试纤维掺量对UHPC弯曲性能影响。然后利用3D-DIC监测弯曲荷载作用下UHPC裂缝扩展行为。实验结果表明:钢纤维显著改善了UHPC的抗压强度和劈裂拉伸强度,随着纤维掺量的增加,抗拉强度和劈裂拉伸强度呈现出先增大后减小的趋势,当纤维体积掺量为2.0%时,其抗压和劈裂拉伸强度达到最大值。当V_f=0.5%时,荷载-挠度曲线呈现"挠度软化"现象,P_(LOP)P_(MOR);V_f≥1.0%时,荷载-挠度曲线呈现"挠度硬化"现象。随着纤维掺量的增加,裂缝扩展路径曲折程度增加,裂缝开口位移逐渐增大。     

钢-聚丙烯混杂纤维再生混凝土力学性能试验研究

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维对再生混凝土基本力学性能的影响,设计制作了10组混杂纤维再生混凝土试件和1组普通再生混凝土试件,并对其进行立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度试验。试验中考虑的因素有钢-聚丙烯纤维混掺掺量、钢纤维和聚丙烯纤维长径比以及钢纤维类型,分析了各因素对再生混凝土基本力学性能的影响。结果表明:当钢纤维掺量为117 kg/m~3,聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m~3时,混杂纤维再生混凝土表现出较好的增强效果,其中立方体抗压、劈裂抗拉及抗折强度较普通再生混凝土分别提高了17.68%、57.88%、28.32%;随着钢纤维长径比的增加混杂纤维再生混凝土各强度均得到显著提高,最高提高了10.51%,而聚丙烯纤维长径比对混杂纤维再生混凝土各强度的影响效果不明显。端勾型钢纤维混杂纤维再生混凝土各强度均高于波纹型。此外,掺入混杂纤维后,再生混凝土由脆性破坏转变为一定的塑性破坏。     

纤维及二次养护对C60 HPC高温后强度的影响

为研究纤维及二次养护对C60高性能混凝土(high performance concrete, HPC)高温后强度的影响,对掺加聚丙烯纤维、钢纤维及混杂纤维(聚丙烯纤维和钢纤维混掺)的C60 HPC进行模拟火灾试验;待试件冷却至常温(20℃)后,分别设计2组试验(一组为直接加载,另一组为继续标准养护14 d后进行加载),测定其抗压强度和劈裂抗拉强度。试验结果表明:随受火温度升高,各纤维掺量C60 HPC抗压强度和劈裂抗拉强度均下降;与不掺或单掺纤维相比,混掺纤维可显著降低高温对混凝土的损伤;对高温后C60 HPC进行二次养护可使其抗压强度和劈裂抗拉强度得到一定程度回升。     

骨料中石粉含量对电杆用C60高性能混凝土性能的影响

C60高性能混凝土替代当前混凝土电杆生产中常用的C40普通混凝土,不仅可以提高电杆的承载力,而且还可以有效提高电杆的耐久性。通过试验研究了玄武岩和石灰岩两种粗骨料混凝土,石粉含量(0~6%范围内)对混凝土强度与密实性的影响规律。研究表明:玄武岩混凝土的抗压强度随石粉掺量的增加先增大后减小,而石灰岩混凝土的抗压强度随石粉掺量的增加先减小后增大;两种骨料混凝土的劈裂抗拉强度均随石粉掺量的增加先减小后增大;当石粉掺量在6%以下时,混凝土的电通量均在500C左右,表明混凝土密实性较好,其中玄武岩混凝土的电通量随石粉掺量的增加呈增大趋势,石灰岩混凝土的电通量随石粉掺量增加呈先增大后减小的趋势。     

钢纤维混凝土抗碳化性能试验研究

采用快速碳化及劈裂抗拉强度试验研究水胶比、钢纤维及碳化龄期等参数对钢纤维混凝土抗碳化性能和劈裂性能的影响规律。试验结果表明:随水胶比的增大,钢纤维混凝土的抗碳化性能和劈裂抗拉强度均呈下降趋势,水胶比与碳化速率系数呈幂函数关系,碳化速率系数能较好地反映水胶比对碳化性能的影响规律;钢纤维混凝土浇筑面的碳化深度均高于侧面,且随碳化龄期的延长,浇筑面与侧面的碳化深度差异性逐渐减小,与普通混凝土的碳化规律一致;随钢纤维掺量的增加,碳化深度、碳化速率系数均先减小后增大,钢纤维掺量为1.5%时,混凝土内部结构最密实,抗碳化能力最强;随碳化龄期的延长,钢纤维混凝土的碳化速率系数逐渐减小,劈裂抗拉强度逐渐提高。     

短切玄武岩纤维混凝土基本力学性能的尺寸效应

为了研究短切玄武岩纤维混凝土试件尺寸变化对其基本力学性能的影响,对不同纤维长度（15,25 mm）、纤维体积掺量（0.1%,0.2%）、基体混凝土强度等级（C30,C40）的330个短切玄武岩纤维混凝土（BFRC）试件分别进行了立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弯曲抗拉强度试验并对试验数据处理,以尺寸效应度反映尺寸效应规律。研究结果表明:玄武岩纤维混凝土立方体抗压强度试件的尺寸换算系数受混凝土的强度等级、纤维长度、纤维体积掺量的影响较小;轴心抗压强度的尺寸效应随混凝土强度等级、纤维长度、纤维体积掺量的增大均有所提高;劈裂抗拉强度随混凝土强度等级变化,其尺寸效应不明显,但随纤维长度的减小及纤维体积掺量的增加,尺寸效应有增大趋势;混凝土强度等级和纤维长度的改变对混凝土弯曲抗拉强度的尺寸效应影响不大,但随纤维体积掺量的增加,尺寸换算系数先减小后变大。     

钢纤维和聚丙烯纤维再生混凝土力学性能研究

研究了不同掺量的钢纤维和聚丙烯纤维对再生混凝土的轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量的影响。并给出了各个力学性能与纤维掺量的经验公式。试验结果表明:钢纤维和聚丙烯纤维的掺入对再生混凝土轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及弹性模量均有不同程度提高,其中对劈裂抗拉强度的提升最为显著,对轴心抗压强度的提升不明显,对弹性模量的影响较小。钢纤维掺量为2%时,劈裂抗拉强度、抗折强度分别提高44.8%、34.0%,钢纤维掺量为1.5%时,轴心抗压强度、弹性模量分别提高19.4%、10.5%。聚丙烯纤维掺量为0.8 kg/m3时,轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量分别提高15.8%、40.5%、39.6%、7.7%。     

纤维掺量对聚丙烯纤维再生砖混凝土力学性能的影响

通过制备8种不同纤维掺量的聚丙烯纤维再生砖混凝土(PFRB混凝土)进行单因素试验,分析纤维掺量对其力学性能(立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度)的影响,得到了立方体抗压强度和轴心抗压强度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度之间的关系式,并建立了不同纤维掺量下PFRB混凝土受压应力-应变全曲线方程。试验发现:随着纤维掺量增大,PFRB混凝土的轴心抗压强度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均先增加后降低,并且都在纤维掺量为0.1%时达到最大。     

混杂纤维自密实混凝土轴心抗拉强度试验研究

通过在自密实混凝土中单掺、混掺聚丙烯长纤维、高分子聚合物纤维、50 mm钢纤维和35 mm钢纤维四种不同种类和尺寸的纤维,制作成棱柱体和立方体两种试件进行轴心抗拉试验,研究纤维种类、尺寸、掺量等因素对自密实混凝土抗拉强度的影响情况和混杂效应。研究结果表明:当纤维的体积掺量小于0.3%时,纤维对基体抗拉强度的增强效果由强到弱的顺序是:50 mm钢纤维35 mm钢纤维聚丙烯长纤维高分子聚合物纤维;而当纤维掺量较大时,两种合成纤维表现出更好的增强效果;长纤维优于短纤维的增强效果;当固定35 mm钢纤维掺量为20 kg/m~3时,混杂纤维自密实混凝土抗拉强度随着聚丙烯长纤维掺量的增加呈现先升后降的趋势,当其掺量为4 kg/m~3时,增强效果最佳,呈现出正混杂效应。     

短切玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

研究了不同掺量短切玄武岩纤维对轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度三种力学性能的影响。结果表明,掺入玄武岩纤维的轻骨料混凝土的7d抗压强度随纤维掺量的增加而增大,但对28d抗压强度没有显著影响,当纤维掺量超过0.15%时,28d抗压强度呈下降发展趋势;随玄武岩纤维掺量的增加,轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度及抗折强度均呈先增加后降低的发展趋势,当纤维掺量为0.15%时,上述两种强度指标均取得最大值;玄武岩纤维掺入轻骨料混凝土中能够改善其脆性,增加其韧性,改善轻骨料混凝土的受压破坏形态和抗折破坏形态。     

聚丙烯纤维水泥土强度增长机理分析

为了研究聚丙烯纤维掺量对水泥土强度增长机理的影响,分别进行了不同聚丙烯纤维掺量下的水泥土无侧限抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和电镜扫描试验,得到了聚丙烯纤维水泥土无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度的变化规律,分析了能量演化特征和内部微观结构。试验结果表明:随着聚丙烯纤维掺量的增加,水泥土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度和强度增益比均呈现先增大后减小的趋势,且离散程度整体较小。当聚丙烯纤维掺量为0.4%时,无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度达到最大值,分别为4.18 MPa和0.74 MPa,比素水泥土分别提高了13.28%和23.33%,强度增益比大于1;无侧限抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验中,总能量、弹性应变能均达到最大值,分别为0.072 1 MJ/m~3、0.063 7 MJ/m~3和0.004 04 MJ/m~3、0.003 37 MJ/m~3。耗散能在无侧限抗压强度试验中整体上呈现下降趋势,而在劈裂抗拉强度试验中却呈现先减小后增大的趋势。     

高温后混杂纤维RPC单轴受压应力应变关系

对120个经20~900℃作用后、尺寸为70.7mm×70.7mm×228.0mm的混杂纤维活性粉末混凝土(RPC)试件进行了单轴受压试验,分析了纤维掺量和经历温度对混杂纤维RPC轴心抗压强度、弹性模量、峰值应变和受压应力应变曲线的影响.结果表明：相同高温作用后,钢纤维掺量为1%（体积分数）的混杂纤维RPC抗压强度最低,而钢纤维掺量为2%,聚丙烯纤维掺量不同的混杂纤维RPC抗压强度差别不大;轴心抗压强度和弹性模量随经历温度的升高先增大后减小,且弹性模量下降速度比抗压强度快;经历温度为600℃时,峰值应变达到最大值,且峰值点前应变迅速增大,峰值点后呈线性减小.通过回归分析,建立了抗压强度、弹性模量和峰值应变随温度变化的计算公式,提出了用五次多项式和有理分式表达的混杂纤维RPC应力应变曲线方程.与普通混凝土和高强混凝土相比,混杂纤维RPC具有更优越的抗高温性能.     

钢纤维掺量对混凝土力学性能的影响

为了研究钢纤维掺量对混凝土力学性能的影响,对钢纤维体积掺量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的混凝土进行了强度(抗压强度、劈裂抗拉强度与抗弯强度)、静弹性模量以及抗冲击性能测试,分析了混凝土拉压比和弹强比,同时研究了聚丙烯纤维和MgO膨胀剂对钢纤维混凝土力学性能的影响。结果表明:钢纤维掺量对混凝土抗压强度、静弹性模量和弹强比无明显影响,但随着钢纤维掺量增加,混凝土劈裂抗拉强度、抗弯强度以及拉压比逐渐增大,抗冲击性能显著提高。掺入聚丙烯纤维及膨胀剂均可显著提高钢纤维混凝土抗冲击性能,并且膨胀剂可以有效改善钢纤维混凝土抗压强度和弹强比。     

钢纤维及混杂纤维混凝土力学性能试验研究

为了研究钢纤维和混杂纤维对混凝土力学性能的影响,分别对不同体积掺量的钢纤维混凝土(SFRC)和钢-聚丙烯-聚乙烯醇混杂纤维混凝土(HFRC)进行立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验,并设置一组普通混凝土(NC)作为对照.试验结果表明:在混凝土中掺入适量钢纤维或混杂纤维,均能有效提高混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度.其中混...