纤维混凝土无侧限压缩试验离散元分析

基于颗粒流软件PFC^2D,模拟了纤维混凝土试样单轴压缩破坏过程,分析了混凝土中纤维长度、直径以及细观参数对纤维混凝土力学特性的影响,得出如下结论：纤维在混凝土试样中是通过影响裂隙的发展而改变混凝土试样的力学性能;随着摩擦因数的增加,混凝土试样的单轴抗压强度提高,弹性模量变化不大;随着孔隙率的增大,混凝土试样的弹性模量呈下降趋势,单轴抗压强度先增大后减小;随着纤维长度和直径的增加,混凝土试样的单轴抗压强度先增大再减小,单轴抗压强度峰值对应的纤维长度和直径分别为20 mm和0.2 mm。     

稻草纤维轻骨料混凝土力学性能影响因素研究

为了研究稻草纤维、粉煤灰的工程应用,进行了稻草纤维掺入下轻骨料混凝土力学性能试验研究,探索了同一配合比条件下纤维长度、掺量、形状、粉煤灰掺量、纤维夹层因素对轻骨料混凝土力学性能的影响.结果表明:纤维掺入后,粉煤灰陶粒混凝土抗压、劈裂抗拉强度有所降低,但抗冲击强度有所提高;纤维经NaOH溶液处理后,混凝土抗压、抗冲击强度得到了提高;纤维长度对混凝土强度影响不显著;用水泥质量15％以内的粉煤灰替代水泥,能够获得良好的流动性能和力学性能;纤维夹层位置对强度影响显著,底层抗冲击性能好,中间层抗压、抗拉性能好.基于线性回归分析,得出了植物纤维混凝土强度影响因素中纤维掺量>纤维形状>纤维长度的结论.     

聚丙烯纤维轻骨料混凝土力学性能及破坏机理研究

轻骨料混凝土因轻质、保温、抗震性能好等特点得到广泛应用,但其高脆性导致力学性能较差.研究不同类型聚丙烯纤维对轻骨料混凝土力学性能的影响,将长度为6 mm、12 mm、19 mm的聚丙烯纤维分别以体积掺量0.1％、0.2％、0.3％加入到轻骨料混凝土中,测量其抗压强度和劈裂抗拉强度,研究纤维在混凝土内作用机理及轻骨料混凝土破坏机理.研究结果表明:掺入聚丙烯纤维长度12 mm体积掺量0.1％时轻骨料混凝土抗压强度最高,较基准混凝土提高14.74％;当掺入纤维长度6 mm体积掺量0.1％时劈裂抗拉强度最高,较基准混凝土提高7.78％,聚丙烯纤维对轻骨料混凝土劈裂抗拉强度影响不大.通过扫描电子显微镜(SEM)观察混凝土微观结构发现,受荷载破坏后聚丙烯纤维存在拔出或拉断两种破坏形式.应用数字图像相关方法(DIC)分析试件表面应变场的变化,应变集中于骨料-水泥基体界面区,裂缝扩展穿过骨料以及骨料-水泥基体界面区导致混凝土破坏.     

纤维对再生砖混ECC力学性能及微观结构的影响

为促进不同粒径再生砖混骨料的多元化利用，本试验采用再生砖混细骨料完全代替石英砂，采用不同掺量聚丙烯纤维制备再生砖混工程水泥基复合材料(ECC),研究其受力破坏特征、强度影响机理及微观结构对力学性能的影响。结果表明：未掺纤维的再生砖混ECC的失效模式为脆性破坏，而掺纤维的再生砖混ECC受拉时具有明显的应变硬化特征，随着纤维掺量的增加，其抗折强度、极限抗拉强度和极限拉应变持续增大，抗压强度呈先增大后减小趋势，表现出良好的延性和韧性破坏特征；再生砖混ECC的孔隙率在11.28%～13.68%,通过SEM观察，发现纤维与再生砖混ECC黏结性能较好，纤维破坏模式主要为拔出和拉断破坏，开裂后应变硬化拉伸幅度和拉伸强度低于普通ECC混凝土；新旧浆体界面黏结性能相对薄弱，破坏时微裂缝容易在界面过渡区产生和发展。     

苎麻落麻纤维增强TPS全降解复合材料力学性能的研究

以苎麻落麻纤维为增强体,甘油/尿素/山梨醇为复合增塑剂塑化的淀粉为基质,制备全降解复合材料,并研究了纤维长度和纤维含量对复合材料的力学性能的影响。结果表明,苎麻纤维和TPS具有良好的界面结合,复合材料的拉伸强度和模量随着苎麻纤维长度和含量的增加而增加,达到25.14 MPa和1 136.36 MPa,接近于未加入纤维时的2倍,断裂伸长率明显下降,但是纤维含量的增加对断裂伸长率的影响不大。弯曲强度和模量与拉伸强度和模量呈现相似的增长趋势。     

玄武岩纤维掺量对页岩轻骨料混凝土强度性能影响的研究

<中作者单位六>=研究了不同玄武岩纤维体积掺量对页岩轻骨料混凝土各项强度的影响.试验结果表明,玄武岩纤维的掺入会在一定程度上提高轻骨料混凝土的抗压、抗折强度和弹性模量;纤维掺量0.2%时,抗压与抗折强度达到最大值,分别提高11.49%、20%;轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增加而增加,在纤维掺量0.3%时,劈裂抗拉强度达到最大值,强度提高54.59%;玄武岩纤维掺入页岩轻骨料混凝土中不仅对各相强度有一定提高,且一定程度上改善了轻骨料混凝土的脆性缺陷,起到增强增韧作用.     

玄武岩纤维长度和骨料粒径对混凝土强度的影响

通过改变同种材质粗骨料的最大粒径,并在同一添加量下改变玄武岩纤维长度,对骨料最大粒径和纤维长度对混凝土强度的影响进行了研究。试验结果表明:不同骨料最大粒径的混凝土添加玄武岩纤维后,抗压强度增加幅度没有抗折强度增加的幅度大;同比情况下,玄武岩纤维长度为18 mm的增强效果较好,骨料最大粒径没有对混凝土强度产生太大影响。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料的力学性能比较

采用自主开发的在线混合设备制备了LFT-PP。研究了LFT-PP中纤维用量对纤维长度的影响，并与短纤维、纤维毡增强聚丙烯复合材料的力学性能进行了对比。结果发现，LFT-PP中，纤维长度在7～10mm之间。低纤维用量时，纤维长度基本相同；高纤维用量时，由于纤维／纤维之间的相互作用，纤维长度降低。与SGF—PP和GMT-PP比较，除了拉伸强度略低于GMT—PP，冲击强度接近于GMT—PP，LFT—PP的其他力学性能如弯曲强度、模量都较好。     

掺级配良好再生PVC骨料混凝土的力学和吸能性能

将级配良好的再生聚氯乙烯(PVC)颗粒以不同掺量等体积替代天然细骨料后加入混凝土中制成试件,进行力学性能试验和冲击试验,得到立方体压缩强度、劈裂抗拉强度、卸载弹性模量、能量吸收率和微观结构图,用来探究不同掺量的再生PVC骨料混凝土的力学和吸能性能。结果表明,当PVC骨料掺量为0%,5%,10%,15%,20%,30%时,其混凝土压缩强度分别为49.34,52.44,45.79,46.41,45.6,43.46 MPa,劈裂抗拉强度为2.73,3.58,3.2,2.92,2.69,2.44 MPa,混凝土的压缩强度和抗拉强度均随掺量增加呈先增加后缓慢降低趋势,并且用级配良好的再生PVC颗粒替代天然细骨料加入混凝土的力学性能比单一粒径塑料颗粒优良;随PVC骨料掺量增加,混凝土脆性得到改善且延性增强;混凝土的能量吸收能力随再生PVC细骨料掺量增加呈直线增加趋势。     

剑麻纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能研究

本文介绍了剑麻纤维(SF)增强聚丙烯(PP)复合材料的制备方法，测定了不同纤维长度下．采用不同PP含量复合材料的无缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量．并借助扫描电子显微镜对SF/PP复合材料的无缺口冲击破坏断口进行观察。结果表明，在一定范围内增加纤维长度和降低基体含量有利于复合材料力学性能的提高。     

界面过渡区与骨料特征对混凝土强度及变形影响的数值模拟研究

界面过渡区是混凝土结构中力学性能最薄弱的区域，其强度直接影响混凝土的力学性质，骨料强度及均匀性同样是混凝土结构设计需重点关注的参数。本文基于离散元方法，研究了骨料强度、界面过渡区强度、骨料均匀性及尺寸对混凝土强度及变形的影响规律。结果表明：骨料破碎为试样内部微裂纹的扩展与合并提供了新的路径，大量网状裂隙面的形成加速了试样的破坏；试样的峰值强度及弹性模量随界面过渡区强度的增加呈线性增加趋势，界面过渡区强度的增加可减小试样的径向变形，随界面过渡区强度提高，混凝土应力应变曲线的峰后段逐渐由韧性向脆性转变；骨料强度对峰值强度影响较小，对弹性模量几乎没有影响。骨料均匀性好的试样的径向变形小于均匀性差的试样，试样的峰值强度及弹性模量随骨料尺寸增加而增加，但是增加幅度远低于界面强度对峰值强度带来的提升。     

基于细观尺度的再生混凝土性能研究综述

基于当前国内外学者对再生混凝土性能试验的结果,研究骨料、砂浆、界面过渡区等细观参数对再生混凝土宏观性能影响.在骨料方面,骨料分布的均匀程度高、颗粒级配较好、大中型骨料颗粒数越多的再生混凝土在抗拉、抗压、抗折强度及弹性模量等方面都会有所提高;在砂浆方面,随着新、老砂浆的强度提高,再生混凝土力学性能更好,老砂浆厚度越高,再生混凝土内部氯离子浓度越大;在界面过渡区方面,随着新、老界面过渡区弹性模量的提高,再生混凝土的性能表现地越好,界面过渡区厚度越大,氯离子扩散系数越大.     

玄武岩纤维增强聚丙烯基复合材料的力学性能研究

本文主要研究玄武岩增强聚丙烯复合材料的力学性能。分别制备了玄武岩纤维含量为10%、20%、30%和40%的纤维增强复合材料,并分析纤维含量对复合材料拉伸性能和弯曲性能的影响。研究表明,玄武岩纤维的加入大幅度提高了复合材料的拉伸性能和弯曲性能,但复合材料的断裂伸长率有所下降;随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的拉伸、弯曲强度和模量呈先增加后减小的趋势,当纤维含量在30%时达最大值;复合材料的弯曲强度和模量的变化规律与拉伸性能相同。     

再生粗骨料中不同聚丙烯纤维体积掺量对再生混凝土力学性能的影响

文章制备了不添加聚丙烯纤维（PPF）再生粗骨料和PPF体积掺量为0.10%、0.15%、0.20%再生粗骨料，并制作再生混凝土试件，分析再生混凝土力学性能的影响。结果表明：随着PPF体积掺量的增加，混凝土拌合物流变性降低。添加PPF的各组混凝土试件抗折破坏均为塑性破坏。随着PPF体积掺量的增加，试件抗压强度、轴心抗压强度逐渐增加，劈裂抗拉强度先降低后上升。随着PPF体积掺量的增加，试件静压弹性模量、轴压韧性指数先增大后降低，峰值应力先降低后增大。随着PPF体积掺量的增加，试件内部孔隙率、大孔径分布比例总体呈下降趋势。PPF体积掺量为0.15%，再生混凝土试件的力学性能更优。     

混杂纤维混凝土高温后性能劣化分析与强度预测

为研究高温对混杂纤维混凝土(HFRC)残余强度与微观结构演变规律的影响，测试了HFRC在不同温度作用后的基本力学性能，借助扫描电子显微镜研究了纤维-水泥浆体界面的微观结构，并利用BP神经网络对HFRC在不同温度作用后的抗压强度进行了预测。结果表明：纤维的混杂效应显著改善了混凝土的耐高温性能，高温后HFRC的抗压强度和劈裂抗拉强度均高于素混凝土；当纤维素纤维和玄武岩纤维体积掺量均为0.15%时，HFRC的抗压强度和劈裂抗拉强度均达到最大值；HFRC内部结构密实，玄武岩纤维填充在孔隙处且与基体的黏结较好，有效抑制了裂缝的扩展；基于神经网络的预测数据与试验数据吻合，BP神经网络较好地预测了高温后HFRC的抗压强度。     

聚丙烯纤维对轻骨料混凝土物理力学性能的影响研究

为研究聚丙烯纤维对轻骨料混凝土力学性能和工作性能的影响,通过掺加体积分数0、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%的聚丙烯纤维开展劈拉强度、坍落度的试验研究。探讨劈拉强度、坍落度在不同纤维掺量下的变化规律,利用细观扫描成像分析劈拉试件破坏机理和流动性的变化原因,并通过能量耗散分析纤维对混凝土各阶段的耗能能力。结果表明：随着纤维掺量的增加,坍落度持续降低;劈拉强度先增大后减小变化,且劈拉强度值均高于对照组,当纤维掺量0.25%时,劈拉强度增长率最大为27.3%;细观分析表明聚丙烯纤维起到了桥接作用,改变了试件的破坏形态,增强了混凝土韧性。能量耗散结果表明纤维提高了轻骨料混凝土的耗能能力,减弱了卸载阶段承载力的衰减程度。     

黄麻纤维增强聚丙烯的力学性能

本文讨论了注塑成型黄麻纤维增强聚丙烯的制备方法和力学性能.将纤维重量含量分别为10%、20%和30%的复合材料进行比较,分析纤维含量对复合材料拉伸、弯曲和冲击性能的影响;将纤维分别切成约3mm、5mm和10mm长制成复合材料进行比较,分析纤维长度对复合材料拉伸、弯曲和冲击性能的影响.掺入黄麻纤维能使聚丙烯的拉伸和弯曲性能提高,但使其冲击强度降低;随纤维含量的增加或纤维长度的增加,复合材料的强度和模量是递增的,而冲击强度是递减的.     

混杂纤维增强的汽车制动摩擦材料性能

研究了混杂纤维含量对混杂纤维增强汽车制动摩擦材料性能的影响；结果表明，随着坡缕石纤维和钢纤维含量的增加，摩擦材料的冲击强度均增加；坡缕石含量的变化对磨损率影响不大，Kevlar含量较高时，混杂纤维摩擦材料200℃磨损率增加，250℃和350℃磨损率降低；Kevlar纤维随着其含量的增加，混杂纤维摩擦材料高温摩擦性能（250-350℃）有所降低。     

驱蚊粘胶纤维的制备及其性能研究

将青蒿精油加入到粘胶纤维纺丝液中纺制复合粘胶纤维,并对复合粘胶纤维的力学性能、摩擦因数、红外光谱、X-衍射及驱蚊效果进行测试。基于上述性能指标的测试结果,探讨青蒿精油加入粘胶纤维纺丝液的最佳比例。研究表明,由含有青蒿精油的粘胶纤维纺丝液纺制成的复合粘胶纤维晶型结构仍为纤维II晶型结构。复合粘胶纤维的力学性能、结晶度与取向度均随着青蒿精油含量的增加而降低,而纤维表面摩擦因数则随着青蒿精油含量的增加而增加。当复合粘胶纤维中青蒿精油含量为10%以内,复合粘胶纤维的力学性能、纤维表面摩擦因数、结晶度与取向度等参数变化幅度相对较小,10%时驱蚊率达到了89.42%。认为复合粘胶纤维中的精油含量应控制10%以内。     

聚丙烯纤维及橡胶颗粒对透水混凝土性能的影响

以聚丙烯纤维及橡胶颗粒掺量为影响因素,通过测定透水混凝土的28 d抗压强度、抗折强度、孔隙率及透水系数等性能指标,获取聚丙烯纤维及橡胶颗粒掺量与透水混凝土力学性能及透水性能的关系.试验结果表明:粗骨料粒径为4.75~9.5 mm时,掺入橡胶颗粒和聚丙烯纤维皆会使透水混凝土的28 d抗压强度、抗折强度提高,但会使透水系数减小,透水性能下降;与掺加橡胶颗粒相比,掺加聚丙烯纤维可以更加明显地改善透水混凝土力学性能;随着掺入聚丙烯纤维以及橡胶颗粒比例的增加,透水混凝土28 d抗压强度、抗折强度性能指标上升的幅度逐渐减小,透水性能则逐渐下降.