钢-聚乙烯醇混杂纤维超高性能混凝土性能研究北大核心

通过超高性能纤维混凝土坍落度和力学性能试验,研究了纤维种类和掺量对其工作性和弯拉性能的影响,并探讨了钢纤维与聚乙烯醇纤维的混杂效应对其抗压强度、折压比和拉压比的影响。结果表明:纤维明显降低超高性能混凝土的工作性;超高性能纤维混凝土的抗压强度随钢纤维的掺量提高变化不大,随聚乙烯醇纤维的掺量增大而显著降低;钢纤维和聚乙烯醇纤维均能改善超高性能混凝土的弯拉性能;超高性能钢-聚乙烯醇混杂纤维混凝土对超高性能钢纤维混凝土的折压比和拉压比的增益比随着钢纤维掺量的提高而增加,钢纤维与聚乙烯醇纤维在改善超高性能混凝土弯拉性能上具有良好的协同效应。     

掺合料对膨胀混凝土强度和抗冻性的影响

以普通硅酸盐水泥、硅灰、粉煤灰、UEA膨胀剂、聚丙烯纤维等为主要原料,用快冻法研究了双掺硅灰与粉煤灰的非引气高性能混凝土的抗冻性,探讨了聚丙烯纤维与掺合料对膨胀混凝土强度和抗冻性的影响规律。结果表明:双掺硅灰和粉煤灰能大幅提高混凝土的强度和抗冻耐久性,聚丙烯纤维在膨胀混凝土中的最佳掺量为0.9kg/m3。     

聚丙烯纤维增强橡胶混凝土工作性能及力学性能试验研究

为了研究聚丙烯纤维对橡胶混凝土工作性能及力学性能的影响,选取橡胶置换率5%和25%的混凝土作为基础试验,按纤维掺量为0、0.3、0.6、0.9、1.2 kg/m~3掺入聚丙烯纤维,研究掺入纤维后混凝土的工作性能及基本力学性能并给出各工作及力学性能与纤维掺量的经验计算式,试验结果表明:橡胶混凝土的坍落度随纤维的增加而显著降低;抗压强度随纤维的增加先升高后降低;劈裂抗拉强度、抗折强度、拉压比和折压比均随纤维的增加而升高。综合考虑橡胶混凝土的工作性能及力学性能,建议聚丙烯纤维的掺量小于1.2 kg/m~3。就研究结果,聚苯乙烯纤维的最佳掺量为0.9 kg/m~3。     

钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土断裂性能的混杂效应

通过钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土试件的楔劈拉伸断裂试验,研究了混杂纤维高强混凝土断裂参数的纤维混杂效应.结果表明,钢纤维在混杂纤维高强混凝土断裂性能的改善方面起着主导作用,聚丙烯纤维对高强混凝土断裂性能的改善具有局限性;混杂纤维高强混凝土的断裂韧度及断裂能,在钢纤维体积率为1.5%时,钢纤维与聚丙烯纤维表现出较好的协同混杂效应,尤以断裂能更为显著,而当聚丙烯纤维掺量为0.9 kg/m3时,仅在钢纤维掺量较小时方具有正混杂效应.同时,不同类型的钢纤维与聚丙烯纤维对高强混凝土各断裂参数的混杂效应具有不同的影响.     

混杂纤维混凝土的抗冻性能试验研究

为研究混杂纤维对混凝土抗冻性能的影响,通过快速冻融法对8种掺量的纤维混凝土(钢纤维、聚丙烯纤维以及钢-聚丙烯混杂纤维)分别进行了质量损失和相对动弹性模量测定以及抗压强度和抗折强度试验。研究表明,混凝土中掺入适量混杂纤维后可提高混凝土的相对动弹性模量,降低混凝土的质量损失率以及改善冻融后的抗压、抗折强度损失率,对增强混凝土抗冻耐久性起到有利作用;混杂纤维的掺量具有一定范围性,2 kg/m~3聚丙烯纤维与20 kg/m~3钢纤维混杂时由于纤维掺量过多,导致混凝土基体内部有害孔隙增多,在各个性能指标测试中均不能达到良好效果,不利于混凝土抗冻耐久性。     

钢纤维与聚丙烯纤维复合机场道面混凝土性能研究

采用粉煤灰、硅灰及钢纤维、聚丙烯纤维配制机制砂机场道面混凝土,通过单掺及复掺的方式,研究了不同掺量、不同配合比对机场道面混凝土力学性能、耐磨性能、抗冲击性能、抗冻性能的影响。结果表明,采用硅灰、粉煤灰与钢纤维、聚丙烯纤维复合的方式,在钢纤维、聚丙烯掺量分别为7.9kg/m~3和1.5kg/m~3的情况下,可配制出超高力学性能及优异耐久性能的道面混凝土。     

纤维混凝土抗冻性能研究

通过试验研究了聚丙烯纤维(PP纤维)和植物纤维(UFPP纤维)对混凝土抗冻性能的影响.结果表明:在混凝土中掺加PP和UFPP纤维均可提高混凝土的抗冻性能,并且UFPP纤维对混凝土抗冻性能的提高作用明显高于PP纤维;此外,掺0.9kg/m3纤维混凝土的抗冻性能优于未掺纤维和掺0.6kg/m3纤维混凝土.同时,研究了掺纤维混凝土孔结构对混凝土抗冻融循环能力的影响,并分析其机理.     

减缩剂和聚丙烯纤维对混凝土早期开裂性能的影响

采用平板刀口约束收缩开裂试验来评价混凝土的早期开裂性能,研究了减缩剂、聚丙烯纤维及二者复掺对混凝土早期开裂性能的影响。结果表明：减缩剂掺量在0.6%～1.2%范围,混凝土的早期开裂性能随掺量增加而降低。聚丙烯纤维掺量为0.6kg/m3时,纤维对混凝土早期开裂性能的抑制作用不明显;掺量增加至0.9kg/m3～1.2kg/m3时,纤维对混凝土早期开裂性能的抑制作用显著增强。减缩剂和聚丙烯纤维二元复掺显著提高混凝土的早期抗裂性能,其对混凝土早期开裂行为的抑制作用优于它们的单掺组分。     

钢-聚乙烯醇混杂纤维超高性能混凝土性能研究

通过超高性能纤维混凝土坍落度和力学性能试验,研究了纤维种类和掺量对其工作性和弯拉性能的影响,并探讨了钢纤维与聚乙烯醇纤维的混杂效应对其抗压强度、折压比和拉压比的影响。结果表明:纤维明显降低超高性能混凝土的工作性;超高性能纤维混凝土的抗压强度随钢纤维的掺量提高变化不大,随聚乙烯醇纤维的掺量增大而显著降低;钢纤维和聚乙烯醇纤维均能改善超高性能混凝土的弯拉性能;超高性能钢-聚乙烯醇混杂纤维混凝土对超高性能钢纤维混凝土的折压比和拉压比的增益比随着钢纤维掺量的提高而增加,钢纤维与聚乙烯醇纤维在改善超高性能混凝土弯拉性能上具有良好的协同效应。     

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.     

新型混杂纤维水泥砂浆抗冻性试验研究

抗冻耐久性是混凝土结构性能重要的指标之一。近几十年来,纤维混凝土迅速发展,且大都集中在其力学性能的研究,文中从抗冻耐久性着手,采用钢纤维(SF)、聚乙烯醇纤维(PVA)、碳酸钙晶须(CW)三种纤维混杂体系增强的水泥砂浆进行抗冻性试验研究。结果表明,这种新型的混杂纤维能够提升水泥基复合材料的抗冻耐久性,为工程应用提供依据。     

混凝土早期凝缩测定及抑制机理研究

采用非接触式的涡流传感器研究了聚乙烯醇纤维对混凝土凝缩性能的影响,试验结果表明:与素混凝土相比,掺0.9 kg/m3和12.8 kg/m3聚乙烯醇纤维混凝土的凝缩值在6 h内分别减少了12.6%和19.4%,而掺有0.9 kg/m3聚丙烯纤维混凝土的凝缩值仅减少6.5%,聚乙烯醇纤维能够明显地减少混凝土的凝缩。通过扫描电镜分析了掺聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维水泥浆体的表面形貌,探讨了聚乙烯醇纤维抑制混凝土凝缩的机理,建立了聚乙烯醇纤维抑制混凝土凝缩的模型。     

钢-无机纤维对轻骨料混凝土力学性能及耐久性能的影响

为了研究钢-无机纤维对轻骨料混凝土力学性能和耐久性能的影响,设计不同掺量的单掺陶瓷纤维和玄武岩纤维以及不同掺杂方式的混杂钢-玄武岩纤维和钢-陶瓷纤维增强轻骨料混凝土试件。结果表明,钢-玄武岩纤维对轻骨料混凝土抗压强度和60d透水时水压强度提高最明显,最大增幅分别达14.5%、42.9%;掺入1.35kg/m3玄武岩纤维对抗折强度增幅为62.2%;掺入陶瓷纤维降低了抗压强度和抗渗性能,但提高了抗折强度及抗冻性能;钢-陶瓷纤维对抗渗性能和抗冻性能提升效果较好。     

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。     

玄武岩纤维橡胶混凝土力学及冻融性能试验研究

通过掺入5%~30%的橡胶颗粒、1~5 kg/m^3的玄武岩纤维,开展了玄武岩纤维橡胶混凝土力学性能及抗冻耐久性能试验研究,分析了不同配比下试件的抗压强度变化规律,探讨了玄武岩纤维、橡胶颗粒掺量对混凝土试件质量损失率、相对动弹性模量的影响。结果表明,掺入橡胶颗粒会导致混凝土抗压强度下降,但玄武岩纤维能保持试件破坏时的整体性;当橡胶颗粒用量较少时,玄武岩纤维的掺入能有效提高试件的抗压强度;橡胶颗粒及玄武岩纤维均能在不同程度上提高混凝土试件的抗冻性能,10%的橡胶颗粒掺量对冻融过程中的质量损失有较好的控制作用,但掺量过多时效果不明显;玄武岩纤维掺量对试件冻融过程中的质量损失、相对动弹模量变化相对不敏感,试件的冻融性质受橡胶颗粒的影响更加显著。     

再生粗骨料混凝土抗冻耐久性试验研究

采用正交试验分析再生粗骨料、聚丙烯纤维和引气减水剂掺量对再生混凝士抗冻耐久性的影响,结果表明,引气减水剂是影响抗冻性能的重要因素。再生粗骨料掺量70％、聚丙烯纤维掺量0．7kg／m^3、引气减水剂掺量0．6％的配合比,可使设计强度为C30的再生混凝土达到F250以上的抗冻等级。提出将饱和面干吸水增长率作为评判再生混凝土抗冻性能的技术指标,它与相对动弹性模量一样,可以反应再生混凝土受冻融破坏的程度。     

纤维增强轻骨料混凝土力学性能试验研究

选用钢纤维、聚丙烯纤维及二元混杂纤维轻骨料混凝土,系统研究了其抗压强度、弹性模量、轴心抗压强度及抗折强度等力学性能,试验结果体现了不同纤维种类、不同纤维掺量及纤维混杂比例对轻骨料混凝土力学性能的影响;当钢纤维以体积率1.0%与聚丙烯纤维0.6kg/m3混杂时,纤维轻骨料混凝土的各项力学性能达到优化.     

正交设计用于聚丙烯纤维混凝土抗冻性试验研究

本文采用正交设计方法研究在冻融交替作用下聚丙烯纤维混凝土的抗冻耐久性能，找出冻融环境中满足混凝土强度和耐久性的最优配合比。试验结果表明，在冻融循环过程中，水胶比是影响混凝土抗压强度损失率的最为显著的因素；纤维掺量是影响混凝土质量损失率的最显著的因素。当混凝土基体冻胀开裂以后，掺入混凝土基体的聚丙烯纤维能充分发挥阻裂作用，有效改善混凝土的抗冻性能。