含粗骨料UHPC的强度尺寸效应与性能研究

研究了胶凝材料组成比例、钢纤维类型（平直型、端钩型）对含粗骨料超高性能混凝土（UHPC）强度尺寸效应、工作性和收缩性能的影响,分析了减缩剂掺量（0～2.0%）对含粗骨料UHPC收缩性能、力学性能、抗氯离子渗透性能和孔结构的影响。结果表明：适当增加粉煤灰掺量有利于改善含粗骨料UHPC的工作性,降低收缩;掺入钢纤维降低了含粗骨料UHPC的工作性,但抑制了收缩,且端钩型钢纤维抑制效果更显著;掺入1%钢纤维能够有效降低含粗骨料UHPC的强度尺寸效应,且平直型钢纤维的降低效果更好;掺入减缩剂明显降低了含粗骨料UHPC的收缩,但会使抗压强度降低,总孔隙率增大,抗氯离子渗透性能变差。     

混合钢纤维对快硬自密实混凝土弯曲协同效能研究

参照ASTMC 1609和JSCE SF-4评价方法,研究了混合端钩钢纤维和直钢纤维增强快硬自密实混凝土的弯曲性能。与同等掺量的单掺钢纤维相比,掺入混合钢纤维,可显著改善混凝土的力学性能,提高混凝土的弯曲韧性和抗弯强度。推导的混合钢纤维混凝土的抗弯强度公式,可用于调整端钩钢纤维和直钢纤维的掺量。比较混掺不同掺量的钢纤维混凝土的协同效能表明,掺0.3%直钢纤维和0.5%端钩钢纤维的协同效能最好。     

钢纤维与玻璃纤维自密实混凝土力学性能试验研究

在大量室内试验的基础上,设计了工作性良好的高性能自密实混凝土,对比分析了钢纤维和玻璃纤维在相同长度下添加不同体积掺量以及在相同掺量下不同长度对自密实混凝土性能的影响,研究表明:自密实混凝土的力学性能在纤维长度为12 mm和18 mm时提高最为明显,钢纤维自密实混凝土的力学性能整体优于玻璃纤维自密实混凝土,因此优先选用12 mm和18 mm的钢纤维。     

CF55钢纤维自密实混凝土的配合比设计与试验研究

根据自密实混凝土(SCC)的等级要求,结合原材料性质,并按照CECS 203:2006<自密实混凝土应用技术规程>对C55自密实混凝土进行了配合比设计.研究了钢纤维掺最与种类对自密实混凝土工作性的影响,并通过调整聚羧酸系外加剂掺量使钢纤维混凝土达到自密实混凝土工作性要求.通过混凝土抗压强度试验,证明了掺人钢纤维可以在满足自密实性能的同时提高混凝土的强度.     

矿渣粉对钢纤维自密实混凝土性能的影响

研究了矿渣粉掺量对钢纤维自密实混凝土(SFRSCC)工作性能和力学性能的影响,并从微观层面阐释钢纤维和矿渣粉对混凝土基体的增强作用.结果 表明:采用10％掺量的矿渣粉代替水泥能有效提高新拌混凝土的工作性能,增加钢纤维体积分数会减弱自密实混凝土的工作性能;矿渣粉与钢纤维的协同作用能够显著提高混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度...     

钢纤维自密实混凝土抗冻性能试验研究

通过快速冻融试验,研究了不同冻融次数下钢纤维自密实混凝土的冻融破坏特征,分析了不同钢纤维掺量(体积掺量为0.2%、0.4%、0.6%)不同基体强度(C30、C40、C50)条件下,自密实混凝土的质量损失、动弹模量以及抗压强度等变化规律。研究结果表明,在冻融循环试验中不同钢纤维掺量,不同钢纤维掺量、不同强度的自密实混凝土表现出的抗冻性大小依次为0.6%0.4%0.2%,C50C40C30。掺入钢纤维和增加基体强度可以有效提高自密实混凝土的抗冻性能。     

自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土的抗冻性研究与应用

提出了钢管混凝土桁架梁式结构核心混凝土理想结构模型与自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土设计方法。通过确定复掺减缩型高效减水剂与高能膨胀剂合理掺量,有效补偿混凝土的收缩。钢纤维掺量不超过60kg/m3(体积掺量0.75%)时能满足自密实混凝土技术要求。研究了钢纤维对微膨胀钢管混凝土力学性能与体积变形性能的影响规律;并根据钢管混凝土低温施工要求,研究了自密实补偿收缩钢纤维钢管混凝土的抗冻性设计方法,对其抗冻性进行了验证。试验结果表明,亚硝酸钠掺量0.4%时,现场养护核心混凝土试件与钢管混凝土短柱轴压与相应标准养护试件的轴压基本没有差异,混凝土抗冻效果良好,满足低温施工质量要求。     

3天抗拉强度大于5MPa钢纤维混凝土试验研究

本试验在普通C50混凝土配合比基础上,掺入备选钢纤维:波纹型(曲型)冷拔钢丝切断型、端钩型地坪专用长纤维和加厚铣削型多燕尾,采用L9(3)4正交设计方法研究钢纤维种类和钢纤维掺量,确定采用加厚铣削型多燕尾钢纤维,掺量为水泥重量的22%时可制得3d抗拉强度>5MPa且工作性良好的C50钢纤维混凝土。     

钢纤维高性能混凝土劈裂强度与变形特性分析

对钢纤维掺量（体积分数）为0%,1%,2%,4%的混凝土劈裂强度与变形特性进行了分析.结果表明：4种钢纤维掺量混凝土屈服时拉伸变形量约为012mm,峰值时压缩（拉伸）变形量随着钢纤维掺量增加而增大;钢纤维掺量增加,混凝土的阻裂性能增强,其屈服、峰值抗拉强度明显提高,屈服、峰值前韧度增强,而且对混凝土峰值抗拉强度的贡献明显大于屈服抗拉强度;当钢纤维掺量大于2%时,混凝土不易形成贯通裂纹,基体开裂后,钢纤维继续承受拉应力,其韧性随着钢纤维掺量增加而增大.     

玻璃粉和钢渣对自密实混凝土力学性能的影响

为研究玻璃粉和钢渣协同使用对自密实混凝土力学性能的影响,分别以20%、30%和40%的玻璃粉替代水泥,40%、60%和80%钢渣替代细骨料,制备了9种不同配合比的自密实混凝土试件,通过坍落度试验、J型环试验、V型漏斗试验和L型仪试验测试了新拌自密实混凝土的工作性,并分析了硬化后自密实混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量。结果表明,当玻璃粉和钢渣协同使用时,可以显著提高钢渣替代细骨料的比例,替代比例高达80%;自密实混凝土的和易性随着玻璃粉含量的增加而增大,随钢渣掺量的增加而减小;抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量随钢渣掺量的增加而增加,随玻璃粉掺量的增加逐渐减小。自密实混凝土中钢渣和水泥的最佳掺量分别为80%和20%。     

钢纤维增强粉煤灰自密实混凝土力学性能

采用粉煤灰取代40%水泥来制备粉煤灰自密实混凝土(SCC),研究其工作性、基本力学性能和轴压变形性能随钢纤维体积分数的变化规律.结果表明:粉煤灰SCC的工作性随钢纤维体积分数的增加而降低,当钢纤维体积分数大于0.75%时,粉煤灰SCC的工作性降幅最大;钢纤维体积分数对粉煤灰SCC抗压强度的影响不明显,但能够显著改善其劈裂抗拉强度和抗折强度,当钢纤维体积分数为1.00%时,劈裂抗拉强度和抗折强度较未掺钢纤维粉煤灰SCC分别提高了14%、12%;钢纤维能够显著改善粉煤灰SCC的轴压变形能力,当钢纤维体积分数为0.50%时,其极限应力、峰值应变、应变能和相对韧性与未掺钢纤维粉煤灰SCC相比,分别提高了3%、35%、53%和49%.     

钢纤维掺量及长径比对无筋管片混凝土力学性能的影响

为提高钢纤维无筋盾构混凝土管片的力学性能，研究了钢纤维掺量（30 kg/m3、40 kg/m3、50 kg/m3）和长径比（0.8、0.7、0.6）对管片混凝土抗压强度、抗弯强度的影响。结果表明：在本文研究掺量范围内，管片混凝土抗压强度、抗弯强度均随钢纤维掺量的增加而提高；无筋盾构管片用C50混凝土的钢纤维推荐掺量为30～40 kg/m3，推荐长径比为0.8。     

钢纤维混凝土抗弯性能及断面处纤维分布规律研究

通过对5组钢纤维自密实混凝土的抗弯性能试验,对其抗弯性能进行分析,采用新方法统计和分析钢纤维自密实混凝土试件断面纤维的分布规律,对比钢纤维自密实混凝土力学性能与纤维分布的关系。研究结果表明:钢纤维掺量越大或纤维长度越长,抗弯性能和弯曲韧性越好;纤维掺量越多,在混凝土中纤维根数越多,断面处纤维分布越均匀;钢纤维掺量、钢纤维在试件断面处分布的均匀程度、根数及钢纤维外露长度与角度的不同,影响钢纤维自密实混凝土试件的抗弯强度与弯曲韧性。     

粉煤灰掺量对C30自密实混凝土的影响

首先研究了粉煤灰掺量对水泥净浆流动度的影响,在此基础上探讨了粉煤灰掺量对自密实混凝土工作性、强度的影响。试验结果表明,添加粉煤灰可以提高水泥净浆的流动性,改善自密实混凝土的工作性。随着粉煤灰的掺量的增加,自密实混凝土的流动性、间隙通过能力以及抗离析性能都明显提高。粉煤灰掺量超过一定时,混凝土黏性继续增大,使得工作性开始下降。自密实混凝土的强度随着粉煤灰掺量增加先升高后降低,与粉煤灰在混凝土中的填充、密实效应有关。给出粉煤灰在自密实混凝土中的一个合适掺量在30%~35%左右。     

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。     

玄武岩纤维自密实混凝土的性能试验研究

研究了玄武岩纤维体积掺量对自密实混凝土工作性能及力学性能的影响;并以体积掺量为0.3%的钢纤维自密实混凝土抗折试验为参照对象,分析了纤维掺入对自密实混凝土韧性的影响。研究表明,在自密实混凝土中掺入玄武岩纤维会影响拌合物的工作性能,并且玄武岩纤维掺量越大,影响越明显;抗压强度随着玄武岩纤维掺量的增加而降低;玄武岩纤维的掺入限制了自密实混凝土在受压破坏过程中裂缝的开展和延伸,随玄武岩纤维掺量的增加,抗折强度提高,折压比也随之增大,玄武岩纤维起到了一定的增韧效果,但是不如钢纤维明显。     

钢纤维增强自密实混凝土基本力学性能实验研究

钢纤维增强自密实混凝土结合了传统钢纤维混凝土和自密实混凝土的优点,改善了混凝土的力学性能,同时有效的抑制了自密实混凝土的收缩性,有着极为广阔的应用研究前景。在每组实验只改变钢纤维的掺量的前提下,主要通过研究钢纤维自密实混凝土试块的抗压(立方体试件抗压、棱柱体试件轴心抗压)、劈裂抗拉和抗折(静力抗折和弯曲疲劳)与普通自密实混凝土试块测试数据的不同,来对比研究钢纤维增强自密实混凝土的力学性能的优点。     

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。     

基于抗火性能的混杂纤维自密实混凝土设计(2)——常温力学性能

在混杂纤维自密实混凝土高温下内部蒸汽压力测试研究的基础上,对混凝土配合比进行了优选,主要通过坍落流动度试验、J-环试验、U形管试验以及L-槽试验研究了所筛选的混杂纤维自密实混凝土的工作性,并测试了其常温力学性能。研究发现,钢纤维的引入会降低新拌自密实混凝土的工作性,而钢纤维与PVA纤维混杂以及钢纤维与PP纤维混杂对自密实混凝土的工作性影响较小;钢纤维与PP纤维的混杂对新拌自密实混凝土工作性影响最小;钢纤维或者混杂纤维的引入并没有明显地影响自密实混凝土的抗压强度,而抗弯强度得到了显著提高;相比于单掺钢纤维自密实混凝土,混杂纤维并没有进一步提高自密实混凝土的抗弯强度,但是弯曲韧性有较为明显的提高。     

钢纤维自密实高强混凝土的制备技术

通过坍落扩展度、T500、U型仪和L型仪等测试方法探讨了不同水胶比、砂率及不同钢纤维掺量条件下,钢纤维自密实高强混凝土的制备技术,研究了不同条件下制备的钢纤维自密实高强混凝土力学性能。结果显示,在试验条件下,适宜水胶比及砂率条件下钢纤维混凝土满足自密实混凝土工作性能要求;随着钢纤维掺量的增加,钢纤维自密实混凝土的强度提高,混凝土流动性降低。研究制得的钢纤维高强混凝土在满足自密实性能要求条件下,抗压强度达到CF90技术要求,抗折强度>11.0 MPa。