剑麻-耐碱玻璃纤维混凝土基本强度研究

为研究剑麻-耐碱玻璃纤维混凝土基本强度,设计了30组不同纤维掺量的混凝土试件,测试并分析其抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度。试验结果表明:剑麻纤维和耐碱玻璃纤维单掺和双掺均能大幅提高普通混凝土基本强度,试验中纤维体积掺量为1.5 kg/m³时,单掺剑麻纤维,混凝土基本强度提升5.65%~15.74%;单掺耐碱玻璃纤维,混凝土基本强度提升3.03%~9.14%;混掺剑麻纤维和耐碱玻璃纤维,混凝土基本强度提升8.33%~21.31%,且试件强度提升效果表现出劈裂抗拉强度>抗压强度>抗折强度。研究成果对剑麻-耐碱玻璃纤维混凝土的制备以及植物纤维在混凝土中的应用提供了参考。     

单掺与混掺纤维增强自密实轻骨料混凝土力学性能试验研究

为了研究纤维对自密实轻骨料混凝土力学性能的影响,将不同种类(耐碱玻璃纤维、剑麻纤维和1∶1耐碱玻璃-剑麻混杂纤维)及掺量的纤维加入自密实轻骨料混凝土中,并测定其7 d、28 d抗压强度与劈裂抗拉强度.试验结果表明:随着纤维掺量的增加,3种纤维对自密实轻骨料混凝土抗压强度的作用效果无明显提高;劈裂抗拉强度呈先增大后减小的规律,且最大提升40.2%,混杂纤维、耐碱玻璃纤维、剑麻纤维最优掺量分别为1 kg/m~3、1 kg/m~3、2 kg/m~3;相同掺量下,耐碱玻璃纤维、剑麻纤维、混杂纤维试块的抗劈裂性能较对照组都有提高,掺耐碱-剑麻混杂纤维协同效果对自密实轻骨料混凝土劈裂抗拉性能指标提高作用最佳,其次是耐碱玻璃纤维,提高幅度最小为剑麻纤维.     

纤维增强自密实轻骨料混凝土早期抗裂性能试验

通过应力诱导平板开裂试验,研究不同掺量剑麻纤维、耐碱玻璃纤维及两者1∶1混杂纤维增强自密实轻骨料混凝土早期抗裂性能.结果表明:3种掺入方式均能有效抑制自密实轻骨料混凝土裂缝的产生与扩展,随着纤维掺量的增加,早期抗裂性能逐渐提升,当掺量达到2.0 kg/m3时,可视裂缝基本消失.混杂纤维协同工作产生的阻裂效果优于单掺情况,综合考虑自密实轻骨料混凝土的力学、工作性能和早期抗裂性能,得出混杂纤维的适宜掺量为1.0 kg/m3.     

集束型玻璃纤维混凝土轴拉、弯曲和断裂性能

为掌握不同掺率耐碱集束型玻璃纤维混凝土的力学韧性,本文对不同体积掺率的耐碱集束型玻璃纤维混凝土和钢纤维及粗聚烯烃纤维混凝土进行了轴拉、四点弯曲韧性和三点切口梁断裂试验。分析了纤维掺率对耐碱集束型玻璃纤维混凝土力学性能的影响规律,并和同体积掺率的钢纤维和粗聚烯烃纤维混凝土进行了比较。试验表明:耐碱集束型玻璃纤维混凝土轴拉性能优于同体积掺率的粗聚烯烃纤维混凝土,轴拉强度和极限拉应变均略高于同体积掺率的钢纤维混凝土;耐碱集束型玻璃纤维体积掺率为0. 75%时,弯曲韧性值和峰值强度比素混凝土分别提高了191. 73%和11. 47%,断裂韧度和断裂能比素混凝土分别提高了28. 16%和268. 69%,该掺率下耐碱集束型玻璃纤维混凝土弯曲韧性指标和断裂力学指标增幅较大。     

玻璃纤维掺量对混凝土流动性及力学性能的影响

为探究玻璃纤维掺量对混凝土流动性及力学性能的影响,在混凝土中分别掺入不同掺量的普通玻璃纤维、耐碱玻璃纤维,测定了玻璃纤维混凝土的流动性、抗压强度、抗折强度。结果表明:混凝土的流动性随着玻璃纤维掺量的增加而逐渐降低。玻璃纤维改善了混凝土的抗压与抗折破坏形态,提升了混凝土的抗压强度和抗折强度,当耐碱玻璃纤维掺量为9kg/m~3时,混凝土的抗压强度提升了23.5%。当耐碱玻璃纤维掺量为6kg/m3时,混凝土抗折强度提升了43.9%。     

混杂纤维对混凝土早期开裂性能的影响

为减少混凝土早期塑性收缩裂缝及提高混凝土韧性,采用了在混凝土中混合掺加两种纤维的方法,即高模量的耐碱玻璃纤维和低模量的聚丙烯纤维.通过试验确定了纤维的最佳掺加工艺及掺量,研究了纤维二元混杂时对混凝土强度的混杂系数,以确定混杂效果的好坏;通过平板试验比较了混杂纤维混凝土和单掺纤维混凝土及普通混凝土的早期抗开裂效果.     

耐碱玻璃纤维及其混杂纤维混凝土的弯曲疲劳特性

研究了玻璃纤维、有机纤维及混杂纤维增强混凝土的弯曲疲劳特性。试验结果表明：耐碱玻璃纤维对疲劳性能的改善效果优于聚丙烯纤维;当玻璃纤维掺量为2.7 kg·m^-3时,玻璃纤维混凝土疲劳强度比素混凝土提高24%;玻璃纤维与有机纤维混杂使用后,构件的弯曲疲劳性能有了较为显著的改善,玻璃纤维掺量2.7 kg·m^-3与有机纤维掺量1.3 kg·m^-3混掺时,混杂纤维混凝土疲劳强度比素混凝土提高35.0%,即混杂纤维能充分发挥各种纤维的优势,对改善混凝土的疲劳性能比单掺玻璃纤维和有机纤维的作用都显著。     

剑麻纤维增强珊瑚混凝土力学性能试验研究

为研究不同剑麻纤维掺量下珊瑚混凝土力学性能的变化规律,通过对剑麻纤维增强珊瑚混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及其微观结构进行试验研究,确定剑麻纤维的最佳添加量,为进一步研究剑麻纤维增强珊瑚混凝土其它性能及应用提供参考.试验结果表明,剑麻纤维的掺入对珊瑚混凝土立方体抗压强度的影响很小,掺量3~4.5 kg/m3的剑麻纤维可以显著提高珊瑚混凝土的抗折强度及劈裂抗拉强度,剑麻纤维的掺入可以改善珊瑚混凝土的脆性,使其破坏时表现出良好的延性.     

耐碱玻璃纤维混凝土的配合比设计

为解决耐碱玻璃纤维防腐蚀问题,基于最紧密堆积理论,提出了混凝土配合比设计的新方法：在保证粗、细集料处于最紧密堆积的状态下,减少混凝土中的水泥用量．粉煤灰作为细集料早期填充混凝土的空隙,后期发挥胶凝材料的作用,其掺量可达30％以上,并且同时可以保证混凝土的早期强度不降低．耐碱玻璃纤维应用在这种富含活性混合材料的混凝土中既可以提高混凝土的抗拉强度又能够保证纤维不被腐蚀．     

纤维增强珊瑚混凝土的力学性能研究及破坏形态分析

采用天然珊瑚碎屑作为粗骨料,研究在水灰比为0.4的条件下不同掺量的碳纤维、聚丙烯纤维和剑麻纤维珊瑚混凝土的基本力学指标。试验表明,随着纤维掺量的增加,珊瑚混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量均呈现先增加后减小的趋势,总体来看,最优碳纤维掺量为2 kg/m3,最优聚丙烯纤维掺量也是2 kg/m3,最优剑麻纤维掺量为4.5kg/m3。当掺入纤维过量时,珊瑚混凝土分散性降低,从而增加浆体薄弱界面,无法发挥其增强、增韧的效应反而使其强度有所下降。纤维材料能明显改善珊瑚混凝土的脆性,增加韧性,使其抗折性能显著提高,改变珊瑚混凝土的破坏形态,试件破坏时依然能保持良好的整体性。     

耐碱玻璃纤维ECC复合材料受压应力–应变关系

为研究耐碱玻璃纤维工程用水泥基复合材料（耐碱玻璃纤维ECC）的抗压性能及应力-应变关系，对33组高性能水泥基材料试件进行了轴压性能试验，分析了纤维掺量、纤维长度及水灰比对耐碱玻璃纤维ECC的受压性能及应力-应变关系的影响，提出了耐碱玻璃纤维ECC受压应力-应变关系计算模型。结果表明，掺入耐碱玻璃纤维可以明显改善水泥基材料在单轴受压状态下的抗裂、受力和变形性能；耐碱玻璃纤维ECC试件抗压强度和变形能力的提升程度与纤维掺量、纤维长度及水灰比有关；随着纤维掺量和长度增加，耐碱玻璃纤维ECC试件的抗压强度和变形能力大致呈递增趋势，但掺量过多会因“团聚”现象明显导致试件抗压强度降低；水灰比主要影响试件的抗压强度，水灰比越大，抗压强度越小；当纤维质量掺量为6.5%、纤维长度为18mm及水灰比为0.32时，碱玻璃纤维ECC的综合力学性能相对较优，其抗压强度和变形能力分别可提升25.6%和88%；提出的应力-应变关系模型的计算值与试验值吻合较好，可用于描述耐碱玻璃纤维ECC的受压破坏全过程。     

玄武岩纤维增强聚合物混凝土基本力学性能试验研究

通过混凝土拌合物工作性能和基本力学性能试验,研究了不同掺量的玄武岩纤维和聚合物乳液在单掺、复掺情况下对混凝土工作性能、抗压强度和抗折强度的影响规律.结果表明:玄武岩纤维和聚合物乳液单掺时,随着玄武岩纤维或聚合物乳液掺量的增加,混凝土的7 d龄期抗压强度均略微降低,28 d龄期抗压强度提高不明显,抗折强度均有显著提高;在玄武岩纤维和聚合物乳液掺量匹配时,玄武岩纤维增强聚合物混凝土具有良好的工作性能和优异的抗折强度.     

剑麻纤维乳化沥青混凝土路用性能研究

剑麻纤维乳化沥青混凝土是一种新型的乳化沥青混合料,对不同掺量、不同长度的剑麻纤维乳化沥青混凝土进行了路用性能研究,主要包括力学性能、高温性能和水稳定性。通过对比试验,确定剑麻纤维的最佳掺量与最佳长度。     

多尺度纤维复合增强水泥基材料的力学性能

为改善水泥基材料抗拉强度低、韧性差以及易开裂等性能缺陷,采用微米级碳酸钙晶须和厘米级短切耐碱玻璃纤维复合增强高性能水泥基材料,并对不同纤维增强水泥基材料的基本力学性能进行研究。结果表明：微观碳酸钙晶须和宏观耐碱玻璃纤维均有利于水泥基材料力学性能的提高,且提高程度与纤维（或晶须）掺量及长度相关;采用碳酸钙晶须和耐碱玻璃纤维复合增强水泥基材料,可分别在微、宏观结构层次上发挥两种纤维的增强优势,增强水泥基材料的抗折和劈拉强度比未增强时最多可分别提高约60%和80%。     

纤维对偏高岭土基地聚物开裂性能的影响

研究了不同纤维参数对偏高岭土基地质聚合物开裂性能的影响,采用裂缝宽度和裂缝面积两个性能指标分析研究了纤维种类、纤维复掺、纤维掺量、纤维长径比、纤维截面形状对偏高岭土基地质聚合物开裂性能的影响。研究表明:碳纤维的抗裂性能优于耐碱玻璃纤维、矿物纤维和聚丙烯纤维;耐碱玻璃纤维与矿物纤维的复掺性能优于其他两组复掺;聚丙烯纤维的抗裂性能随掺量的增大而逐渐提升,在掺量大于体积比为0.15%时,抗裂性能增幅较缓;长度为18mm的聚丙烯纤维优于12mm和6mm的纤维;截面形状为三叶形的聚丙烯纤维抗裂性能优于截面形状为三角形和圆形的纤维。     

混杂纤维粉煤灰混凝土力学性能和破坏形态试验与分析

为研究混杂纤维、粉煤灰掺量和养护时间对混凝土压拉强度和破坏形态的影响,开展普通混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维混凝土、玄武岩-聚丙烯混杂纤维粉煤灰混凝土试样的抗压试验和劈裂抗拉试验,分析了压拉强度和破坏形态,探讨了混杂纤维和粉煤灰的作用机理.研究结果表明:混杂纤维能够提高混凝土的压拉强度,与普通混凝土相比,在养护龄期7d、14d、28d、60d时,其抗压强度和劈裂抗拉强度分别提升了12.72％、8.99％、7.53％、8.01％和11．61％、16.04％、14.75％、10.94％;相同粉煤灰掺量条件下,混凝土的压拉强度随着养护龄期的增加逐渐增大;但相同养护龄期下,混凝土的压拉强度与粉煤灰掺量整体呈负相关,当粉煤灰掺量在10％以内时,混杂纤维粉煤灰混凝土(PBC-FA)的压拉强度增长率整体大于零,且在标准养护28 d时抗压强度满足C30混凝土的要求;混杂纤维能够改善混凝土的破坏形态,提高其塑性变形,而粉煤灰掺量对混杂纤维混凝土(PBC)的塑性基本无影响.     

纤维高性能混凝土工作性能与韧性的试验研究

目的 揭示高耐碱玻璃纤维[ARGF（H）]与混杂纤维对高性能混凝土工作性能与弯曲韧性的影响，以拓展它们的结构用途．方法 参照国际上先进的试验方法和标准，按不同的纤维掺量设计了多组玻璃纤维、钢纤维（SF）以及混杂纤维混凝土试件，进行了大量工作性能、含气量、抗压强度和弯曲韧性的试验．结果 掺加纤维对高性能混凝土的工作性能、抗压强度无明显影响。钢纤维和混杂纤维均可明显提高混凝土的韧性．结论 玻璃纤维对混凝土的韧性有一定的提高，与钢纤维混杂可充分发挥SF提高韧性及ARGF（H）抵抗收缩裂缝的功效，在实际工程中具有性能与成本的优势。     

剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁抗弯性能与抗弯承载力分析

通过对剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁进行抗弯性能的试验研究,验证其平截面假定,得到试验梁的荷载-跨中挠度曲线、钢筋荷载-应变曲线和破坏形态,并对试验梁的开裂荷载和抗弯承载力进行理论分析.试验结果表明:剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁和自密实轻骨料混凝土梁均满足平截面假定;掺加剑麻纤维或增加配筋率,能有效改善试验梁的裂缝形态并提高抗弯刚度,当剑麻纤维掺量为2 kg/m3时裂缝条数最多,但间距和宽度最小,韧性最好;剑麻纤维对自密实轻骨料混凝土梁的开裂荷载有一定影响,当剑麻纤维掺量为3 kg/m3时,开裂荷载提高最大为40%;开裂荷载和极限荷载建议采用本文修正后的推导公式计算,可与试验值吻合较好.     

剑麻纤维沥青混凝土试验研究

剑麻纤维具有价格低廉,性能优良等优点。试验首次将剑麻纤维应用到沥青混凝土中,并针对AC-13目标配合比通过马歇尔试验确定了剑麻纤维的最佳掺量为0.2%。试验结果表明,加入剑麻纤维能显著改善沥青混凝土的高温稳定性、低温抗裂性,对路用性能有较大提高。     

纤维增强自密实轻骨料混凝土抗冻性能试验研究

将长度均为10 mm,体积掺量为0.8 kg/m3的聚丙烯纤维、体积掺量为2.0 kg/m3的剑麻纤维分别掺加到强度等级为C40的自密实轻骨料混凝土(SCLC)中进行抗冻融循环试验,测试其抗压强度损失率和质量损失率.采用线性回归的方法,研究建立了3种SCLC试块不同冻融循环条件下抗压强度线性回归预测模型.与空白样对比,250次冻融循环试验后,剑麻纤维SCLC和聚丙烯纤维SCLC的质量损失率分别降低了2.12%、2.58%,抗压强度损失率分别降低了3.10%、4.30%.试验数据表明,在不同冻融循环次数下,两种不同纤维制备的SCLC的抗冻性均得到了显著提高,其中掺加聚丙烯纤维的SCLC改善效果要优于掺加剑麻纤维的SCLC.