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.     

混杂纤维混凝土抗压和抗拉性能试验研究

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的抗压、抗拉性能和增强机理,制备和易性良好、可以泵送施工的素混凝土(PC)、聚丙烯纤维混凝土(PFRC)、钢纤维混凝土(SFRC)和混杂纤维混凝土(HFRC),对设计强度为C50的4种材料进行立方体抗压和劈裂抗拉试验。结果表明:HFRC的立方体抗压强度分别比PC、PFRC和SFRC的增加6.5%、10.9%和1.8%。HFRC的劈裂抗拉强度分别比PC、PFRC和SFRC的增加12.59%、7.04%和1.56%。可见,混杂纤维对立方体抗压强度和劈裂抗拉强度增长效果显著。PC和PFRC在试验中均发生脆性破坏,而SFRC和HFRC均发生延性破坏。通过对比4种材料的抗压和抗拉性能,可为混杂纤维的增强机理研究提供基础。     

混杂纤维增强高性能混凝土强度的试验

目的揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和抗裂性能的影响.方法参照国家标准和试验方法，按不同的纤维掺量设计了16组纤维增强高性能混凝土试件，进行了大量抗压强度试验和劈裂抗拉性能试验研究.结果低体积掺量的聚丙烯纤维增强高性能混凝土劈裂抗拉试验破坏为爆裂式破坏；在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维可使抗拉强度提高10%-40%，使拉压比增大到1/18-1/16；劈裂抗拉试验破坏为带有一定延性的破坏；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的复合增强效果最好，高性能混凝土拉压比为1/16.结论适量掺加钢纤维和聚丙烯纤维可使高性能混凝土的拉压比增大，提高高性能混凝土的抗裂性能.     

钢纤维和聚丙烯纤维对高强混凝土强度的影响

揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高强混凝土C60强度的影响。设计了15组不同纤维增强C60试件和1组C60对比试件，进行了抗压强度和劈裂抗拉强度试验研究。在高强混凝土C60中同时掺加不同质量分数的钢纤维和聚丙烯纤维后，抗压强度没有明显增大趋势；抗拉强度平均值达3．46MPa；拉压比增加了5％-26％。适量掺加钢纤维和聚丙烯纤维后可明显提高高强混凝土的抗拉强度和拉压比。     

聚甲醛纤维增强混凝土劈裂抗拉强度的研究

对聚甲醛（POM）纤维增强混凝土的劈裂抗拉强度展开研究,以PP纤维增强的混凝土作为对比,研究不 同长度和不同掺量POM纤维对增强混凝土的劈裂抗拉强度的影响。研究结果表明,长度为6mm 的POM和PP纤维增强 的混凝土在掺量为0.9kg/m3时具有较好的抗劈拉性能。掺量为0.9 kg/m3时的POM纤维增强的混凝土中,长度为6mm 的POM纤维增强混凝土具有较高的抗劈拉强度,而在掺量为1.3kg/m3时的PP纤维增强的混凝土中,PP纤维长度对混 凝土强度影响较小。不同长度的POM纤维等量混掺增强的混凝土中,不同长度的等量混掺方案对混凝土的抗劈拉 强度影响较小,其中以3、6、9和12mm四种长度等量混掺的混凝土抗劈拉效果最好。     

聚丙烯纤维增强混凝土拉压比试验

针对聚丙烯纤维对混凝土强度和拉压比影响的问题,采用标准试验方法,对不同纤维掺量和不同纤维长度的混凝土进行立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验.结果表明,聚丙烯纤维混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的预测模型与试验结果吻合程度较高;聚丙烯纤维混凝土拉压比在纤维掺量为0~0.1%之间递增,在纤维掺量为0.1%~0.25%之间递减;6 mm聚丙烯纤维混凝土拉压比与基准混凝土拉压比相比略有下降,12 mm聚丙烯纤维混凝土拉压比比基准混凝土提高了5.5%,聚丙烯纤维可以显著改善混凝土脆性破坏形态,提高混凝土韧性.     

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.     

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.     

超高分子量聚乙烯纤维混凝土静态力学性能研究 “研究生论坛”稿件

纤维混凝土较普通混凝土具有更加优异的阻裂、增强和增韧效果,能更好地满足现代混凝土工程设施的要求。本文以高强、高弹模、低密度的捻制超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维作为增强体,试验研究了一种新型纤维混凝土的准静态力学性能。通过改进制备流程,研制了C70等级的四种纤维体积掺量纤维混凝土,通过劈裂抗拉、立方体抗压和棱柱体轴心压缩试验,研究了纤维掺量对混凝土强度和变形性能的影响。最后,试验结果与未处理UHMWPE纤维混凝土及聚丙烯纤维混凝土进行了对比。结果表明：改进的制备工艺提高了纤维在混凝土中的分散均匀性,改善了混凝土的和易性;纤维使混凝土试件破坏时保持了良好的整体性,避免了大量碎块的脱落;UHMWPE纤维显著提高了混凝土劈裂抗拉强度,当纤维掺量为0.3%~1.0%时,强度提高率为47.2%~78.6%;纤维对混凝土单轴抗压强度作用不明显,但极大改善了残余抗压强度;压缩峰值应变及泊松比随纤维掺量增加而增大,弹性模量则相反,压缩韧性指数ηc15.5为素混凝土的1.40倍~2.53倍;捻制UHMWPE纤维较其他两种纤维更加显著的改善了混凝土的劈裂抗拉强度,并对单轴抗压强度有一定的增强效果。     

聚丙烯纤维与聚酯纤维对混凝土力学性能影响的研究

为了研究水胶比、粉煤灰、聚丙烯纤维与聚酯纤维对混凝土力学性能的影响,通过正交试验,以混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度为考核指标,确定出最优组合.根据最优组合制备的聚丙烯纤维和聚酯纤维混凝土与未掺纤维的混凝土相比较得出,聚丙烯纤维和聚酯纤维均使混凝土抗压强度略有提高,劈裂抗拉强度和抗折强度提高程度较大;聚丙烯纤维混凝土与聚酯纤维混凝土相比,前者抗压强度略高于后者,但后者劈裂抗拉强度和抗折强度高于前者.     

有机纤维对“客运专线”用C40高性能混凝土性能的影响

目的为增强混凝土早期抗塑性开裂性能及耐久性,研究了有机纤维种类、长度及掺量对混凝土工作性能、力学性能及抗碳化性能的影响．方法采用坍落度试验、抗压与抗折强度试验、混凝土碳化试验及平板约束法测试进行研究．结果聚丙烯腈（PAN）纤维对混凝土工作性能影响最大,坍落度降幅达86％;掺入19mm聚丙烯（PP）单丝纤维,坍落度下降25％;加入0．15％PP纤维,坍落度降幅达28．7％,含气量增加25．9％;掺入聚乙烯醇（PVA）纤维后,混凝土7d、28d抗压强度降幅最大,分别达30．4％、23．5％;12mmPP单丝纤维体积掺量为0．15％时混凝土的抗裂效果明显好于0．05％掺量,而碳化深度较基准低30％．结论混凝土中掺入有机纤维后,早期抗塑性开裂性能明显增强;混凝土的抗裂效果随纤维长度和掺量增加,效果越来越明显;有机纤维的加入明显提高混凝土的抗碳化力,力学性能有所降低,但降幅不大．     

基于钢纤维混凝土铺装层抗折强度的试验研究

通过对30组共90个试件进行的有关钢纤维混凝土(SFRC)抗折试验的研究,着重讨论两种不同类型和不同体积率的钢纤维对混凝土抗折强度的影响,得出SFRC抗折强度与抗压强度、劈拉强度等之间的关系,为南阳高速公路桥面铺装工程的应用提供参考.研究结果表明:随着钢纤维体积率的增大,SFRC的抗折强度也随着线性提高,抗折强度与抗压强度之比也随着呈上升趋势;SFRC抗折强度随着劈拉强度的提高而提高,但随着钢纤维体积率的增大,SFRC的抗折强度与劈拉强度比呈下降趋势.     

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。     

温度对C50纤维混凝土力学性能的影响

结合武汉市某工程大体积混凝土实测温度,试验研究了高温高碱环境对纤维自身力学性能的影响,及不同养护温度下混凝土的力学性能发展趋势.试验结果表明:聚丙烯纤维在10%浓度的NaOH溶液中浸泡24 h且经历室温—65℃—室温循环,纤维自身力学性能下降约10%;处理后的纤维掺入混凝土中对标准养护的试块强度无不良影响;不同养护温度下纤维混凝土力学性能发展趋势差异明显,65℃养护1 d龄期的轴心抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度可达标准养护28 d龄期相应参数的97%,74%,74%,4 d龄期轴心抗压强度、劈裂抗拉强度有一定增长趋势.因此,大体积混凝土实体结构强度评定需考虑水化温度作用的影响.     

混合骨料混凝土劈裂抗拉性能试验研究

通过24组不同配合比的混凝土试验,分别研究了轻骨料替代率、水灰比等对混合骨料混凝土劈裂抗拉强度、立方体抗压强度以及拉压比的影响．对比分析了轻骨料混凝土、普通混凝土与混合骨料混凝土劈拉强度与立方体抗压强度之间的关系．研究结果表明：混合骨料混凝土的劈拉强度随碎石所占比例的增加而基本成线性增大,拉压比也随之增加;当骨料替代率一定时,随着水灰比的增大,劈拉强度基本成线性减小．最后,在试验分析的基础上,提出了混合骨料混凝土劈拉强度与抗压强度关系的建议公式．     

低碳超高强石渣混凝土的力学性能试验研究

低碳超高强石渣混凝土是利用地方原材料自主研发的强度高达131.1MPa、水泥消耗量低至350 kgm-3的新型环境友好型混凝土.本文进行了23组立方体试件和10组棱柱体试件的抗压试验、21组劈拉试验、11组抗折试验,初步研究了超高强石渣混凝土的力学性能,包括劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗压强度、变形模量等.试验结果表明,超高强石渣混凝土具有与超高强混凝土迥然不同的力学特性：受压变形过程中,泊桑比几乎保持不变,其值高于超高强混凝土的数值,达到0.256;拉压比在1/11.7-1/17.8之间;折压比为1/8.9-1/15.1;变形模量在12586-16905MPa之间,小于超高强混凝土、高强混凝土的数值,经分析后认为石渣比表面积比河砂大是导致变形模量偏低的原因.     

Effects of fibers on mechanical properties of high-performance concrete subjected to elevated temperatures

The compressive strength and ilexural toughness as well as fracture energy of fiber reinforced highperformance concrete （FRHPC） subjected to different high temperatures were studied. The results showed that after exposure at 300,600 and 900℃, the concrete mixes retained 88.1% , 41.3% and 10.2% of the original compressive strength on average, respectively. Steel fiber and polypropylene （PP） fiber were both effective in minimizing the damage effect of high temperatures on the compressive strength. The HPC reinforced with steel fibers showed higher flexural toughness and fracture energy before and after the high-temperature exposures. In comparison, PP fibers had minor beneficial effects on the flexural toughness and fracture energy. The mechanical properties of HPC reinforced with hybrid fibers （steel fiber ＋ PP fiber） were equivalent to or better than those of HPC reinforced with steel fibers alone. In addition, the failure pattern of FRHPC beams changed from pull-out of steel fibers at lower temperatures （20, 300 and 600℃） to tensile failure of steel fibers at higher temperature （900 ℃）.     

纤维高强粉煤灰混凝土劈拉强度试验研究

针对掺加纤维可改善高强混凝土的受拉性能特点,进行纤维粉煤灰高强混凝土的立方体劈拉试验研究。试验参数主要有纤维类型、纤维形状、纤维含量。试验结果表明：随纤维掺量的增大,纤维高强混凝土劈拉强度总体上呈增大趋势;扁头型和弓型钢纤维对混凝土劈拉强度的增强作用最明显,而合成纤维对混凝土劈拉强度的增加作用很小;掺入钢纤维对高强混凝土劈拉强度与抗压强度的比值明显提高。     

添加不同纤维的高性能混凝土力学性能试验

通过试验研究了弹性模量具有明显差异的3种纤维对于混凝土的力学性能改善所起的作用,以及钢纤维、碳纤维和聚丙烯纤维单掺或复掺对于混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量的影响。结果表明：添加0．5％高弹性模量的钢纤维对于混凝土的强度和弹性模量均有提高作用,复掺0．3％钢纤维和0．2％碳纤维的混凝土抗拉强度的提高大于抗压强度;添加0．5％钢纤维的混凝土HPC-2的弹性模量最大,比基准混凝土提高6．5％;添加0．2％聚丙烯纤维的混凝土HPC-3的弹性模量最小,且小于基准混凝土;此外,混凝土抗压强度的影响程度与纤维的弹性模量的关系更为直接,混凝土劈裂抗拉强度的改善与纤维的抗拉强度的关系更为直接,纤维的弹性模量与基体弹性模量的比值,对复合材料的弹性模量有直接的影响。