高温后聚乙烯醇纤维混凝土受压破坏声发射特性研究

通过基准混凝土和聚乙烯醇(PVA)纤维混凝土高温后单轴压缩试验,研究聚乙烯醇纤维混凝土在高温后力学性能的变化规律以及利用声发射(AE)技术对试验全过程进行了动态监测。结果表明:聚乙烯醇纤维的掺入使混凝土的耐高温性能得到了增强;高温后混凝土声发射能量累计数变化大致分为压密、线弹性、塑性、破坏四个阶段;聚乙烯醇纤维混凝土的能量计数率分布较基准混凝土更广,峰值能量计数率相对较小,聚乙烯醇纤维掺入提高了混凝土高温后的延性。     

低温养护下钢纤维—聚丙烯腈纤维混凝土力学性能试验研究

为了研究不同类型混凝土在低温下的力学性能,采用对比试验的方法,研究低温环境下素混凝土、聚丙烯腈纤维混凝土、钢纤维混凝土和钢纤维—聚丙烯腈纤维混凝土的抗压、抗弯以及断裂能量等力学性能,结果表明,钢纤维—聚丙烯腈纤维混凝土的各项力学性能相对比较优越,并在此基础上分析了钢纤维与聚丙烯腈纤维的抗裂和抗冻机理。     

聚丙烯腈纤维对混凝土耐久性的影响

主要研究了聚丙烯腈纤维对混凝土抗裂性、力学性能和耐久性的影响规律.试验结果表明：掺入聚丙烯腈纤维对混凝土力学性能无明显影响,但可显著改善混凝土早期抵抗塑性收缩开裂的性能,当纤维体积掺量达到1.0kg/m3后,平均开裂面积仅为基准混凝土1/3,单位面积总开裂面积不足基准混凝土的20％,最大裂缝宽度＜0.5mm.聚丙烯腈纤维的加入能够提高混凝土的抗冻性和抗渗性,掺量为0.8kg/m3时对混凝土耐久性改善最为明显.     

聚丙烯腈纤维对混凝土强度及耐磨性的影响

通过聚丙烯腈纤维混凝土的力学性能试验,研究了不同含量、不同长度的单丝聚丙烯腈纤维对混凝土抗压强度的影响,针对道面混凝土性能要求,应用公路耐磨试验方法,进行了素混凝土和纤维混凝土的对比试验,研究了不同含量、不同长度的纤维的作用机理。结果表明,6mm、12mm的聚丙烯腈纤维能大幅提高混凝土的抗压强度;19mm的聚丙烯腈纤维在一定掺量以上时对混凝土强度存在一定抑制作用。不同长度掺量的聚丙烯腈纤维对耐磨性的影响规律不同且对混凝土的28d和56d耐磨性影响规律差异明显。     

纤维对混凝土高温性能改善作用的研究进展

为了探究纤维对混凝土高温性能的改善作用,从单掺高熔点纤维、单掺低熔点纤维以及混掺高熔点纤维、低熔点纤维三个方面,对国内外纤维混凝土在高温中或高温后力学性能及抗爆裂性能的试验研究进行了总结,结果表明:在高温中或高温后,单掺高熔点纤维或低熔点纤维都有助于提高混凝土的力学性能和抗爆裂性能,而合理地混掺高熔点纤维、低熔点纤维的效果要好于单掺这两类纤维。     

聚丙烯腈纤维高强混凝土抗冻融性能研究

研究了在冻融环境下 (- 17.5～ 7.5℃ ) ,低掺量 (体积掺量≤ 0 .2 % )聚丙烯腈有机纤维对高强混凝土力学性能的影响。通过SEM观察发现聚丙烯腈纤维在混凝土中分散性较好 ,纤维间距小、纤维和混凝土界面结合状况良好。宏观性能测试的结果表明在合理掺量下聚丙烯腈纤维能够显著提高混凝土的抗拉极限应变和抗开裂性能。因而 ,在低温循环变化环境下 ,具有较强的抵抗疲劳破坏的能力 ,降低混凝土强度的损失 ,大幅度提高混凝土的抗冻融耐久性     

受冻融影响的纤维陶粒混凝土高温后力学性能试验研究

试验首先对无纤维、塑钢纤维(HPPF)和聚丙烯腈纤维(PANF)三组陶粒混凝土进行冻融循环作用,然后分20,200,400,600,800℃五个温度水平进行高温作用,研究受冻融影响高温作用下,未掺纤维和掺入不同纤维的陶粒混凝土力学性能变化规律。试验结果表明:纤维的掺入能够对陶粒混凝土中裂缝的产生和扩展起到一定阻止作用,使陶粒混凝土的抗冻性能得到改善,有效缓解混凝土脆性破坏特征;未经冻融作用时,掺入HPPF,PANF后,在20~400℃范围内,陶粒混凝土的立方体残余抗压强度均高于无纤维掺入的陶粒混凝土,在20~200℃范围内,可明显地提高陶粒混凝土的残余劈裂抗拉强度;冻融循环作用后,无纤维陶粒混凝土的残余抗压强度和残余劈裂抗拉强度都明显高于其他二者;冻融循环作用后,在20~400℃三组陶粒混凝土的棱柱体残余抗压强度值明显减小。     

隧道二衬结构纤维混凝土高温后基本性能

研究了不同种类纤维、不同温度和不同保温时间下,混凝土试件高温作用后的质量损失率、相对动弹性模量,进行了抗压强度和劈裂抗拉强度试验,测试其残余强度,讨论了温度、保温时间和纤维种类对其高温后基本物理力学性能的影响,并分析了有机纤维改善混凝土高温后性能的机理。研究表明,高温作用后,基准混凝土性能下降较快,且温度达到700~800℃时,发生爆裂;掺入两种有机纤维都能有效降低混凝土高温作用下的爆裂。掺入有机纤维可以减少高温作用下混凝土的水分蒸发量,降低混凝土的质量损失。高温作用下,混凝土试件的劈裂抗拉强度比抗压强度下降更快。随着保温时间的延长,混凝土的强度损失明显增大。不同纤维均可以降低混凝土高温作用下的强度损失,缓解高温作用下混凝土内应力可能引起的破坏,降低爆裂的可能性。     

橡胶粉-纤维改性高强混凝土的高温性能

将橡胶粉、聚丙烯纤维和钢纤维按不同组合方式掺入高强混凝土中对其改性,并进行常温和高温下的轴心抗压试验,以分析不同材料混杂改性对高强混凝土强度及变形性能的影响,研究改性高强混凝土的高温抗爆裂性能.结果表明:混杂材料能有效改善高强混凝土的抗爆裂性能及高温力学性能,比单组分材料改性效果优良.     

超高抗冻性预应力混凝土轨枕的试验研究

轨枕混凝土属于干硬性混凝土，并且预应力混凝土轨枕通常是在高温养护条件下加工制得的。因此，采用普通混凝土制作，其抗冻性能不十分理想。通过试验研究发现，在轨枕混凝土中掺加聚丙烯腈纤维，可大幅度提高轨枕混凝土的抗冻性能，并配制出抗冻性能达到F800的超高抗冻性轨枕混凝土。经分析研究认为，聚丙烯腈纤维的加入具有减少蒸养混凝土的早期内部缺陷，降低混凝土的冻胀开裂和改善混凝土孔结构等方面的作用。     

改性PAN纤维增强高性能混凝土早期抗裂性能研究

研究了不同改性方法和掺量的聚丙烯腈纤维对高性能混凝土抗裂性能及力学性能的影响。结果表明 ,化学方法能够改变PAN纤维表面微观形貌 ,从而改善纤维与混凝土基体的结合性 ,0 12 %低掺量改性PAN纤维对高性能混凝土的早期开裂具有明显的抑制作用     

纤维高性能混凝土的高温力学性能试验研究

进行了高温前后纤维高性能混凝土抗压强度与抗弯性能试验.试验结果表明,纤维可降低高温对混凝土抗压强度的影响,钢纤维能显著提高混凝土的弯曲韧性.与单掺钢纤维的混凝土相比,玻璃纤维对高温后混凝土力学性能的改善程度比较有限,混杂纤维混凝土具有等效或更出色的高温前后力学性能.     

钢—聚丙烯腈纤维混凝土低温性能研究

采用试验的方法,研究了低温环境下素混凝土、聚丙烯腈纤维混凝土和钢纤维—聚丙烯腈纤维混凝土的抗压、抗弯以及断裂能量等力学性能,还研究了不同掺量的钢纤维—聚丙烯腈纤维混凝土的力学性能,找出了比较优化的纤维掺量。为工程材料的使用提供了一些有价值的参考。     

聚丙烯腈纤维混凝土耐久性能试验研究

为探寻聚丙烯腈纤维对不同强度等级混凝土耐久性的改善作用,试验对水胶比为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50的聚丙烯腈纤维混凝土的抗渗性、抗冻性和抗硫酸盐干湿循环等耐久性能进行了研究。结果表明,掺入聚丙烯腈纤维,能够降低混凝土的渗水高度,抑制混凝土相对动弹性模量的降低,提高混凝土的抗压强度增长率和抗压强度耐蚀系数,从而改善混凝土的抗渗性、抗冻性以及抗硫酸盐干湿循环等耐久性能。     

高温后混凝土损伤评估的声发射试验研究

为研究高温后混凝土的损伤特征,对25~900℃范围10种温度水平的混凝土立方体试块进行单轴压缩和变幅循环加卸载试验,同步进行声发射采集。试验结果表明高温后试块表观特征、受压破坏形态、力学性能、加载过程中的Kaiser效应和声发射速率过程参数均能有效表征高温对混凝土的损伤作用;以声发射速率过程理论和损伤力学建立的高温后混凝土损伤模型,实现了利用初始损伤因子D0对高温后混凝土损伤程度进行定量评估。     

界面弹性模量对三维双丝拉拔混凝土的力学性能影响

三维条件下双丝拉拔力学性能研究是纤维增强混凝土研究的重要基础。本文考虑双丝间的耦合作用和材料各相的细观非均匀性,建立了双丝拉拔混凝土三维模型,研究了界面弹性模量对双丝拉拔混凝土力学性能的影响以及界面的作用机理,获得了试件应力分布云图、声发射演化过程图、声发射–位移–荷载曲线,拟合了峰值荷载、相对韧度以及声发射能量与界面弹性模量的关系曲线。研究结果表明:低弹性模量的界面有利于缓和应力集中;双丝拉拔试件的强度和韧性均随界面弹性模量的增加而降低。     

基于抗火性能的混杂纤维自密实混凝土设计(1)——蒸汽压力测试

近年来建筑火灾频发,而随着自密实混凝土在建筑工程中的广泛应用,开展自密实混凝土以及纤维自密实混凝土抗火性能的研究已变得尤为重要。该系列研究以提高自密实混凝土材料的抗火性能为目标,开展了基于抗火性能的混杂纤维自密实混凝土设计研究,包括以蒸汽压爆裂理论为基础的混杂纤维自密实混凝土配合比设计与优化、新拌混凝土工作性评价、常温力学性能测试、高温爆裂分析以及高温下力学性能测试等内容。重点介绍了不同种类、不同几何尺寸的纤维对自密实混凝土在高温作用下蒸汽压力变化的影响,并基于试验结果对混杂纤维自密实混凝土的配合比进行了优选。     

普通强度高性能混凝土的高温性能试验研究

为确保混凝土结构的抗火性,对普通强度高性能混凝土高温性能进行试验,探讨普通强度高性能混凝土的高温爆裂与力学性能。结果表明,普强高性能混凝土与高强高性能混凝土类似,湿含量和密实度是影响其高温爆裂的主要因素。当湿含量超过临界值时,爆裂几率随湿含量上升而增大;混凝土越密实,爆裂越严重。体积分数0.05%的聚丙烯纤维可防止普强高性能混凝土发生高温爆裂,纤维掺量越高,高温损伤程度越小。聚丙烯纤维对残余力学性能有一定的改善作用。     

聚丙烯腈纤维对引气混凝土抗冻性的影响

采用快速冻融法,以质量变化和相对动弹性模量作为混凝土抗冻性能的评定指标,研究了聚丙烯腈纤维在三个体积掺量0.07%、0.1%、0.13%时对C30、C45和C60引气混凝土抗冻性的影响,其中引气混凝土含气量为4%.结果表明掺加聚丙烯腈纤维的引气混凝土的冻融破坏形态为表面剥落破坏,纤维混凝土在冻融作用下的内部损伤减轻.掺加聚丙烯腈纤维的C30、C45引气混凝土的抗冻性得到了很大的改善,纤维体积掺量为0.1%时,抗冻性最好;但聚丙烯腈纤维对高强度等级的C60引气混凝土的抗冻性提高幅度不明显.     

合成纤维对水工混凝土抗裂性能和抗碳化性能的影响

为了提高水工混凝土的耐久性、增强其抗裂性能,本文通过掺入聚丙烯腈纤维,测定了混凝土的物理力学性能,并根据混凝土综合抗裂模型,分析比较了纤维混凝土和基准混凝土的抗裂指标的差异。通过压汞和快速碳化试验,研究了纤维对混凝土孔结构的改变和对混凝土抗碳化性能的影响。研究结果表明,适量掺入聚丙烯腈纤维,可以大幅度提高水工混凝土的抗裂性能和抗碳化耐久性。