不同纤维长径比对钢纤维混凝土梁抗弯性能的影响分析

为研究不同工业回收钢纤维长径比对钢纤维混凝土梁抗弯性能的影响,模拟了4种不同纤维长径比的钢纤维混凝土梁,考虑到纤维体积掺率对梁的抗弯性能有一定的影响,采用体积掺量为1％的钢纤维.用Abaqus软件模拟了4种不同纤维长径比的钢纤维混凝土梁在集中力的作用下所发生的位移变化,通过曲线对比发现,随着纤维长径比的增加,混凝土梁的抗弯性能得到不同程度的提高.根据数值模拟分析结果可知,增加纤维长径比可以提高钢纤维混凝土梁抗弯性能,为回收工业钢纤维更好的应用于实际工程提供理论基础.     

自密实混凝土受弯和受剪梁用纤维的对比

纤维混凝土梁受弯或受剪时纤维的选取对纤维发挥抗弯或抗剪作用尤其重要。进行了15组混杂纤维自密实混凝土梁的弯曲韧性试验和13根纤维增强钢筋自密实混凝土梁的抗剪性能试验研究,将梁的抗弯、抗剪性能与相同条件的以往研究结果进行对比。结果表明,单掺钢纤维时,长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁弯曲韧性好于长度35mm、长径比64的钢纤维混凝土梁,对梁的抗剪贡献大;混杂长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁与长度45mm、长径比60的合成纤维混凝土梁的剩余抗弯强度fR,4高于混杂长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁与长度30mm、长径比45的合成纤维混凝土梁,对梁的抗剪贡献大;钢纤维和合成纤维类型一定时,在混凝土梁中掺加掺量为(40+4)kg/m~3的混杂纤维在提高梁的抗弯性能和抗剪性能方面好于掺加掺量为(30+5)kg/m~3的混杂纤维,掺加掺量为(30+5)kg/m~3的混杂纤维好于掺加掺量为(20+6)kg/m~3的混杂纤维。     

层布式钢纤维对混凝土力学性能影响

为了研究层布式钢纤维对混凝土力学性能影响,对不同掺量、长径比以及层布厚度的层布式钢纤维混凝土,分别进行了抗压强度、劈裂强度和抗弯强度试验。结果表明层布式钢纤维对混凝土抗压强度无明显影响,但可以显著提高混凝土劈裂强度和抗折强度。钢纤维长径比增大,有助于提高层布式钢纤维混凝土劈裂强度和抗折强度,并且随着大长径比钢纤维含量增加,层布式钢纤维混凝土劈裂强度和抗折强度均有所提高;而随着钢纤维层布厚度的增加,混凝土劈裂强度和抗弯强度均有所降低。掺入聚丙烯纤维,有助于提高层布式钢纤维混凝土的劈裂强度和抗弯强度。     

高掺量钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土抗弯韧性试验研究

通过高掺量钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土的抗弯试验得到纤维混凝土的抗弯荷载-挠度曲线,据此分别采用弯曲韧性指数、等效抗弯强度与弯曲韧性比来研究分析不同体积掺量的钢纤维、聚丙烯纤维混杂后对C60高强混凝土抗弯韧性的影响规律。研究结果表明,钢纤维混凝土的抗弯强度和韧性均随着钢纤维掺量的增加而明显提高,对钢纤维掺量一定时的钢-聚丙烯混杂纤维混凝土而言,存在最优的聚丙烯纤维掺量使得抗弯强度和韧性最大,即出现较好的正混杂效应。     

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。     

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。     

单端钩及多端钩型钢纤维混凝土拉压比的影响因素分析

通过混凝土立方体抗压强度和劈拉强度试验,系统研究了基体强度等级(C25~C80)、钢纤维掺量(20~110 kg/m³)、钢纤维外形(3D单端钩型与4D、5D多端钩型)、钢纤维长径比(65~100)以及钢纤维长度(35~60 mm)对混凝土拉压比的影响。结果表明,混凝土基体强度越大,脆性特征就越明显,但加入钢纤维可以提高混凝土的拉压比,改善脆性破坏特征;混凝土的拉压比随着钢纤维掺量、长径比的提高而增大,其中钢纤维掺量的提高最为显著;而钢纤维长度的变化对拉压比的影响较小;4D及5D多端钩型钢纤维可以更好地与基体锚固,在提高混凝土拉压比方面优于3D型单端钩型钢纤维。     

胶凝材料与纤维种类对UHTCC性能的影响

对12组超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)进行流动性、抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯强度试验,探讨胶凝材料与纤维种类对UHTCC性能的影响。结果表明,单掺2.0%镀铜钢纤维时,抗压强度和劈裂抗拉强度最佳;镀铜钢纤维掺量的增加,拉压比、抗弯试验峰值荷载以及韧度因子明显增大,抗弯性能与韧性能力得到提升;随着硅灰掺量、镀铜钢纤维掺量增大以及聚丙烯纤维的掺入,拌合物的流动性变差;当水泥掺量为胶凝材料质量的70%,粉煤灰与硅灰掺量皆为15%时,拌合物流动性良好,有利于纤维发挥增韧作用;当镀铜纤维与聚丙烯纤维组合时,较单掺镀铜钢纤维,抗压强度与劈裂抗拉强度显著提升,特别是抗弯强度试验峰值荷载明显增大。     

钢纤维高性能混凝土的试验研究

针对钢纤维混凝土易成团问题,提出了钢纤维混凝土均匀度的检验手段和评价方法。为解决钢纤维混凝土易结团或分布不均匀、坍落度损失大和浇筑容易分层等问题,从原材料选择及配合比设计方面进行了实验,得出最佳配合比。结果表明:钢纤维增强作用随长径比增大而提高;水胶比和钢纤维掺量对混凝土抗压强度影响最大;钢纤维混凝土的抗折强度受钢纤维掺量和砂率影响较大;坍落度主要受水胶比、钢纤维掺量以及外加剂掺量的影响;“三次投料离散搅拌法”有效提高钢纤维混凝土的均匀度。     

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。     

延性纤维混凝土抗弯性能的试验研究

采用正交试验方法,考虑纤维掺量、水胶比、砂胶比和粉煤灰掺量的影响,设计了16组延性纤维混凝土试件,采用四点弯曲试验评定其抗弯性能。通过对弯曲初裂强度、极限抗弯强度、等效弯曲强度和弯曲韧性指数的分析可得:纤维的掺入改变了试件的破坏模式,显著提高了材料的抗弯强度和弯曲韧性;纤维掺量对抗弯性能影响显著,纤维掺量越大,抗弯强度和弯曲韧性越高;水胶比和砂胶比的影响次之,粉煤灰掺量的影响最小,水胶比不低于0.29,砂胶比不超过0.36时,延性纤维混凝土均具有较高的弯曲韧性。     

层布式钢纤维与混掺PVA纤维混凝土梁的抗弯韧性试验研究

通过层布式钢纤维与聚乙烯醇(PVA)混掺纤维混凝土粱三分点加载试验,研究了不同长径比、外形的钢纤维与不同PVA纤维掺量对混凝土梁抗弯韧性的影响;用不同的方法计算了抗弯韧性指标并进行了比较.结果表明,层布式钢纤维混凝土具有良好的增韧效应:混掺在层布式钢纤维混凝土中的PVA纤维与钢纤维能产生良好的协同效应,增韧效果更加良好;Nemkumar等人提出的韧性指标计算方法与曲线吻合得更好,更能全面分析荷载一挠度曲线的变化过程.     

钢纤维和碳纤维增强混凝土的抗压性能试验研究

分别进行了掺入钢纤维、碳纤维及两种纤维混杂对混凝土抗压性能增强效果的试验研究。讨论了钢纤维掺量、分布形式,以及碳纤维长径比对混凝土抗压性能的影响。并将钢纤维和不同长径比的碳纤维进行混杂组合,研究了钢-碳混杂纤维对混凝土强度和变形能力的影响。试验结果表明,钢纤维分布形式的不同对混凝土抗压强度有一定影响;碳纤维长径比对混凝土抗压性能的影响很大;钢纤维与短碳纤维混杂组合有效地改善了混凝土的抗压性能。     

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。     

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。     

高性能仿钢纤维增强混凝土的抗弯韧性研究

本文作者选用3种不同规格的高性能仿钢纤维,研究了不同掺量高性能仿钢纤维混凝土的抗弯韧性,以及不同纤维掺量对不同强度混凝土性能的影响规律.结果表明,仿钢纤维能显著提高混凝土的抗冲击韧性:随着纤维掺量的提高,单掺或混掺纤维混凝土梁的抗弯冲击初裂次数和破坏次数逐渐增加;混杂纤维混凝土的初裂和破坏次数随基体强度的增加而增加;单掺0.5mm纤维的混凝土延性指数较大,混掺纤维试件的延性指数随纤维掺量的提高而显著增加.     

混掺钢-塑纤维对高延性水泥基复合材料压弯性能的影响

为了探究钢-塑纤维对高延性水泥基复合材料(ECC)力学性能的影响,对不同种类(聚丙烯、聚乙烯醇、钢纤维)及不同掺量纤维的ECC进行抗压和抗弯试验。结果表明:单掺塑料纤维对ECC抗压强度提高不明显,但对ECC抗弯性能的增强作用较大;单掺钢纤维对ECC抗压和抗弯强度提高幅度较大;混掺钢-塑纤维对ECC抗压和抗弯强度提高幅度比单掺时显著,聚丙烯纤维和钢纤维体积掺量均为1.0%混掺时,对ECC抗压和抗弯性能增强作用最好,可以作为最优配合比。     

钢纤维自密实混凝土的工作性、力学及耐久性能研究

研究了钢纤维的形状（剪切型、端钩型）、长径比（46.6、53.9）和体积掺量（0、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%）对自密实混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。结果表明：相同掺量下,3种类型的钢纤维中,长径比为46.6的端钩型钢纤维自密实混凝土工作性、力学性能均相对较好;随着钢纤维掺量的增加（≥0.6%）,自密实混凝土的工作性降低,抗压强度小幅增大,劈裂抗拉强度和轴向抗拉强度显著增大,早期收缩性能和抗裂性能提升,干燥收缩值减小。     

预制道面板用活性粉末混凝土性能的影响研究

为了探究主要原材料对适用于预应力预制道面板的活性粉末混凝土(RPC)强度的影响,针对适用于预应力预制道面板的RPC配合比,以水胶比、钢纤维掺量、减水剂掺量为变量,在标准养护和70℃水中养护的条件下,制作了不同配合比RPC试件,进行了抗压强度和抗折强度试验研究。研究结果表明:在一定范围内,RPC试件的强度随着水胶比的增大而降低,随着钢纤维掺量的增加而提高,当减水剂掺量为1.7%~1.9%时存在最大值;综合考虑和易性和强度的要求,建议预应力预制道面板用RPC的最佳配合比为水胶比0.19、钢纤维掺量6%、减水剂掺量1.8%。     

RPC冻融性能试验研究

为研究RPC各组分与其抗冻性能之间的关系,通过设计正交试验,探讨了水胶比、硅灰水泥比、钢纤维掺量等因素对普通混凝土和活性粉末混凝土冻融性能的影响。研究指出,在RPC抗冻性的诸多影响因素中,水胶比是最主要的影响因素,其次是硅灰水泥比,最后是钢纤维掺量。