半轻质高强度钢纤维混凝土的特性

本文介绍半轻质高强度钢纤维混凝土力学特性的试验研究结果。试验表明：使用石英砂能使轻质混凝土有效地获得高强度；钢纤维能明显地提高轻质混凝土的弹性模量、初裂强度和剪切强度等；在所有情况下，钢纤维的掺入能较大幅度地提高混凝土的变形能力。     

钢纤维再生混凝土力学性能的试验研究

对两种不同的钢纤维混凝土和相应的素混凝土进行了抗压、劈裂和4点弯曲试验，结果表明．钢纤维的加入显著地提高了混凝土的劈裂和4点弯曲强度，但抗压强度提高不大；而钢纤维再生混凝土得到的上述强度明显优于钢纤维卵石混凝土。     

纤维种类对轻质混凝土的性能影响

通过引入不同种类纤维,着重研究其对C50轻质混凝土工作性能、力学性能、耐久性能的影响规律和作用机理。试验结果表明:掺入纤维降低轻质混凝土的工作性能,特别是钢纤维及仿钢纤维;抗压强度和抗折强度增幅最大的钢纤维轻质混凝土的7 d和28 d抗压强度分别为46.1 MPa和65.9 MPa,抗折强度分别为2.8 MPa和6.6MPa;掺入钢纤维的混凝土耐久性最为优异:渗水高度14.8 mm,抗渗等级>P12,经过300次冻融试验,相对动弹模为96%,质量损失率0.60。     

磁化水钢纤维混凝土压拉性能试验与分析

为提高钢纤维混凝土的压拉性能,将磁化水技术应用到钢纤维混凝土中。对磁化水水流速度与钢纤维体积率进行正交试验,并制作标准试块进行压拉强度试验,研究磁化水对钢纤维混凝土压拉性能的影响。试验结果表明:磁化水能有效提高钢纤维混凝土的压拉强度,当磁场强度为285 mT,水流速度为2.1 m/s,钢纤维体积率为1.8%时,磁化水钢纤维混凝土的压拉强度与素混凝土相比,28天立方体抗压强度提高23.71%,劈裂抗拉强度提高43.63%。对磁化水增强钢纤维混凝土压拉性能机理进行分析可知,磁化水能通过提高混凝土压拉强度和改善钢纤维与混凝土间的界面粘结力,增强钢纤维混凝土的压拉性能。     

碳化作用下钢纤维混凝土抗压性能试验研究

通过对43组129个尺寸为100mm×100mm×100mm的混凝土立方体试件进行试验研究，以钢纤维体积率、混凝土强度等级和碳化龄期为变量，研究了不同体积率、不同强度等级的钢纤维混凝土在不同碳化龄期下抗压性能的变化规律，探讨了钢纤维对混凝土抗压强度的影响机理。试验结果表明，混凝土基体强度等级较高时，钢纤维对碳化后混凝土抗压性能改善比较显著。     

陶粒钢纤维混凝土性能研究

用陶粒、钢纤维及其他材料制成的陶粒钢纤维混凝土，经过力学性质、韧性试验和微观测试，表明陶粒起着重要的作用，钢纤维能大大提高其韧性，若能选择与所配混凝土强度相匹配的陶粒作集料，就能制成具有良好综合性质的钢纤维混凝土。     

钢纤维活性粉末混凝土力学性能试验研究

通过对掺入钢纤维的活性粉末混凝土不同尺寸试件,以及在相同尺寸前提下有无掺入钢纤维的试件进行了抗压强度和抗折强度等力学性能试验研究,探讨了尺寸效应以及钢纤维对试件抗压、抗折强度的影响,在对掺入钢纤维混凝土试件进行弹性模量试验的基础上,得出其与抗压强度的关系。结果表明,尺寸效应对活性粉末混凝土的抗压强度影响较大,对抗折强度影响较小;而钢纤维的掺入能较大地提高活性粉末混凝土的抗折强度,改善其脆性大的性质。     

钢纤维对混凝土抗冻性能影响的试验研究

通过钢纤维混凝土试件的冻融循环试验,研究了钢纤维体积率、冻融循环次数、混凝土强度等级对冻融循环作用下钢纤维混凝土基本力学性能的影响,探讨了钢纤维对混凝土的增强机理.试验结果表明:混凝土强度等级较高时,钢纤维体积率对混凝土抗冻性能的影响比较显著.钢纤维的加入以及混凝土强度等级的提高是改善钢纤维混凝土抗冻性能的有效途径.     

钢纤维掺加方式对混凝土抗折强度影响研究

普通混凝土中掺加钢纤维能显著提高混凝土的力学性能,使钢纤维混凝土具有很大的延性、韧性,以及较高的抗折性能.通过试验与理论分析,研究了钢纤维掺加方式对纤维混凝土抗折强度的影响规律.研究表明:钢纤维混凝土抗折强度随着纤维掺量几乎成线性增长;随着基体混凝土强度等级提高,增长幅度逐渐变大;掺加螺纹型钢纤维对混凝土抗折强度的提高幅度要大于细切丝纤维,且单纯地掺加细切丝或者螺纹型钢纤维对抗压强度的提高幅度均高于任何一种混合掺加状态.     

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。     

矿井工程高性能钢纤维混凝土的制备与性能研究

采用P·O 52.5R水泥、高性能掺合料、钢纤维等原材料和0.22、0.24两个水胶比制备了CF80、CF90高性能钢纤维混凝土,对其工作性、强度和断裂性能进行了试验研究。试验结果表明,制备的高性能钢纤维混凝土具有工作性好、强度高、断裂性能优良等特点,可以满足矿井工程的使用要求;掺入钢纤维会降低混凝土的工作性,提高混凝土的强度和断裂韧性,大幅提高断裂能。     

混凝土强度对钢纤维混凝土断裂韧度的影响

通过混凝土和钢纤维混凝土三点弯曲切口梁试验,探讨了混凝土强度等级和钢纤维对混凝土断裂韧度的影响.试验结果表明,随着混凝土强度的提高,混凝土和钢纤维混凝上的断裂韧度逐渐增加.根据对试验结果的统计分析,建立了混凝土和钢纤维混凝土断裂韧度的计算公式.     

钢纤维混凝土应变速率敏感性及本构模型研究

研究了单向应力状态下钢纤维掺量为2.0%的钢纤维混凝土在应变速率为10-5、10-4、5×10-3s-1时的强度特性和变形特性,在此基础上,推导了钢纤维混凝土的单轴应力-应变全曲线。结果表明,普通混凝土的单轴抗压强度、弹性模量、吸能能力随应变速率的提高而提高;钢纤维混凝土的单轴抗压强度、弹性模量随应变速率的提高而提高,但吸能能力随应变速率的提高而降低;钢纤维对混凝土的抗压强度影响不大,但很好地改善混凝土的延性,相同应变速率下钢纤维混凝土的峰值应变较普通混凝土有所增加;相同基体强度的钢纤维混凝土吸能能力强于普通混凝土,但弹性模量比普通混凝土小;推导的应力应变曲线能够很好地描述钢纤维混凝土在不同应变速率下的应力应变全曲线关系。     

预应力钢纤维高强轻质混凝土梁疲劳性能

轻质混凝土梁的抗疲劳性能对其在铁路桥梁结构上的应用十分重要。通过对3根60MPa预应力轻质高强与预应力钢纤维轻质高强混凝土T形梁在静载和0．27～0．63应力水平下200多万次疲劳荷载下的受弯性能对比试验，研究了两者的承载力、开裂荷载、挠度以及截面中和轴位置等在疲劳过程中的变化规律。结果表明，预应力高强轻质混凝土梁本身抗疲劳性能较好，而掺加1％钢纤维又在一定程度上提高了这种梁的抗疲劳性能。     

钢纤维再生混凝土力学性能试验研究

以0%、1%、1.5%、2%体积率掺量的钢纤维再生混凝土和相对应的钢纤维普通混凝土进行了抗压、抗折强度试验,探讨钢纤维掺量对再生混凝土力学性能的影响.结果表明,钢纤维再生混凝土抗压、抗折强度略低于相同掺量的钢纤维普通混凝土;与普通再生混凝土相比,钢纤维的加入可以稍提高再生混凝土的抗压强度,且可以在很大程度上提高再生混凝...     

钢纤维高强混凝土与钢筋的粘结性能试验研究

通过126个尺寸为150mm立方体的钢纤维高强混凝土标准试件，进行了钢筋全长粘结的拔出试验，分别量测出光圆钢筋、变形钢筋与钢纤维高强混凝土的荷载与自由端的粘结滑移关系，研究了钢纤维体积率和钢纤维类型对钢纤维高强混凝土粘结性能的影响。根据现行《钢纤维混凝上试验方法》进行的试验结果表明，钢纤维的加入对光圆钢筋与高强混凝土的极限粘结强度无显著影响；对变形钢筋与高强混凝土的极限粘结强度有一定影响，但缺乏明显的规律性。通过对试件破坏形态及试验结果的分析得出结论，现行《钢纤维混凝土试验方法》有关粘结性能的试验方法不适用于高强混凝土及钢纤维高强混凝土。     

异形钢纤维与混凝土粘结性能试验研究

自行设计了异形钢纤维与混凝土粘结强度试验方法.以混凝土基体强度、钢纤维形状和钢纤维埋角为参数,制作了24组试件,进行了钢纤维与混凝土基体的粘结试验.试验结果表明:混凝土基体强度、钢纤维形状以及钢纤维埋角是影响钢纤维与混凝土界面粘结强度以及异形钢纤维在拔出过程中所耗能量的主要因素;界面粘结强度随混凝土基体强度的提高而增大;B型(书钉型)钢纤维的粘结性能和拔出时所耗能量均优于J型(剪切平直型)钢纤维;界面粘结强度以及钢纤维拔出时的总耗能随钢纤维埋角的增大而降低.     

喷射混凝土快速碳化试验研究

通过快速碳化试验,探讨了喷射混凝土抗碳化性能和碳化后力学性能变化规律。试验结果表明:喷射混凝土较普通混凝土具有更好的抗碳化性能,其抗压强度、劈拉强度随碳化深度的增加快速提高;掺入钢纤维能进一步提高喷射混凝土碳化性能,减小碳化速率,还能显著提高喷射混凝土碳化后劈拉强度。同时,在分析钢纤维和施工方式对混凝土碳化影响的基础上,建立了喷射混凝土碳化深度模型。     

碳纤维布约束下钢纤维混凝土与腐蚀钢筋黏结性能的试验研究

为研究碳纤维布加固对腐蚀钢筋与钢纤维混凝土黏结性能的效用,采用外加电流法对96个预埋钢筋-钢纤维混凝土试件进行加速腐蚀,腐蚀完成后横向包裹两层单向碳纤维布;通过拉拔试验研究纤维布约束对腐蚀钢筋与钢纤维混凝土黏结性能的影响规律,并与普通混凝土试验结果进行对比分析,探讨钢筋种类、保护层厚度、腐蚀率、纤维布约束及钢纤维等对黏结性能的影响规律。研究表明:①碳纤维布约束使螺纹钢筋试件破坏模式由钢纤维混凝土劈裂破坏转变为钢筋拔出破坏,且碳纤维布约束使钢纤维混凝土试件的极限黏结强度提高,黏结-滑移曲线的下降段变缓;②钢筋种类、保护层厚度显著影响钢纤维混凝土试件的峰值黏结强度,螺纹钢筋试件的峰值黏结强度约为光圆钢筋试件的2.0～2.7倍,保护层厚度由40mm增大到60mm时,试件峰值黏结强度提高;③当腐蚀率小于5%时,腐蚀钢筋与钢纤维混凝土峰值黏结强度随着腐蚀率增大有所提高;当腐蚀率大于5%时,腐蚀钢筋与钢纤维混凝土峰值黏结强度降低;④在相同约束条件下,钢纤维混凝土峰值黏结强度比普通混凝土提高22.5%～61.5%,在峰值拉拔荷载下对应的滑移量较大,且光圆钢筋钢纤维混凝土试件黏结-滑移曲线的下降段比普通混凝土更为平缓。     

钢纤维掺量和类型对混凝土性能的影响

比较了不同形状钢纤维对不同强度等级混凝土力学性能的影响，分析了钢纤维掺量与混凝土强度之间的关系。结果表明，随钢纤维掺量的提高，钢纤维增强混凝土的各项力学性能都有不同程度的提高；纤维类型不同，对混凝土的增强效果各异，其中弓形和哑铃形钢纤维的增强效果优于平直形和波浪形纤维，并以哑铃形钢纤维为最佳。