掺加聚丙烯纤维对路面混凝土抗冲击韧性的影响

水泥混凝土是一种典型的脆性材料,如何改善承受车辆动荷载作用下的水泥混凝土路面板结构的抗冲击性能,是改善水泥混凝土路面使用性能的关键问题之一。参照美国混凝土协会混凝土抗冲击韧性试验方法,自制落锤冲击试验装置,在混凝土中掺加不同掺量的聚丙烯纤维,在满足工作性能的条件下,成型制作掺量不同的聚丙烯纤维混凝土进行冲击试验。采用初裂次数、终裂次数等指标对聚丙烯纤维混凝土的抗冲击韧性进行评定,并与基准混凝土试验结果进行对比。结果表明：当纤维掺量由0、0.6 kg/m3、0.9 kg/m3增加到1.2 kg/m3时,其抗冲击韧性最大增长4.3倍。聚丙烯纤维大大提高混凝土抗冲击韧性的特性,对于承受动荷载的路面结构是非常有利的。     

基于对数正态分布的PVA-FRCC冲击失效概率分析

对纤维体积掺量为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-FRCC)圆饼试件进行了自由落锤冲击试验,应用对数正态分布对试件的冲击失效概率进行了分析。结果表明,在相同失效概率时,PVA-FRCC试件初裂冲击次数与终裂冲击次数随着PVA纤维体积掺量的增大而增大;在相同PVA纤维体积掺量时,试件初裂冲击次数与终裂冲击次数随着失效概率的增大而增多;相同失效概率时,试件终裂冲击次数明显多于初裂冲击次数。对数正态分布可较好地分析PVA-FRCC的冲击失效概率。     

纳米粒子和钢纤维增强混凝土抗冲击性能研究

通过落锤冲击试验,得到了纳米粒子和钢纤维增强混凝土的初裂冲击次数、破坏冲击次数和冲击能差,并以这3个参数作为评价指标,研究纳米SiO₂粒子和钢纤维对混凝土抗冲击性能的影响。结果表明,在一定掺量范围内,随着纳米SiO₂掺量的增加,混凝土的初裂冲击次数、破坏冲击次数和冲击能差呈现先增大后减小的趋势,当纳米SiO₂掺量为2%时,混凝土的抗冲击性能表现最好。在本文试验钢纤维掺量范围内,随着钢纤维掺量的增加,混凝土的初裂冲击次数、破坏冲击次数和冲击能差先增大后减小,当钢纤维掺量为2%时,混凝土的抗冲击性能表现最为优越。掺纳米SiO₂的混凝土在冲击破坏时仍表现为脆性破坏,而钢纤维的掺加使混凝土在破坏时表现出了一定的韧性。本文试验所得到的混凝土抗冲击性能规律为纳米SiO₂粒子和钢纤维增强混凝土的应用提供了参考。     

聚丙烯纤维高性能混凝土抗冲击性能研究

为了更加科学合理地对高性能混凝土的抗冲击性能进行评价,研究聚丙烯纤维混凝土抗冲击性能,将标准立方体抗压试件切割成厚度为30、40、50 mm的混凝土板,利用自制的落锤冲击试验装置,得到了聚丙烯纤维高性能混凝土板在1.2 kg钢球作用下的初裂次数和终裂次数,并测量了试件遭受冲击荷载后的裂缝长度、宽度和深度,最后对试验结果进行了研究和回归分析。结果表明,聚丙烯纤维能够增强混凝土的冲击韧性,高性能混凝土的抗裂能力与试样厚度和聚丙烯纤维掺量均呈一次线性正相关关系,试样厚度的增加能够显著改善高性能混凝土的抗初裂能力和抗冲击强度保留率。     

钢纤维轻骨料混凝土力学性能正交试验研究

在轻骨料混凝土中掺入钢纤维,配制钢纤维轻骨料混凝土。采用四因素、三水平的正交试验设计方法,研究了钢纤维掺量、粗骨料类型和粉煤灰替代率三种不同试验因素对轻骨料混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗冲击性能的影响。研究结果表明:粉煤灰替代率是影响轻骨料混凝土抗压强度的主要因素;粉煤灰替代率和钢纤维掺量是影响轻骨料混凝土劈裂抗拉强度的主要因素;钢纤维掺量变化、粗骨料类型和粉煤灰替代率三种因素对轻骨料混凝土抗初裂冲击次数影响不显著;钢纤维掺量变化是影响轻骨料混凝土抗终裂冲击次数的主要因素。     

改性橡胶骨料混凝土的抗氯离子渗透性能及抗冲击性能研究

为了拓宽橡胶骨料混凝土在桥面的应用,保证桥面的抗氯盐侵蚀性能和抗冲击性能,提高桥面耐久性,取0、3%、6%、9%、12%和15%六种不同掺量的橡胶颗粒替代等体积的砂制成橡胶骨料混凝土试件,并研究了其抗氯离子渗透性能及抗冲击性能。试验结果表明,橡胶颗粒能有效改善混凝土的抗氯离子渗透性,电通量随着橡胶颗粒掺量的增多而降低;橡胶骨料混凝土初裂和终裂次数具有很好的线性相关性,且掺加了橡胶颗粒的混凝土抗冲击性均优于基准混凝土,随着橡胶颗粒掺量的增多,混凝土的抗冲击性能也逐渐增强。     

钢纤维高强轻骨料混凝土弯曲韧性与抗冲击性能

为了研究钢纤维对高强轻骨料混凝土弯曲韧性和抗冲击性能的影响规律,对钢纤维掺量（体积分数）分别为0%,05%,10%,15%,20%的钢纤维高强轻骨料混凝土(SFHLWC)进行了抗弯性能和自由落锤抗冲击性能试验,实测了其荷载挠度曲线和初裂冲击次数、破坏冲击次数,并计算了韧性指数和冲击能量.结果表明：掺入钢纤维能显著提高高强轻骨料混凝土的弯曲韧性和抗冲击性能,钢纤维高强轻骨料混凝土的韧性指数与冲击能量呈对数关系.     

冻融环境下塑钢纤维对轻骨料混凝土韧性影响研究

为了研究0,50,100,150次冻融循环作用后,塑钢纤维掺量对轻骨料混凝土弯曲韧性、冲击韧性的影响规律,对塑钢纤维掺量分别为0,3,6,9kg/m~3的高强轻骨料混凝土分别进行弯曲韧性试验和抗冲击性能试验,实测了轻骨料混凝土的荷载-挠度关系、初裂冲击次数、破坏冲击次数,并计算了初裂耗能和破坏耗能。结果表明:冻融环境下,掺入塑钢纤维能显著提高轻骨料凝土弯曲韧性及抗冲击性能;冻融150次后,塑钢纤维掺量为9kg/m~3轻骨料混凝土的累积耗能为素轻骨料混凝土的115倍。     

废橡胶粉沥青混凝土的低温性能研究

对废橡胶粉沥青混凝土和普通沥青混凝土进行了低温性能的试验研究,废橡胶粉选用40目、掺量选取的是12%、15%和17%三个量,试验方法采用间接拉伸试验,试验温度为-10±0.5℃。研究结果表明:废橡胶粉提高了沥青混凝土低温破坏时的强度和破坏应变,降低了破坏劲度,废橡胶粉对沥青混凝土的低温抗裂性能改善明显;对于低温性能来说,废橡胶粉最佳掺量值是15%。     

冲击荷载作用下气泡轻质土性能试验研究

气泡混合轻质土已广泛应用于高速公路的加固问题。然而在周期性车辆冲击荷载作用下,气泡混合轻质土会产生裂纹甚至开裂破坏。为了研究在冲击荷载作用下,气泡混合轻质土的抗裂性能,基于室内垂直冲击试验,分析了不同发泡剂掺量下混合轻质土的抗裂性能,并研究了各试件初裂及终裂破坏次数的发展规律。研究结果表明:气泡混合轻质土的初裂次数与普通混合土相近,但其终裂破坏次数远远大于普通混合土,具有较强的抗冲击性能;气泡混合轻质土其终裂次数随着发泡剂掺量的提高而增大,气泡混合土孔隙的存在能明显提高材料抗击性能,延缓材料的脆性破坏。     

玄武岩纤维混凝土抗冲击性能的试验研究

参考美国ACI 544规定,采用带导轨的自制落锤试验装置及抗弯冲击装置,研究普通混凝土、玄武岩纤维混凝土的冲压及动态抗弯冲击性能。结果表明,掺量为3.15 kg/m3的玄武岩纤维混凝土的抗冲击能力最强,破坏冲击次数最大,达到117次,试件初裂和破坏时冲击次数的差值达到25次,冲击功为2030.3 N.m,冲击延性指标比素混凝土提高166.7%。冲压加载下,素混凝土的破坏呈现出明显的脆性断裂,断口基本呈一字型,断口较为整齐,玄武岩纤维混凝土产生数条由中间向四周逐步开展的裂纹,呈放射状分布。动态抗弯冲击下,素混凝土断口较为平整,不同掺量的玄武岩纤维混凝土梁断口有一定弧形。冲压和抗弯冲击下,玄武岩纤维混凝土表现出较明显的"塑性"性质。     

玄武岩纤维增强风积沙混凝土的抗冲击性能

为改善混凝土的抗拉强度和韧性,设计了不同掺量(0、1.0、1.5、2.0、2.5kg/m3)的玄武岩纤维风积沙混凝土,利用自制落锤装置开展玄武岩纤维风积沙混凝土不同养护龄期(标准养护7d和28d)的抗冲击性能试验研究,并分析纤维阻裂增韧机理。结果表明:玄武岩纤维提高了风积沙混凝土的抗冲击次数、冲击功、抗冲击韧性比和冲击延性指标。标养7d的冲击延性指标值均大于28d,掺量为1.0kg/m3时,7d的延性指标最大,为素混凝土的1.76倍;掺量为1.5kg/m3时,冲击功和抗冲击韧性比最大;玄武岩纤维在风积沙混凝土中的最佳掺量为1.0～1.5kg/m3。纤维增强混凝土抗冲击性能依靠纤维与水泥基体之间的锚固作用实现,破坏主要发生在纤维与水泥界面区的水泥石处。     

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.     

钢渣高性能混凝土抗压强度及早期抗裂性能研究

试验采用磨细钢渣粉代替部分水泥,着重研究分析不同钢渣粉掺量对高性能混凝土抗压强度及早期抗裂性能的影响。研究结果表明:磨细钢渣粉可以配制强度较高的高性能混凝土,钢渣粉掺量在0~30%范围内,混凝土28d抗压强度超过50MPa;在相同水胶比时,掺入钢渣粉有利于增强混凝土抗裂性能,并且随着掺量的增加,高性能混凝土的抗裂性能越突出;在相同的水胶比下,掺钢渣粉的试件与未掺的试件比较,发现前者由于掺加了钢渣粉,混凝土的初裂时间出现相应推迟。通过分形几何学分析表明,钢渣粉掺入混凝土中能提高其抗裂性。     

玄武岩纤维混凝土的抗弯冲击性能

为了研究玄武岩纤维对混凝土抗弯冲击性能的影响,对玄武岩纤维混凝土及素混凝土梁试件进行了系统的抗弯冲击性能试验.结果表明:玄武岩纤维混凝土B3(纤维掺量为2.8 kg·m-3)的初裂冲击次数比B2(纤维掺量为2.1 kg·m-3)、B1(纤维掺量为1.7 kg·m-3)分别提高了62%和95%;玄武岩纤维混凝土B2的初裂冲击次数比B1提高了21%,玄武岩纤维混凝土B3的破坏冲击次数比B2、B1分别提高了59%和90%,玄武岩纤维混凝土B2的破坏冲击次数比B1提高了19%;纤维掺量由B2提高到B3时,对改善混凝土抗弯冲击性能效果十分显著;玄武岩纤维在合理掺量下可以显著改善混凝土的抗弯冲击性能.     

废橡胶粉沥青混凝土的高温性能研究

对废橡胶粉沥青混凝土和普通沥青混凝土进行了高温性能的试验研究,废橡胶粉选用40目、掺量选取的是12%、15%和17%,试验方法采用高温车辙试验,试验温度为60℃。研究结果表明:废橡胶粉能够提高沥青混凝土的抗剪切能力,改善沥青混凝土的高温性能;相对于高温性能来说,废橡胶粉最佳掺量值是15%。     

掺加橡胶粉的水泥混凝土基本性能研究

掺加橡胶粉的水泥混凝土作为一种新型混凝土材料。具有多种优良特点．如弹性模量低、能量耗散多、阻尼大以及脆性低等。本文研究了废橡胶粉作为细集料取代部分河砂对水泥混凝土的物理性能和力学性能的影响。主要研究掺加粒径为30目、40目、60目的橡胶粉的水泥混凝土,对掺加橡胶粉的水泥混凝土的基本力学性能进行了测试,包括立方体抗压强度、抗折强度、弹性模量等,并得到相应结论供工程实际情况参考。     

粗合成纤维增强混凝土的冲击动载特性

为了研究将掺量为6～13kg/m3的粗合成纤维和掺量40～60kg/m3的钢纤维掺入水泥混凝土后,对硬化混凝土动载特性的效用,试验研究了国产异型聚丙烯、日本Barchip、美国Forta粗合成纤维和钢纤维增强混凝土的抗弯冲击性能,探讨了纤维掺量对冲击动载特性的影响.研究表明：纤维掺量增加,纤维混凝土梁的初裂冲击次数先增加后减少,破坏冲击次数一直增加;粗合成纤维对混凝土冲击性能有显著的增韧效果,混凝土由脆性破坏变为有良好的延展性.     

废轮胎橡胶粉陶粒混凝土基本力学性能研究

通过正交试验方法,研究了水泥用量、橡胶集料用量(体积取代率)、陶粒用量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土28 d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及表观密度的影响规律。试验结果表明:废橡胶粉的掺量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土抗压强度影响显著,水泥用量和陶粒用量对其影响次之;废轮胎橡胶粉陶粒混凝土抗压强度总体上随废橡胶粉掺量的增加而逐渐减少;水泥用量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土的劈裂抗拉强度影响显著,并且随水泥用量的增加废轮胎橡胶粉陶粒混凝土的劈裂抗拉强度先减小后增大,废橡胶粉掺量和陶粒用量对其影响很小;其表观密度分别随水泥用量和陶粒用量的增加而增加,但总体上随废橡胶粉掺量的增加而减少。     

废轮胎橡胶粉陶粒混凝土基本力学性能研究北大核心

通过正交试验方法,研究了水泥用量、橡胶集料用量(体积取代率)、陶粒用量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土28 d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及表观密度的影响规律。试验结果表明:废橡胶粉的掺量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土抗压强度影响显著,水泥用量和陶粒用量对其影响次之;废轮胎橡胶粉陶粒混凝土抗压强度总体上随废橡胶粉掺量的增加而逐渐减少;水泥用量对废轮胎橡胶粉陶粒混凝土的劈裂抗拉强度影响显著,并且随水泥用量的增加废轮胎橡胶粉陶粒混凝土的劈裂抗拉强度先减小后增大,废橡胶粉掺量和陶粒用量对其影响很小;其表观密度分别随水泥用量和陶粒用量的增加而增加,但总体上随废橡胶粉掺量的增加而减少。