塑钢纤维轻骨料混凝土的冻融损伤模型

对掺塑钢纤维的轻骨料混凝土(LWAC)试件进行快速冻融循环试验和抗压强度试验,得到冻融循环后该轻骨料混凝土的相对动弹性模量、质量损失率和抗压强度的变化规律.分别以相对动弹性模量和抗压强度为损伤变量建立了含塑钢纤维掺量参数的轻骨料混凝土冻融损伤模型.结果表明:塑钢纤维可有效地抑制轻骨料混凝土的冻融损伤;当塑钢纤维掺量为6kg/m~3时,轻骨料混凝土的抗冻性能最好,服役寿命最长,抗压强度最高;塑钢纤维轻骨料混凝土抗压强度冻融损伤模型宜用指数函数型模型,该冻融损伤模型和相对动弹性模量冻融损伤模型的拟合精度较高,均能够较好地反映塑钢纤维轻骨料混凝土的冻融损伤变化规律.     

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。     

冻融对塑钢纤维轻骨料混凝土强度和韧性的影响研究

在轻骨料混凝土中掺入塑钢纤维,通过对冻融后混凝土进行立方体抗压强度与劈裂抗拉强度试验,研究冻融对轻骨料混凝土抗压强度、劈拉强度及拉压比的影响。参照标准试验方法,按不同纤维掺量和不同冻融循环次数设计了12组纤维轻骨料混凝土试件以及4组未掺纤维轻骨料混凝土对比试件,塑钢纤维掺量为3、6、9 kgm3,冻融循环次数为0、50、100、150。试验结果表明,经冻融作用后的不同纤维掺量轻骨料混凝土拉压比均有不同程度的衰减,纤维掺量3 kgm3轻骨料混凝土在经受不同程度的冻融作用下仍能保持较高的韧性。     

塑钢纤维轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究

试验制作了塑钢纤维掺量分别为0、3、6、9kg/m~3的4根轻骨料混凝土梁,研究塑钢纤维对轻骨料混凝土梁受弯性能的影响。结果表明:塑钢纤维有效地延缓了梁裂缝的发展,减小了最大裂缝宽度,使裂缝变得多而密;梁的开裂弯矩和极限弯矩随塑钢纤维掺量的增加均得到不同程度的提高,LC-9梁的开裂弯矩和极限弯矩相较于LC-0梁分别提高了72%和8.43%;纤维掺量增加,梁的屈服挠度减小,极限挠度增大,挠度延性系数μf增大,最大提高了92.23%;塑钢纤维使梁的相对受压区高度略微增大,持荷能力提高,降低了受拉钢筋应变,延缓了钢筋的屈服时间。     

孔隙结构对玄武岩纤维混凝土力学性能的影响研究

为探究玄武岩纤维(BF)掺量对混凝土孔隙结构的作用机制,进而影响抗压性能的规律,制作了玄武岩纤维掺量为0、1.5 kg/m~3、3.0 kg/m~3、4.5 kg/m~3、6.0 kg/m~3、7.5 kg/m~3的标准尺寸试块,进行抗压性能试验,得出不同BF掺量混凝土各龄期下的抗压强度。引入核磁共振(NMR)技术,测试不同BF掺量的混凝土孔隙分量结构。通过回归分析表明,随着纤维掺量的增加,混凝土抗压强度呈先增后减的趋势。BF掺量为3.5 kg/m~3时7 d、14 d抗压强度最大,较素混凝土分别增大6.4%和7.6%,BF掺量为3 kg/m~3时28 d抗压强度最大,较素混凝土增加14.1%。NMR试验结果显示,混凝土内部总孔隙率随着BF掺量的增大而增大,混凝土内部总孔隙率达到一定值后导致其抗压强度降低。通过分析抗压试验应力-应变曲线,得出BF混凝土抗压损规律,并对其增强机理进行了简要分析。     

剑麻纤维增强自密实轻骨料混凝土力学性能的研究

在C40自密实轻骨料混凝土中掺加剑麻纤维,用于提高自密实轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度及抗裂性。研究了剑麻纤维的长度及掺量对自密实轻骨料混凝土抗压、劈裂抗拉强度的影响。结果表明,剑麻纤维对提高自密实轻骨料混凝土抗压强度的贡献不大,甚至降低7 d抗压强度,但对劈裂抗拉强度有大幅提高作用。剑麻纤维长度为10 mm、掺量为3 kg/m~3时,自密实轻骨料混凝土的28 d劈裂抗拉强度较基准混凝土提高54.2%。     

纤维自密实轻骨料混凝土抗渗性试验研究

将长度为10 mm,掺量为2 kg/m~3的剑麻纤维、0.8 kg/m~3的聚丙烯纤维分别掺加到强度等级为C40的自密实轻骨料混凝土进行抗渗试验研究,测定其渗水高度及抗渗等级,并进行扫描电镜微观试验。试验结果表明,掺加剑麻纤维的自密实轻骨料混凝土抗渗等级为P10,掺加聚丙烯纤维的自密实轻骨料混凝土抗渗等级为P12,均达到抗渗混凝土要求。与空白样对比,掺加剑麻纤维的自密实轻骨料混凝土渗水高度增加45.6%,掺加聚丙烯纤维的自密实轻骨料混凝土渗水高度减小26%。     

剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁裂缝宽度试验研究

通过对强度等级为C40的剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁进行抗弯性能试验,研究了剑麻纤维的掺量和配筋率对自密实轻骨料混凝土梁的裂缝形态、裂缝间距和裂缝宽度的影响,通过最大裂缝宽度计算公式进行了理论分析。试验结果表明,与未掺加纤维的混凝土试块和试验梁相比,剑麻纤维掺量为1 kg/m~3、2 kg/m~3和3 kg/m~3时混凝土试块的劈裂抗拉强度提高6.57%、23.87%、31.49%,试验梁的开裂荷载提高了0、12.5%和35%;掺加剑麻纤维可有效限制裂缝的产生和发展,并改善裂缝形态,与未掺剑麻纤维的试验梁相比,掺加1 kg/m~3、2 kg/m~3和3 kg/m~3的剑麻纤维可使自密实轻骨料混凝土梁最大裂缝宽度减小5%、12%和27%。     

玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究

将不同掺量和不同长度的玄武岩纤维掺入设计强度为C30的天然浮石轻骨料混凝土中,分别对其3、7、14和28d4个龄期的立方体抗压强度和28d立方体劈裂抗拉强度进行研究。结果表明:对于轻骨料混凝土的抗压强度,当玄武岩纤维掺量为1.5kg/m3,玄武岩纤维长度为22mm时,玄武岩纤维轻骨料混凝土抗压强度提高最为显著;对于轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度,当玄武岩纤维掺量为2kg/m3,长度为22mm时,玄武岩纤维轻骨料混凝土劈裂抗拉强度提高最为显著。     

塑钢纤维增强轻骨料混凝土试验研究

采用粉煤灰陶粒配制了强度61MPa、密度1 857kg/m3的高强轻骨料混凝土。并通过试验研究了高性能异型塑钢纤维(HPP)对轻骨料混凝土抗压强度、抗劈拉强度以及表观密度的影响,研究表明,不同掺量的HPP纤维对轻骨料混凝土的表观密度、抗压强度没有显著影响,但能明显改善轻骨料混凝土的抗拉性能。     

轻骨料混凝土在不同塑钢纤维掺量下的力学性能研究

通过轻骨料混凝土在不同塑钢纤维掺量下的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性和抗冲击性能的试验研究,分析塑钢纤维掺量对轻骨料混凝土力学性能的影响。结果表明:在轻骨料混凝土中掺入塑钢纤维对其抗压强度、抗折强度没有明显影响,但其弯曲剩余强度显著提高,劈裂抗拉性能和抗冲击性能得到明显改善。     

废弃纤维再生混凝土的本构关系

为了研究废弃纤维体积掺量和长度、再生骨料掺入量及水灰比对废弃纤维再生混凝土力学性能的影响,采用棱柱本试件与刚性元件组合的方法,测定了废弃纤维再生混凝土的应力-应变全曲线.试验表明:废弃纤维可以明显提高再生混凝土的轴心抗压强度.废弃纤维再生混凝土的峰值应变随着水灰比、废弃纤维长度、废弃纤维体积掺量和再生骨料掺量的增加而增大;峰值应力随着水灰比和再生骨料掺入量的增加而减小.当废弃纤维长度为19mm、体积掺量为0.16％时,轴心抗压强度相对于普通再生混凝土的提高幅度最大.废弃纤维再生混凝土的应力-应变曲线分为上升段和下降段,通过拟合相关参数,提出了应力-应变全曲线方程用分段有理分式表达,拟合结果与试验数据较吻合.     

PVA纤维轻骨料混凝土的力学性能及抗压强度尺寸效应研究

研究了聚乙烯醇（PVA）纤维的长度（3 mm、6 mm、12 mm）和体积掺量（0、0.1%、0.3%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）对轻骨料混凝土抗压和劈裂抗拉性能的影响,并对PVA纤维轻骨料混凝土的抗压强度尺寸效应进行了研究。结果表明：随着PVA纤维长度和体积掺量的增加,轻骨料混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度基本均呈降低趋势,当PVA纤维长度为3 mm、体积掺量为0.1%时,轻骨料混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度达到最大;PVA纤维轻骨料混凝土的抗压强度尺寸效应较为显著,建立的PVA纤维轻骨料混凝土抗压强度尺寸效应公式与试验结果吻合良好。     

塑钢纤维橡胶混凝土路用性能试验研究

对不同掺量塑钢纤维增强的橡胶混凝土进行抗压强度、抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性、抗冲击性能以及耐磨的试验研究,分析塑钢纤维掺量变化对橡胶混凝土路用性能的影响。试验表明:塑钢纤维掺入到橡胶混凝土中,有助于提高橡胶混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度、拉压比及折压比,随着塑钢纤维掺量的增加呈先提高后减小的趋势;掺入塑钢纤维后橡胶混凝土的弯曲韧性提高显著,存在最优掺量;塑钢纤维橡胶混凝土的冲击性能大幅度提高;耐磨性能随着塑钢纤维的掺入而不断增强。综合多方面考虑,宜掺6～8kg/m~3塑钢纤维。     

塑钢纤维轻骨料混凝土与钢筋的黏结性能试验研究

通过对不同塑钢纤维掺量以及不同轻骨料拌制的混凝土进行抗压、劈拉以及直接拔出试验,以求得到纤维以及轻骨料种类对轻骨料混凝土力学性能和黏结性能的影响。通过试验可以得出:塑钢纤维掺量对轻骨料混凝土力学性能的影响较小,对轻骨料混凝土与钢筋的黏结性能产生一定的增强增韧作用;免烧轻骨料混凝土与烧结轻骨料拌制的混凝土都有较高的抗压强度,当轻骨料混凝土处于剪切状态时,烧结轻骨料混凝土表现出更好的黏结性能。     

废弃黏土砖轻骨料混凝土的力学性能研究

使用废弃黏土砖作为粗、细骨料制备轻骨料混凝土,探究了水胶比、体积砂率与粉煤灰掺量对力学性能的影响,并建立了各力学性能之间的换算关系。结果表明,黏土砖轻骨料混凝土的干表观密度在1700~1840kg/m~3之间,抗压强度高达40MPa。水胶比的降低能够提升黏土砖轻骨料混凝土的力学性能,粉煤灰的掺加对前28d力学性能存在不利影响,而体积砂率对力学性能的影响较小;建立了抗折强度、轴心抗压强度、静弹性模量与抗压强度之间的换算关系,分析了黏土砖轻骨料混凝应力应变曲线,并采用分段三次函数对曲线进行了拟合。     

塑钢纤维轻骨料混凝土轴压短柱正交试验研究

采用正交试验法对18根塑钢纤维轻骨料混凝土短柱进行了轴心受压试验,研究了轻骨料混凝土强度、纵筋配筋率、塑钢纤维掺量三个因素对短柱轴压性能的影响。结果表明:提高轻骨料混凝土强度、纵筋配筋率、塑钢纤维掺量均可以提高试件的承载力;提高骨料混凝土强度和纵筋配筋率,试件延性略有降低,提高塑钢纤维掺量试件延性提升较大;对试件承载力的影响由大到小为试件纵筋配筋率、轻骨料混凝土强度、塑钢纤维掺量;对试件延性的影响由大到小为塑钢纤维掺量、试件纵筋配筋率、轻骨料混凝土强度。     

玻璃纤维轻骨料混凝土早期力学性能试验研究

以内蒙古地区天然浮石为粗骨料,通过对不同掺量玻璃纤维轻骨料混凝土力学性能的试验,研究了玻璃纤维轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度,并得出玻璃纤维掺量为0.5 kg/m3时,轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度比其它几种掺量下强度要高;从微观角度研究了轻骨料混凝土破坏后纤维表面及纤维与浆体界面粘结情况.     

纤维增强轻骨料混凝土抗压性能试验研究

通过不同掺量钢纤维轻骨料混凝土和塑钢纤维轻骨料混凝土的抗压性能试验,得到塑钢纤维对强度为LC30的轻骨料混凝土的抗压强度增强作用不明显,钢纤维对其有较稳定的增强,但增强幅度不是很大;塑钢纤维及钢纤维的掺入极大的改善了轻骨料混凝土的受压变形及破坏特征,使轻骨料混凝土由脆性破坏转变为具有一定塑性的破坏形态.     

玄武岩纤维增强再生混凝土冻融后基本力学性能试验研究

主要研究了冻融后不同再生骨料取代率(0、50%、100%)的混凝土及再生骨料取代率为50%、玄武岩纤维掺量为4 kg/m3的纤维增强再生混凝土的抗冻性和力学性能,归纳了4种混凝土冻融破坏类型及机理分析,得到了在不同冻融循环周次后混凝土的质量损失、抗压强度、弹性模量及峰值应变变化曲线,分析了混凝土应力-应变全过程曲线的变化特征,给出了混凝土受压破坏的机理分析。结果表明:天然混凝土冻融破坏情况最严重且质量损失最多;冻融循环100次后,纤维增强再生混凝土的抗压强度提高约16%,弹性模量降低约4%和峰值应变变化不大,表现出良好的抗压性能和延性变形能力;应力-应变全过程曲线的变化趋势与再生骨料取代率有关,与纤维掺量无关;冻融循环作用对混凝土内部界面过渡区的影响是决定混凝土破坏形式的主要原因之一。