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。     

混杂纤维增强轻骨料混凝土物理力学性能研究

选用钢纤维、聚丙烯纤维二元混杂纤维掺入轻骨料混凝土,系统研究其抗压强度、弹性模量、轴心抗压强度及抗折强度等力学性能,试验结果表明,纤维掺入对轻骨料混凝土物理力学性能的影响较大;掺入钢纤维具有较好的增强增韧效果,但表观密度相应增大;钢纤维和聚丙烯纤维混掺可以在不增加轻骨料表观密度,保证强度的基础上,有效地改善轻骨料混凝土的韧性。     

纤维轻骨料混凝土力学性能的研究

在轻骨料混凝土中掺入不同量的聚丙烯纤维,对混凝土的抗压强度,轴心抗压强度,弹性模量,抗折强度及弯曲韧性进行研究,比较了聚丙烯纤维轻骨料混凝土的力学性能与强度等级的关系,结果表明:掺入聚丙烯纤维可以有效的改善混凝土的抗折强度和弯曲韧性,而抗压强度与强度等级有关。     

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。     

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。     

混杂纤维轻骨料混凝土研究现状

混杂纤维轻骨料混凝土具有高强、轻质、环保等优点,在高层建筑及桥梁工程中被广泛应用。近年来,许多学者对其基本力学性能进行了系列研究,取得了比较丰硕的成果,为轻骨料混凝土的发展及工程应用打下良好基础。综述了近年来混杂纤维轻骨料混凝土的最新成果,包括基本力学性能、抗冲击性能、抗冻性能、抗渗性能、纤维几何尺寸影响及最佳配合比等研究进展情况。结合目前研究现状,概括了混杂纤维轻骨料混凝土的重大突破及有待进一步探索的关键技术问题,为混杂纤维轻骨料混凝土科学研究及工程应用提供参考。     

基于细观结构塑钢纤维轻骨料混凝土受压力学性能数值模拟

为了从细观结构上研究塑钢纤维轻骨料混凝土的破坏机理,通过ANSYS有限元分析软件进行二次开发建立了塑钢纤维轻骨料混凝土模型,分别模拟了塑钢纤维轻骨料混凝土抗压试验、裂纹演变过程以及应力-应变曲线。结果表明:当掺量小于9kg/m~3,轻骨料混凝土的抗压强度随着塑钢纤维掺量的增加而增加,当超过9kg/m~3时,轻骨料混凝土的抗压强度呈下降趋势,掺量为5kg/m~3、7kg/m~3、9kg/m~3、11kg/m~3、13kg/m~3较无纤维的轻骨料混凝土分别提高了2.9%、4.6%、9.6%、7.2%、3.6%,并与试验结果基本吻合;从模拟的塑钢纤维轻骨料混凝土的裂纹演变过程来看,塑钢纤维的掺入改变了轻骨料混凝土的裂纹扩展路径。通过模拟150mm×150mm×300mm棱柱体试件在受压状态下的应力-应变全曲线,与试验结果对比分析可以看出,应力-应变曲线下降段较为平缓,很好地避免了试验机的刚度不足的情况,说明了此方法对于模拟塑钢纤维轻骨料混凝土的静力学特性具有一定的可靠性。     

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.     

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。     

聚丙烯纤维轻骨料混凝土的力学性能研究

采用天然浮石作为粗骨料,同时掺入聚丙烯纤维配制混凝土,对聚丙烯纤维轻骨料混凝土的表观密度、抗压强度、弹性模量、抗折强度以及弯曲韧性进行研究,结果表明,掺入聚丙烯纤维,抗压强度有所下降,但可以在不增加轻骨料混凝土的表观密度的基础上,有效地改善轻骨料混凝土的韧性.     

钢纤维高强轻骨料混凝土力学性能的试验研究

轻骨料混凝土强度的提高导致了其脆性性能的增加,掺入钢纤维能对轻骨料混凝土起到增强、增韧效果。通过试验系统研究了LC50高强轻骨料混凝土在钢纤维体积率为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%时的基本力学性能,包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折初裂强度、抗折强度、静力受压弹性模量、泊松比和弯曲韧性等,并与国内外一些相关试验的结果进行了比较。试验结果表明:掺入钢纤维提高了轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和静力受压弹性模量,显著提高了轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度和弯曲韧性。掺入钢纤维与否,以及采用轻骨料还是普通碎石骨料对混凝土的泊松比无明显影响。     

钢-无机纤维对轻骨料混凝土力学性能及耐久性能的影响

为了研究钢-无机纤维对轻骨料混凝土力学性能和耐久性能的影响,设计不同掺量的单掺陶瓷纤维和玄武岩纤维以及不同掺杂方式的混杂钢-玄武岩纤维和钢-陶瓷纤维增强轻骨料混凝土试件。结果表明,钢-玄武岩纤维对轻骨料混凝土抗压强度和60d透水时水压强度提高最明显,最大增幅分别达14.5%、42.9%;掺入1.35kg/m3玄武岩纤维对抗折强度增幅为62.2%;掺入陶瓷纤维降低了抗压强度和抗渗性能,但提高了抗折强度及抗冻性能;钢-陶瓷纤维对抗渗性能和抗冻性能提升效果较好。     

仿钢纤维增强轻骨料混凝土性能研究

在轻骨料混凝土中掺入不同量的仿钢纤维,研究仿钢纤维轻骨料混凝土的表观密度、弹性模量、抗压强度、劈裂强度、抗折强度、韧性等物理力学性能以及对比钢纤维混凝土的力学性能,结果表明,仿钢纤维的掺入能提高轻骨料混凝土力学性能,显著改善轻骨料混凝土的弯曲韧性,在实际工程中应用,仿钢纤维可取代钢纤维作为混凝土的增强增韧材料,并可较大降低成本。     

纤维增强轻骨料混凝土力学性能试验研究

选用钢纤维、聚丙烯纤维及二元混杂纤维轻骨料混凝土,系统研究了其抗压强度、弹性模量、轴心抗压强度及抗折强度等力学性能,试验结果体现了不同纤维种类、不同纤维掺量及纤维混杂比例对轻骨料混凝土力学性能的影响;当钢纤维以体积率1.0%与聚丙烯纤维0.6kg/m3混杂时,纤维轻骨料混凝土的各项力学性能达到优化.     

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。     

钢纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究

将钢纤维掺入轻骨料(人造膨胀珍珠岩)混凝土成为钢纤维轻骨料混凝土,它集中了钢纤维混凝土和轻骨料混凝土的优点,弥补了普通混凝土存在的抗拉强度低和自重大等不足。本文对这种新型混凝土材料的力学性能开展初步研究,针对试验中得到的钢纤维轻骨料混凝土的立方体抗压强度、劈拉强度、抗折强度、轴心抗压强度和弹性模量等进行讨论,分析钢纤维体积率的变化对钢纤维轻骨料混凝土力学性能的影响,给出相应的计算表达式,以利于其在工程实践中的推广和应用。试验结果表明,采用轻骨料和加入钢纤维后,混凝土的强度和变形等力学性能的改善效果十分明显。     

掺橡胶颗粒的玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能研究

分别研究了不同掺量短切玄武岩纤维对轻骨料混凝土及橡胶颗粒代替部分细集料后的轻骨料混凝土的抗压、劈裂抗拉和抗折性能的影响。试验研究表明:玄武岩纤维能有效提高轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度;当在轻骨料混凝土中掺入橡胶颗粒后,抗压强度随着纤维掺量的增加呈递减趋势,劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增加不显著变化,抗折强度随着纤维掺量的增加呈现先降低后增加的变化趋势;掺入橡胶颗粒的轻骨料混凝土的三项力学指标数值均低于对应的不掺橡胶颗粒的轻骨料混凝土。