低掺量钢纤维对UHPC性能的影响

为了研究低掺量钢纤维对超高性能混凝土(UHPC)性能的影响,测试了试件的流动度、抗压强度和抗折强度,对比分析了不同类型低掺量钢纤维对UHPC力学性能的影响。端钩型钢纤维和圆直型钢纤维均能提高UHPC的流动度,端钩型钢纤维效果更好,最大流动度达到245 mm,提高了4.7%。当掺量为1%时,抗压强度达到168.2 MPa,提升了31.4%;抗折强度达到35.2 MPa,提升了30.4%。     

不同纤维类型及尺寸对UHPC力学性能的影响

为研究不同类型纤维及不同试件尺寸对UHPC的力学性能的影响,分别在UHPC中掺入钢纤维及聚乙烯醇纤维(PVA),并进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度及四点弯曲性能试验。研究结果表明,在不同纤维体积掺量下,钢纤维及聚乙烯醇纤维UHPC抗压和抗折强度的尺寸效应十分明显;掺入钢纤维的UHPC抗压及抗拉强度改善效果均优于掺入聚乙烯醇纤维;钢纤维和聚乙烯醇纤维都可提高UHPC的劈裂抗拉强度和拉压比;钢纤维和聚乙烯醇纤维均可明显改善UHPC的弯曲韧性。     

基于装配式建筑设计超高性能混凝土(UHPC)试验研究

：本文探究强度在150 MPa 以上的装配式墙体材料超高性能混凝土(简称UHPC),分析常用矿物掺合料 和钢纤维等对UHPC 流动性及强度发展的影响,通过原材料优化选择、正交试验设计,寻求最佳配合比。结果 表明钢纤维掺量对UHPC 强度性能影响较大,随着钢纤维掺量的增加,硬化UHPC 的抗折、抗压强度都有显 著提升;在UHPC 新拌物流动性方面减水剂掺量起到重要作用;当硅灰掺量25%、石英粉掺量15%、水胶比 0.18 时,即可获得试验所需的抗压强度大于150 MPa、扩展度大于180 mm 的超高性能混凝土。     

甘肃凹凸棒土对UHPC基本性能影响分析

为进一步降低UHPC的生产成本、探索新矿物掺合料的应用，采用机制砂制备UHPC,将不同温度煅烧处理后的甘肃凹凸棒土掺入其中改善UHPC基本性能。结果表明：煅烧处理可以有效改善原矿甘肃凹凸棒土对UHPC浆体流动度以及抗压强度的不利影响；在相同掺量下，500℃煅烧处理后的甘肃凹凸棒土UHPC浆体流动度最高；当凹凸棒土掺量为30%时，500℃试验组抗压强度仅小于基准组1.22%;甘肃凹凸棒土可有效增强UHPC的抗折以及劈裂抗拉强度，掺入20%的500℃煅烧甘肃凹凸棒土可将UHPC试件的抗折以及劈裂抗拉强度提高约8%。     

甲基纤维素醚对常温养护型超高性能混凝土的影响

通过改变常温养护型超高性能混凝土(UHPC)中羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)的掺量,研究了纤维素醚对UHPC流动度、凝结时间、抗压强度、抗折强度、轴心抗拉强度和极限拉伸值的影响,并对其结果进行了分析.试验结果表明:掺加不超过1.00％的低粘度HPMC不影响UHPC的流动度,但减小流动度经时损失,并延长凝结时间,大大提高...     

定向排布钢纤维UHPC的弯折、拉伸强度及其微观结构

采用自制的特殊成型装置,以不同体积掺量的钢纤维制备定向钢纤维排布的超高性能混凝土(UHPC)试样(D),并与乱向钢纤维分布试样(L)对比分析了力学性能和微观结构。结果显示,随钢纤维掺量的增加,L的抗压强度先大幅度增加后趋于稳定,抗折强度则不断增加,而D的抗压与抗折强度均持续增大;D的抗压强度在钢纤维掺量小于1.5%之前都低于L的,但当钢纤维掺量增大到1.8%时则反超;D在各钢纤维掺量下的抗折强度都高于L的;L的粘结拉伸强度在钢纤维掺量增加到1.5%后不再提高,而D则随钢纤维在各钢纤维掺量下的拉伸强度值均显著高于L的,并且测试结果更加稳定可靠,两种试样粘结拉伸强度与掺量都呈现较高的线性正相关关系;D中的孔隙率较小且与钢纤维掺量无关,而L中明显存在更多、更大的孔洞,孔隙率随钢纤维掺量的提高分别比同钢纤维掺量D的增加3～10倍,同时,D在断裂面上露出的钢纤维长度明显比L的更长,这是导致定向分布钢纤维大幅度增韧UHPC的原因。     

基于正交试验的钢渣微粉UHPC配合比优化设计

为研究钢渣微粉替代石英粉制备生态型超高性能混凝土（ultra high performance concrete,UHPC）的配合比,在改进的Andreasen-Andersen(modified Andreasen-Andersen,MAA)模型的基础上,采用正交试验法对钢渣微粉UHPC配合比进行优化,开展其抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量等力学性能测试,以研究硅灰、钢渣微粉、河砂和钢纤维4个因素掺量对钢渣微粉UHPC各项性能指标的影响,进而分析各力学性能指标下配合比优方案,确定最佳配合比。试验结果表明：钢纤维体积掺量对钢渣微粉UHPC各项力学性能影响最为显著,河砂、钢渣微粉掺量影响程度较大,硅灰掺量影响程度较小。经优化后钢渣微粉UHPC的最佳配合比为：硅灰掺量为418 kg/m3,钢渣微粉掺量为126 kg/m3,河砂掺量为836 kg/m3,钢纤维体积掺量为1.5%,制备出的超高性能混凝土坍落度为200 mm,扩展度为320 mm,28 d立方体抗压强度达到152.0 MPa,具有良好的工作性能和力学性能,满足工程设计要求。     

钢纤维改性橡胶混凝土性能试验研究

在5%、10%、15%、20%橡胶掺量的橡胶混凝土中外掺1.0%体积率的钢纤维,通过立方体劈裂抗拉试验、棱柱体抗折试验,研究了钢纤维橡胶混凝土的力学性能。实验结果表明:橡胶混凝土立方体劈裂抗拉强度和棱柱体抗折强度随橡胶颗粒掺量的增加而明显下降,掺入钢纤维后的钢纤维橡胶混凝土劈裂抗拉强度先降低后提高,棱柱体抗折强度均明显提高,韧性均显著提高。     

不同钢纤维掺量的UHPC断裂性能试验研究

采用楔入劈拉试验方法,开展不同钢纤维掺量UHPC和普通混凝土(NC)、高强混凝土(HSC)断裂性能的试验研究。结果表明:与NC和HSC相似,UHPC断裂过程也可分为起裂、裂缝扩展和失稳破坏阶段;不掺钢纤维的UHPC0相比于NC、HSC呈无征兆的脆性断裂,掺入钢纤维后UHPC由多条微裂纹汇聚为一条曲折的主裂缝并因钢纤维的拔出而破坏;与NC相比,UHPC0的起裂韧度提高了31%,失稳韧度和断裂能反而降低(分别为72%和45%),而掺入1%钢纤维的UHPC1的起裂韧度、失稳韧度和断裂能分别提高到3.60倍、10.96倍和49.16倍;随着钢纤维掺量的增加,UHPC起裂韧度大致呈线性增长,失稳韧度与断裂能也随之增长,但其提高幅度逐渐趋缓,表明钢纤维的掺入可改善UHPC强度高而脆性强的特性,提高UHPC抗断裂性能。     

基于钢纤维混凝土铺装层抗折强度的试验研究

通过对30组共90个试件进行的有关钢纤维混凝土(SFRC)抗折试验的研究,着重讨论两种不同类型和不同体积率的钢纤维对混凝土抗折强度的影响,得出SFRC抗折强度与抗压强度、劈拉强度等之间的关系,为南阳高速公路桥面铺装工程的应用提供参考.研究结果表明:随着钢纤维体积率的增大,SFRC的抗折强度也随着线性提高,抗折强度与抗压强度之比也随着呈上升趋势;SFRC抗折强度随着劈拉强度的提高而提高,但随着钢纤维体积率的增大,SFRC的抗折强度与劈拉强度比呈下降趋势.     

掺聚烯烃粗纤维混凝土性能研究

研究了不同掺量的聚烯烃粗纤维混凝土的力学性能和变形性能,并与普通混凝土和钢纤维混凝土进行比较.结果表明,掺一定量的聚烯烃粗纤维能有效改善混凝土的弯曲韧性、抗冲击性及抗撞磨性,甚至优于同体积掺量的钢纤维混凝土.但掺聚烯烃纤维混凝土抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和弹性模量均稍低于普通混凝土,即使增加聚烯烃纤维的掺量也不能提高其力学性能.聚烯烃纤维对混凝土的干燥收缩的影响与掺量有关.     

橡胶粉掺量对水泥砂浆性能的影响

选用相同的水泥、水和细集料,通过调节橡胶粉的掺量,配制若干组橡胶粉水泥砂浆,并测定其流动性、强度、韧性及耐磨性能,研究橡胶粉掺量对水泥砂浆性能的影响。结果表明:水灰比相同、橡胶粉按体积比等量取代砂时,水泥砂浆流动度随着胶粉掺量的增大近似线形增加;随橡胶粉掺量的增加,水泥砂浆的7d、28d抗压强度和抗折强度均不断降低;在掺量小于30%之前,韧性和耐磨性能均呈线形增长趋势。     

钢纤维及纳米炭黑对混凝土抗压强度的影响

钢纤维与纳米炭黑等材料越来越广泛应用于混凝土工程中,利用三因素(钢纤维类型、钢纤维掺量、纳米炭黑掺量)四水平正交试验探究钢纤维及纳米炭黑对混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度的影响。结果表明：钢纤维类型对混凝土力学性能影响的顺序为剪切型>铣削型>镀铜型>端勾型,立方体抗压强度与轴心抗压强度随着钢纤维掺量和纳米炭黑掺量的增加呈先升高后降低的趋势,对于立方体抗压强度,钢纤维的最优掺量为0.40%、纳米炭黑的最优掺量为0.75%,对于轴心抗压强度,钢纤维掺量最优为0.60%、纳米炭黑的最优掺量为约占水泥总量的0.50%。     

自密实活性粉末混凝土的配制研究

通过改变水胶比、硅灰、减水剂、石英粉、石英砂掺量及石英砂颗粒级配,考察了这些因素对不掺有钢纤维的活性粉末混凝土流动性及抗压强度的影响.结果表明,在石英砂颗粒级配为粗∶中∶细=1∶2∶1,水泥∶硅灰∶石英粉∶石英砂=1∶0.3∶0.37∶1.1,减水剂掺量3%时,活性粉末混凝土的流动度达到了603 mm,浆体均匀密实,符合自密实性质,其28天抗压强度为92.67 MPa.在此基础上,进行了自密实钢纤维活性粉末混凝土的试验研究,当钢纤维体积掺量为2%时,钢纤维自密实活性粉末混凝土的流动度为554 mm,符合自密实性质.28天抗压强度为104.31 MPa,劈拉强度为11.45 MPa,抗折强度为13.85 MPa.     

矿渣微粉掺量对混凝土力学性能的影响

通过对不同水胶比的矿渣微粉混凝土力学性能进行试验研究,分析了矿渣微粉掺量对混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度以及静力抗压弹性模量的影响.试验结果表明,矿渣微粉掺量对混凝土力学性能影响显著,随着矿渣微粉掺量增加,混凝土7 d强度指标有降低趋势,但90 d强度增长较快,适宜掺量可达30%.     

速凝剂和钢纤维对喷射混凝土性能的影响

速凝剂作为一种外加剂,能够有效地减少水泥的凝结时间,降低喷射混凝土的回弹率.通过试验比较,速凝剂能够提高混凝土早期的强度,1 d试验结果表明,加入速凝剂的试件比未加速凝剂的抗压强度、抗折和抗拉强度分别提高了6.8%,19.4%和71.1%;但速凝剂会使得混凝土终期强度降低,影响其使用,28 d试验结果显示,加入速凝剂的试件比未加入速凝剂的抗压强度、抗折强度和抗拉强度分别降低了15.4%,3.8%和20.2%.试件中掺入钢纤维,则可以很好地提高混凝土的强度,28d试验结果显示,掺速凝剂混凝土试件中加入钢纤维后,其抗压、抗折和抗拉强度分别提高了10.3%,9.6%和33.5%.故加入钢纤维不但可以降低速凝剂对混凝土的影响,而且还可以增强混凝土的抗渗性.     

GFRP管约束超高性能混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究

研究玻璃纤维增强复合材料(glass fiber reinforced plastic,GFRP)管约束超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)单轴受压力学性能,通过对4个无约束对比试件和11个GFRP管约束UHPC试件进行轴心受压试验,分析了GFRP管壁厚、UHPC中钢纤维掺量对约束试件应力-应变关系的影响规律。试验结果表明:GFRP管约束条件下,UHPC试件的极限强度和极限应变显著提升,管壁越厚,极限强度提高幅度越大,呈线性增长关系。在UHPC中掺入钢纤维能够提高未约束UHPC试件的强度和韧性,降低约束试件的脆性,避免破坏时核心UHPC的碎裂。钢纤维掺量为1%时,对约束试件的极限强度提高效果最好。基于试验结果,拟合得到GFRP约束条件下UHPC的极限抗压强度计算公式和极限应变计算公式,与试验结果吻合较好,能够为GFRP约束UHPC的实际工程应用提供参考。     

稻草纤维增强泡沫混凝土物理力学性能试验研究

为了研究稻草纤维增强泡沫混凝土的性能,以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,硅灰、偏高岭土和粉煤灰为辅助胶凝材料,稻草纤维为增强材料,采用物理发泡法制备纤维增强泡沫混凝土;通过全因子试验,研究在不同水胶比和发泡剂掺量下,稻草纤维掺量对泡沫混凝土的密度、吸水率、抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和抗冻性能的影响。结果表明：对于不同水胶比和发泡剂掺量,泡沫混凝土的密度、抗压强度和劈裂抗拉强度均随纤维掺量的增加呈现出先增加后降低的变化规律;抗压强度随密度增加呈幂函数增加关系;劈裂抗拉强度随抗压强度的增加呈指数函数增加关系;当水胶比为0.45时,抗折强度随纤维掺量的增加先增加后降低,当水胶比为0.50时,抗折强度随纤维掺量的增加而增加;纤维的掺入增大了泡沫混凝土的泡孔尺寸和吸水率,降低了其抗冻性能。     

聚丙烯纤维与聚酯纤维对混凝土力学性能影响的研究

为了研究水胶比、粉煤灰、聚丙烯纤维与聚酯纤维对混凝土力学性能的影响,通过正交试验,以混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度为考核指标,确定出最优组合.根据最优组合制备的聚丙烯纤维和聚酯纤维混凝土与未掺纤维的混凝土相比较得出,聚丙烯纤维和聚酯纤维均使混凝土抗压强度略有提高,劈裂抗拉强度和抗折强度提高程度较大;聚丙烯纤维混凝土与聚酯纤维混凝土相比,前者抗压强度略高于后者,但后者劈裂抗拉强度和抗折强度高于前者.     

低温养护活性粉末混凝土力学性能试验研究

低温养护活性粉末混凝土力学性能的研究可为北方地区实际工程冬期现场施工的可行性提供科学依据。文章通过五因素四水平正交试验,研究了北方地区冬期低温-10～10℃养护条件下活性粉末混凝土的力学性能,考察了水胶比、胶砂比、钢纤维掺量、减水剂掺量及硅灰与粉煤灰质量比5种因素对活性粉末混凝土流动度、立方体抗压强度和轴心抗拉强度等性能的影响,并通过极差和方差分析综合确定了低温养护条件下既定试验因素的主次顺序与最优化因素水平组合。结果表明：水胶比、胶砂比对低温养护条件下活性粉末混凝土力学性能的影响较大,而水胶比对活性粉末混凝土流动度、抗压强度及抗拉强度起着控制作用;最优化水平因素组合为0.2的水胶比、0.95的胶砂比、2.2%的钢纤维掺量、0.9%的减水剂掺量和1.5的硅灰与粉煤灰质量比;在冬季低温养护条件下仍能得到高抗压强度、高抗拉强度且流动度较好的活性粉末混凝土。