混杂纤维混凝土力学性能研究

混杂纤维混凝土是以普通混凝土为基体掺入两种或多种不同性质的纤维以获得某些优异性能的一种复合材料。混杂纤维混凝土相比普通混凝土具有极高的抗拉、抗弯强度,良好的耐久性、耐磨性、抗冻融性等,因而引起了广大工程界人士的极大关注,成为土木工程界新兴的研究热点。本文通过一系列试验研究了钢纤维和聚丙烯纤维的不同组合及不同掺量与各种强度性能的关系,综合考察混杂纤维混凝土强度性能的各种影响因素,从而总结出混杂纤维混凝土的增强效应规律。     

掺不同纤维的活性粉末混凝土力学性能研究

通过对16组分别掺入钢纤维和聚丙烯纤维的活性粉末混凝土试件进行抗压、抗折强度试验,并且对每组试件采用了三种不同的养护方案。试验结果表明:热水养护对活性粉末混凝土的抗压和抗折强度有较大幅度的提升,当温度达75℃时,提升幅度10%~30%;相比单掺聚丙烯纤维单掺钢纤维对活性粉末混凝土试块的抗压、抗折强度提升幅度更大,钢纤维含量为4%时活性粉末混凝土的抗压和抗折强度分别提高21%和53%;钢纤维掺量为2%和聚丙烯纤维掺量为0.3%并且经过75℃高温养护的活性粉末混凝土试块其抗压、抗折力学性能达到最优,其抗压强度达到168.4MPa,抗折强度达到31.57MPa。     

混杂纤维混合物砂浆力学性能分析

通过混杂玻璃纤维和聚丙烯纤维,试验研究了混杂纤维增强水泥砂浆的抗压、抗折及压折比性能,结果表明,添加纤维可增强砂浆抗折强度;三个纤维掺量中,2%玻璃纤维掺量的抗折强度最高,并可减小砂浆压折比,较不掺纤维的水泥砂浆表现出一定的优势。     

聚丙烯-玄武岩混杂纤维对陶粒混凝土力学性能的影响

对掺加聚丙烯-玄武岩混杂纤维的陶粒混凝土进行了抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度试验,得到了混杂纤维对陶粒混凝土力学性能的影响规律。结果表明:混杂纤维掺量为0.2%时,陶粒混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度提升幅度最大,分别较基准组提高了11.21%、30.73%、15.26%,但掺量过大时陶粒混凝土的力学性能会下降,甚至出现负效应;聚丙烯纤维与玄武岩纤维的混杂比为2∶1时,其对陶粒混凝土的增强效果较好;混杂纤维能增强陶粒混凝土的韧性,对抗折强度和抗拉强度提升效果明显,对抗压强度提升效果较小。     

聚丙烯纤维混凝土试验研究及工程应用

聚丙烯纤维以其极好的化学稳定性和优良的技术经济性能,在土木工程复合材料中得到日益广泛的应用。阐述了聚丙烯纤维在混凝土中的作用机理和聚丙烯纤维混凝土的基本特性,并通过对添加聚丙烯纤维的混凝土进行试验对比研究,主要考查了混凝土的抗弯、抗折、抗早期裂缝等性能,得出了聚丙烯纤维混凝土在多种条件下的力学性能和物理性能特点,以及工程应用的注意事项。     

混杂纤维改善轻骨料混凝土工作性和力学性能的研究

混杂纤维有良好的协同效应,可在不同的结构层次上发挥作用和优势互补。研究表明,当轻骨料混凝土中掺入一定量的混杂纤维(钢纤维与聚丙烯纤维)时,混凝土的流动性都会减少,扩展度也会降低。当轻骨料混凝土中钢纤维掺量为20kg/m3时,体系中随着聚丙烯纤维掺量的增加,混凝土的抗折强度有所提高,而混凝土的抗压强度和弹性模量呈下降趋势。当轻骨料混凝土中聚丙烯纤维掺量为0.8kg/m3时,体系中随着钢纤维掺量的增加,混凝土的抗折强度和弹性模量增幅明显,而混凝土的抗压强度呈现先增加后降低趋势,钢纤维适宜掺量为25kg/m3。     

钢-聚丙烯混杂纤维混凝土抗冲击强度研究

在分析掺加单一纤维混凝土优缺点的基础上,以提高混凝土结构抗冲击性和耐久性为目的,提出了适量钢纤维(S)—聚丙烯纤维(P)增强混凝土的设想,并给出了试验所用的配合比,在对S—P混杂纤维混凝土进行抗冲击强度试验分析后,得出混杂纤维对混凝土起到了优势叠加效果的结论。     

混杂纤维混凝土力学性能试验研究与分析

研究了素混凝土、粉煤灰混凝土、层布式混杂纤维混凝土及混杂纤维混凝土在14d、28 d、56 d的抗压强度和劈裂强度。结果表明:粉煤灰会降低混凝土的早期强度但能增加混凝土的和易性,掺30%粉煤灰的聚丙烯纤维混凝土在28 d的抗压强度比素混凝土降低了10%,劈裂强度提高了3%。掺30%粉煤灰的混杂纤维混凝土在28 d的抗压强度比素混凝土提高了4%,劈裂强度提高了10%。聚丙烯纤维和钢纤维的加入可以明显改善混凝土的脆性,提高混凝土的劈裂强度,若两种纤维混杂掺加改善混凝土脆性效果更明显。     

钢纤维膨胀混凝土力学性能试验研究

对钢纤维膨胀混凝土抗压强度、抗拉强度、抗折强度及抗折韧性进行了试验研究,试验结果表明：钢纤维和膨胀剂的联合作用,大大提高了混凝土的抗压强度、劈拉强度及抗折初裂强度,并在一定程度上提高了混凝土的极限抗折强度及抗折韧性。     

钢-PVA混杂纤维混凝土高温后力学性能研究

为了研究钢–PVA混杂纤维混凝土高温后力学性能,共设计45个立方体试块和45个棱柱体试块,对其进行20℃～800℃的高温试验,分析其高温后试块的外观特征、质量烧失率和力学性能。结果表明：随着温度的升高,混凝土发生水化反应,试块表观颜色逐渐由青灰色转向灰白色。高温后试块的质量烧失率随温度升高而降低,400℃～600℃阶段,各试块质量损失最明显;在相同温度下,掺有混杂纤维的试块的质量烧失率高于普通混凝土试块,且试块的质量烧失率随钢纤维体积掺量的增加而降低。试块的抗压强度和抗折强度受温度和纤维掺量的共同作用影响,试块的力学性能随温度的升高而降低;在相同温度下,混杂纤维总体积掺量越高,试块力学性能越好,且纤维体积掺量组合为0.1%PVA纤维和1.4%钢纤维时试块力学性能最好。通过对试验结果的回归分析,分别建立了混杂纤维混凝土试块相对抗压强度和相对抗折强度与温度的关系曲线及关系式。     

插钢筋水泥土力学性能的试验研究

通过对钢筋水泥土进行各项力学试验 ,分析了水泥掺入比、配筋率、以及跨度对加筋水泥土梁承载力的影响 ,还对钢筋与水泥土的粘结性能进行了一系列的试验 ,以评价两者之间的握裹力 ,在整理和分析试验数据的基础上 ,初步得出其基本的力学性能 ,为钢筋水泥土用于支护工程提供试验依据 ,也为钢筋水泥土桩用于实际提供可靠的保证。     

GFRP锚杆拉伸力学性能试验研究

玻璃纤维增强塑料（GFRP）是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新材料，具有较好的力学和耐腐蚀性能，在钢筋混凝土中用其代替钢筋可以解决耐久性问题。由于材料容易脆断，对于大直径的GFRP锚杆，试验机夹头夹持不住，导致直接拉伸试验很难成功，常用的方法是加工成小直径试件。采用φ10，φ13，φ15几种不同直径的GFRP锚杆试件进行试验，然后用回归方法预测大直径φ32试件力学指标，从而试图避免试件加工造成的影响。通过拉伸试验，研究了GFRP锚杆基本力学指标，画出了应力-应变关系曲线，讨论了其基本破坏形态。与普通钢材比较具有强度高、脆性破坏的特征，应力-应变曲线呈直线型。同时，与螺纹钢的力学性能指标和经济指标进行了比较，GFRP锚杆显示了优越的力学性能和良好的性价比。通过试验证实，GFRP锚杆具有强度高、与混凝土变形协调性好等力学性能，如果替代钢材锚杆应用于边坡永久加固工程，将具有广阔的应用前景。     

不同纤维增强碱矿渣胶凝材料高温后力学性能试验研究

从宏观力学性能和微观结构两个方面,系统研究了不同纤维(植物纤维、聚丙烯纤维、微细钢纤维、较粗钢纤维)增强碱矿渣胶凝材料常温和200,400,600,800℃高温后的力学性能;揭示了新型材料高温劣化规律和失效机理。试验结果表明:植物纤维、聚丙烯纤维和微细钢纤维均能起到改善碱矿渣胶凝材料脆性的目的,可抑制材料收缩,延缓裂缝扩展,达到了一定的增强效果。随着温度的升高,植物纤维和微细钢纤维增强碱矿渣胶凝材料的抗压强度和抗折强度均经历了降低、回升再下降的过程,但聚丙烯纤维增强碱矿渣胶凝材料随温度升高强度下降显著,说明植物纤维和微细钢纤维的耐高温性能明显优于聚丙烯纤维。通过SEM分析发现,200℃高温后,聚丙烯纤维开始熔化,丧失増韧作用; 400℃高温后,微细钢纤维出现一定的氧化脱碳现象,对基体增强作用迅速减弱;而600℃高温后,麦秆仍能起到增强效果。     

握裹力对加筋水泥土墙承载性能影响的试验研究

根据对加筋水泥土梁承载特性的试验研究 ,得出加筋水泥土梁随型钢锚固程度不同可能存在两种破坏模式 :在锚固充分的情况下表现为水泥土体的剪切破坏和在锚固不足的情况下表现为型钢与水泥土间的握裹失效破坏 ;型钢与水泥土间的握裹应力随着载荷的增大而增大 ,达到握裹强度后便保持不变 ,且越靠近梁端 ,越迟达到握裹强度。当梁端握裹应力最终达到握裹强度后各点握裹应力全部达到握裹强度 ,荷载的进一步增加将使型钢与水泥土界面发生滑移甚至脱离 ,导致梁体承载能力丧失。握裹强度随着水泥土抗压强度的提高而提高 ,握裹力随型钢与水泥土间握裹面积及锚固长度的增加而增大。     

ECC梁的力学性能试验研究

研究了PP ECC梁的四点弯曲试验性能,制作了钢筋增强PP ECC梁,钢绞线GFRP筋增强PPECC梁,素PP ECC梁和普通钢筋混凝土梁4组试件。在试验研究中,主要考虑了配筋率、龄期等参数,对比了钢筋增强PP ECC梁、钢绞线GFRP筋增强PP ECC梁、素ECC梁与普通钢筋混凝土梁的弯曲性能,测试了试件的开裂荷载、裂缝的开展、各级荷载下的应变以及试件的极限荷载,验证了平截面假定。结果表明,对不同配筋率的PP ECC梁,配筋率越大,极限承载力增加,但极限变形减小,裂缝宽度的变化不明显。同一配筋率下,PP ECC梁比普通钢筋混凝土梁具有更高的承载力和变形性能,在屈服时刻裂缝宽度可控制在0.1mm以内。     

纤维轻骨料混凝土力学及抗渗性能研究

通过辅特维掺量的改变,研究混杂纤维对轻骨料混凝土抗压强度、抗折强度及抗渗性能的影响。从试验结果可以看出:两种纤维混杂后的对轻骨料混凝土的抗压强度影响不明显,抗折强度提高较多。在适当的掺量条件下,对抗渗性能提高效果显著。     

冻融循环条件下岩石-喷射混凝土组合试样的力学特性试验研究

选取2008年极端冰雪受灾地区灰色砂岩,制作岩石与C20喷射混凝土组合试样,通过冻融循环试验、单轴压缩试验、中/低不同围压三轴压缩试验、中/低不同轴压直剪试验及微观扫描试验系统研究岩石-喷射混凝土组合试样的宏观物理力学性质及微观破坏机制。试验结果揭示研究对象在不同含水状态(干燥或饱和)、不同冻融循环次数条件下的损伤模式、破坏准则及强度指标变化规律。在此基础上,建立冻融前后组合试样的损伤软化统计本构模型。经与三轴压缩试验曲线对比,该本构模型能较真实地反映破坏的全过程,可靠性较高。     

混杂纤维高性能导电混凝土裂缝监测的试验研究

为了研究高流态高性能混凝土开裂后其导电性与开裂电阻之间的关系,以碳纤维和钢纤维作为复相导电材料与结构材料加入混凝土中用以改善其导电性能、韧性与抗裂性。通过试验分析,建立了混凝土梁在受弯荷载作用下电阻变化率与裂缝宽度的关系。研究表明:开裂后,混凝土电阻变化率与裂缝宽度呈线性关系。     

后注浆抗压桩受力性状的试验研究

 在温州鹿城广场5根抗压桩静载试验的基础上,揭示后注浆抗压桩在不同荷载水平下的一些规律。试验表明,注浆压力时刻都在变化,但有一个大体动态变化的范围。注浆可以固化桩底沉渣和桩侧泥皮,改善桩的承载性能。抗压桩在荷载作用下,桩身轴力随着深度的增加而减少,且随着荷载的增加,桩端轴力逐渐增大。对持力层是卵石层的桩采用桩端后注浆技术后,桩身压缩量占单桩沉降的80%以上。桩侧摩阻力的发挥程度和桩土相对位移有着很好的对应关系。当桩土相对位移达到一定值后,桩上部土层会出现桩侧摩阻力随着桩顶荷载的增加而减少的现象,即侧摩阻力软化现象。而靠近桩端的桩侧土体,尽管桩土相对位移较小,桩侧摩阻力值却会急剧增大。     

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。