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%。     

掺剑麻纤维和聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土抗碳化性能研究

通过掺剑麻纤维、聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土的快速碳化试验,研究了不同纤维对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响。试验结果表明,随着碳化时间的增加,碳化深度逐渐增加;相同碳化时间内,掺聚丙烯纤维、剑麻纤维试块的抗碳化性能优于空白试样,抗碳化性最优的是掺聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土。     

剑麻纤维增强珊瑚混凝土抗压和抗剪强度试验研究

为增强珊瑚混凝土的抗压强度、弹性模量及抗剪强度,尝试向其中添加天然剑麻纤维。文章概述设置珊瑚混凝土水胶比为0.4,5种剑麻纤维掺量分别为0kg/m~3、1.5kg/m~3、3kg/m~3、4.5kg/m~3和6kg/m~3,并测试不同龄期剑麻纤维珊瑚混凝土试块的立方体抗压强度、弹性模量及抗剪强度。试验结果表明当剑麻纤维掺量为3kg/m~3,珊瑚混凝土立方体抗压强度增强效果最佳;当剑麻纤维掺量为时4.5kg/m~3时,珊瑚混凝土试块抗剪强度增强效果最佳。     

剑麻纤维长度对自密实轻骨料混凝土性能的影响

针对自密实轻骨料混凝土易开裂、脆性大的问题,采用掺入预先处理的剑麻纤维来提高自密实轻骨料混凝土的韧性及抗裂性能。控制剑麻纤维掺量,单一改变剑麻纤维长度,研究剑麻纤维长度对自密实轻骨料混凝土容重、流动扩展度、抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的影响。试验结果表明:剑麻纤维的长短对自密实轻骨料混凝土的容重无影响,但剑麻纤维长度增加,自密实轻骨料混凝土流动扩展度和弹性模量降低,抗压强度和劈裂抗拉强度先增加后降低,其中劈裂抗拉强度最大提升幅度达45.3%。     

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。     

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。     

自密实混凝土受弯和受剪梁用纤维的对比

纤维混凝土梁受弯或受剪时纤维的选取对纤维发挥抗弯或抗剪作用尤其重要。进行了15组混杂纤维自密实混凝土梁的弯曲韧性试验和13根纤维增强钢筋自密实混凝土梁的抗剪性能试验研究,将梁的抗弯、抗剪性能与相同条件的以往研究结果进行对比。结果表明,单掺钢纤维时,长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁弯曲韧性好于长度35mm、长径比64的钢纤维混凝土梁,对梁的抗剪贡献大;混杂长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁与长度45mm、长径比60的合成纤维混凝土梁的剩余抗弯强度fR,4高于混杂长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁与长度30mm、长径比45的合成纤维混凝土梁,对梁的抗剪贡献大;钢纤维和合成纤维类型一定时,在混凝土梁中掺加掺量为(40+4)kg/m~3的混杂纤维在提高梁的抗弯性能和抗剪性能方面好于掺加掺量为(30+5)kg/m~3的混杂纤维,掺加掺量为(30+5)kg/m~3的混杂纤维好于掺加掺量为(20+6)kg/m~3的混杂纤维。     

再生大骨料自密实混凝土路面的力学性能试验研究

为提高废弃混凝土的利用效率并有效降低能耗,采用液压破碎锤将旧混凝土路面破碎成150~300 mm粒径的大骨料,并用高压水流清洗,路面施工时,先在夯实后的地基上浇筑30 mm的自密实混凝土垫层,再回填废弃混凝土以形成堆积体,将加与不加膨胀剂的自密实混凝土灌入堆积体形成路面,养护并分别测定不同龄期的自密实混凝土试块及路面的强度和表观性能。结果表明:再生大骨料自密实混凝土路面强度可高于原路面混凝土强度,在6%的膨胀剂掺量下,自密实混凝土试块强度降低了30.6%,而相应的再生大骨料自密实混凝土路面强度仅降低了5.4%,且掺加膨胀剂的路面裂缝状况明显好于不掺的情况。     

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。     

自密实轻骨料混凝土梁抗弯性能试验研究

试验研究了不同纵向受拉钢筋配筋率的自密实轻骨料混凝土梁和普通钢筋混凝土梁的抗弯性能。结果表明,在同级荷载作用下,自密实轻骨料混凝土梁纯弯段的裂缝分布较普通钢筋混凝土梁均匀,其极限抗弯承载力和截面刚度较小,各试验梁在受力过程中正截面平均应变符合平截面假定;通过增加受拉钢筋配筋率能够有效抑制裂缝的发展、增大截面刚度和提高极限抗弯承载力。提出了自密实轻骨料混凝土梁最大裂缝宽度计算公式,验证了GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》中的梁的抗弯极限承载力计算公式适用于本文设计的试验梁,计算结果与试验结果均吻合。     

剑麻纤维增强珊瑚混凝土抗拉性能研究

研究了珊瑚混凝土水灰比为0.4,剑麻纤维掺量分别为0 kg/m3,1.5 kg/m3,3 kg/m3,4.5 kg/m3和6 kg/m3时,试块在3 d,7 d,14 d,21 d,28 d时的立方体抗压强度和劈裂抗拉强度。试验结果表明当剑麻纤维掺量为3 kg/m3时,珊瑚混凝土试块的劈裂抗拉强度提高幅度最大。     

自密实清水混凝土的早龄期抗裂性能研究

自密实清水混凝土结合了自密实混凝土和清水混凝土的优点,具有广阔的应用前景。但由于直接暴露于环境中,开裂不仅影响美观,更直接引起耐久性问题。采用平板诱导开裂试验,以粉煤灰掺量及纤维掺量为主要参数,通过试验研究自密实清水混凝土开裂性能。结果表明,粉煤灰掺量在15%~30%范围内,随粉煤灰掺量增加,自密实清水混凝土的抗裂性能提高;玄武岩纤维在1.0~1.6kg/m~3掺量内对混凝土的开裂时间影响较小,但随纤维掺量的增加,自密实清水混凝土的抗裂性能显著提高。玄武岩纤维掺量为1.6kg/m~3时,其开裂面积仅为未掺的40.7%。     

玄武岩纤维掺杂自密实炉渣混凝土的制备及其性能研究

与普通混凝土相比,自密实轻骨料混凝土具有密度小、质量轻以及施工噪音小等优势,在建筑中具有很好的应用前景。以水泥、粉煤灰、炉渣、玄武岩纤维等为原材料,采用正交试验设计方法,制备出适合建筑使用的玄武岩纤维掺杂自密实炉渣混凝土。试验结果表明:水胶比和纤维掺量对混凝土拌合物性能影响较为显著,试验最优方案为水胶比为0.42,粉煤灰取代率为70%,玄武岩纤维掺量1.5 kg/m^3,其抗压强度为21.89 MPa,抗折强度为2.61 MPa,符合轻集料混凝土隔墙条板的强度和面密度要求。     

掺钢渣再生骨料自密实混凝土碳化性能研究

通过掺钢渣再生骨料自密实混凝土的快速碳化试验,研究了不同钢渣的取代率和养护时间对掺钢渣再生骨料自密实混凝土碳化性能的影响。试验表明:在同等的碳化天数下,养护56 d试块的抗碳化性能比养护28 d试块的好;当钢渣的取代率为10%时,其抗碳化性能优于不掺钢渣的混凝土。在对试验数据分析的基础上,建立了掺钢渣再生骨料自密实混凝土碳化深度的预测模型。对比预测模型得出的数据与试验结果的数据可知,建立的预测模型比较合理,可以比较准确地预测正常环境下掺钢渣再生骨料自密实混凝土的碳化深度。     

掺合料对C30再生粗骨料自密实混凝土 抗压与劈裂抗拉强度的影响分析

以50%再生粗骨料取代率为前提条件,将粉煤灰和矿渣粉分别以20%、30%、40%三种水泥置换率进行单掺,并在30%最优水泥置换率基础上,将二者以7∶3、3∶7、5∶5、6∶4、4∶6五种掺量比进行双掺,制作12组共288个100 mm立方体试块,在7、14、28、56 d四个养护龄期进行立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验,并与同龄期天然骨料自密实混凝土的强度作比较。试验结果表明:掺加矿物掺合料的再生粗骨料自密实混凝土强度略低于天然骨料自密实混凝土,但均能达到C30强度设计要求;矿渣粉可以显著提升混凝土早期强度,而粉煤灰对混凝土后期强度贡献值较大;在56 d龄期时,粉煤灰与矿渣粉以6∶4掺量比双掺的再生混凝土具有最为优秀的强度表现,基本达到天然骨料自密实混凝土强度值。     

纤维替代按构造布置箍筋梁抗剪性能试验

进行了10根纤维–钢筋自密实混凝土简支梁在两点对称集中荷载作用下的抗剪性能试验。主要参数包括不同纤维类型和掺量、不同箍筋布置。研究了钢纤维和混杂纤维对极限剪力、剪力–位移曲线、破坏模式等影响,分析了钢纤维、混杂钢纤维和合成纤维及纤维与箍筋共同作用时替代按构造布置箍筋的可行性。研究表明:掺入钢纤维或混杂纤维可显著提高梁的极限剪力;掺加50 kg/m~3的钢纤维在改善梁的极限剪力方面好于混杂钢纤维30 kg/m~3和合成纤维5 kg/m~3的混杂纤维。掺加50 kg/m~3的钢纤维可以替代按构造布置的?6.5@150的箍筋。混杂钢纤维30 kg/m~3及合成纤维5 kg/m~3和?6.5@250的箍筋共同作用可以替代按构造布置的?6.5@150或?8@150的箍筋。钢纤维50 kg/m~3和?6.5@250的箍筋共同作用使梁从脆性的剪切破坏转变为延性的弯曲破坏。     

聚丙烯纤维自密实高性能混凝土的配制及性能研究

研究了纤维掺量、砂率、胶凝材料用量、用水量、骨料最大粒径、高效减水剂用量等对自密实高性能混凝土工作性的影响.试验表明,一定范围的纤维掺量、增加胶凝材料用量、增加用水量、减小骨料最大粒径、增加高效减水剂用量等措施可保证自密实混凝土的高工作性.提出了抗压力水渗透要求和抗氯离子渗透要求工况的纤维最佳掺量范围分别为0.9～1.2 kg/m3和0.6～0.9 kg/m3.     

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。     

掺玄武岩纤维自密实混凝土强度及抗冻性能试验研究

通过试验研究了玄武岩纤维掺量对自密实混凝土工作性能、强度及抗冻性能的影响。结果表明,掺入玄武岩纤维后,自密实混凝土坍落度、坍落扩展度、J环坍落扩展度均下降,混凝土流动性降低,填充性能变差,通过钢筋间隙的能力逐渐减弱;随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度均先提高后降低,当玄武岩纤维掺量为2 kg/m3时,混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度最高;掺加适量的玄武岩纤维有利于填充混凝土内部孔隙和裂缝,提高混凝土的抗冻性能,当玄武岩纤维掺量为2 kg/m3时,混凝土的抗冻性能最佳。