《施工技术》20/2018 不同种类粗纤维混凝土基本力学性能及弯曲韧性试验研究

正选取钢纤维、聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维3种粗纤维,研究不同粗纤维在不同体积掺量条件下(0%,0.5%,1%,1.5%,2%)对混凝土抗压强度、劈拉强度和弯曲韧性的影响,并分析粗纤维对上述指标的影响机理。结果表明:不同种类粗纤维对混凝土抗压强度无显著影响。端部弯折钢纤维和经表面处理的聚丙烯粗纤维在体积掺     

单一纤维对道路混凝土力学性能影响

研究了钢纤维和聚丙烯纤维对道路混凝土力学性能的影响。试验中两种规格的钢纤维以1∶1加入混凝土,体积掺量为0.6%~1.2%,聚丙烯纤维体积掺量为0.1%~0.3%。研究表明,钢纤维的加入对混凝土的抗压强度、抗折强度和劈拉强度都有不同程度的提高,掺量为0.9%时,增强效果最为明显。掺入聚丙烯纤维对抗压强度无增强作用,对抗折强度和劈拉强度有一定影响,以0.1%的掺量最为合理。     

混杂纤维对道路混凝土力学性能影响

研究了混杂纤维(钢纤维和聚丙烯纤维)对道路混凝土力学性能的影响。钢纤维以体积掺量为0.6%~1.1%,聚丙烯纤维体积掺量为0.1%~0.2%。纤维总体积掺量分别为0.8%、1.0%和1.2%。研究表明,混杂纤维对混凝土的抗压强度、抗折强度和劈拉强度都有不同程度增强作用,其中对抗折强度增强作用最为明显,其次是劈拉强度和抗压强度。两种不同性质的纤维同时加入可以产生混杂效应,其增强作用优于掺入单一纤维时的增强作用。     

聚丙烯纤维补偿收缩混凝土性能试验研究

进行了系列聚丙烯纤维补偿收缩混凝土的试验,研究了不同养护条件下、不同体积掺量聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、劈拉强度和弹性模量,并以抗弯强度、弯曲韧性、断裂能为指标,分析了不同聚丙烯纤维掺量对混凝土抗裂性能的影响.试验结果表明,聚丙烯纤维体积掺量为0.7~0.9kg/m3时,可以获得良好的抗裂性能.     

新型混凝土配合比设计及强度分析

研究钢纤维种类、钢纤维体积率、钢纤维长径比及聚丙烯体积率对混杂纤维混凝土强度和韧性的影响。根据18组混杂纤维混凝土和1组普通高性能混凝土抗压强度和劈拉强度试验结果,采用多元统计分析方法直观分析法比较了各因素对混杂纤维混凝土强度和韧性的影响程度。结果表明:聚丙烯体积率对抗压强度、抗拉强度、拉压比影响最大,钢纤维外形、钢纤维体积率次之,钢纤维长径比影响最小。研究表明加入适量的钢纤维和聚丙烯纤维可提高混杂纤维混凝土的强度和韧性。     

钢纤维类型和掺量对高强混凝土力学性能的影响

混凝土加入钢纤维被认为是一种有效增加混凝土韧性,提高力学性能的手段。本文通过掺加不同类型和不同掺量的钢纤维,测试了混凝土的抗压、抗折和劈拉强度,研究了纤维类型和掺量对力学性能的影响。结果表明,混凝土抗压强度随着镀铜微丝型钢纤维掺量的增加而增大,而端钩型、铣削型和熔抽型钢纤维的种类和掺量对混凝土抗压强度的影响并不显著。无论掺加何种类型纤维,纤维的掺入对抗折强度的贡献均大于对抗压强度的贡献。混凝土劈拉强度对纤维的端钩、直径、长度和表面状态等因素敏感,纤维类型对混凝土的劈拉强度影响显著。     

掺纤维水工混凝土性能试验研究

研究掺钢纤维和聚丙烯纤维水工混凝土的力学性能及断裂性能.试验结果表明,掺钢纤维可以显著改善混凝土脆性,增强混凝土韧性,增加混凝土防裂、抗裂能力;掺聚丙烯纤维混凝土抗压强度和劈拉强度均有不同程度降低,仅极限拉伸值提高10%左右,对增强混凝土结构抗拉裂缝能力作用不明显,对断裂力学性能影响也不明显.     

钢-聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究

进行了钢纤维与聚丙烯纤维掺量及其混杂对高性能混凝土抗压强度和劈拉强度的试验研究,探讨了不同混杂纤维组合对高性能混凝土基体力学性能的影响规律。结果表明,钢-聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度及其纤维增强系数与钢纤维和聚丙烯纤维掺量及混杂比密切相关。钢纤维掺量较低时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量增加先减小后增加;钢纤维掺量较大时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量的增加一直增大;当钢纤维掺量一定时,劈裂抗拉强度随聚丙烯纤维掺量的增加先增大后减小。当钢纤维和聚丙烯纤维掺量分别为3%、0.3%时,混杂效应系数最大。     

高强高掺量纤维增强混凝土静、动力性能的试验研究

为了对比研究高强高掺量钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土的静动力性能，配制了抗压强度等级为55MPa的高强高掺量钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土，对其进行了立方体抗压强度、劈拉强度、棱柱体抗压全应力-应变曲线、四点弯曲和分离式霍普金森杆动力学性能的试验。结果表明，高强高掺壁钢纤维混凝土的静、动力学性能优于同强度等级的高强高掺量聚丙烯纤维混凝土。     

不同纤维活性粉末混凝土基本性能研究

选取玄武岩纤维和聚丙烯粗纤维制备活性粉末混凝土,研究了纤维种类和掺量对活性粉末混凝土流动性、抗压强度、劈拉强度、抗折强度的影响规律,并与钢纤维进行了对比分析。根据试验结果,给出了每种纤维的最佳掺量。     

混杂纤维对C60HPC高温后劈拉强度及超声声速的影响

为了改善高强高性能混凝土的脆性及高温性能,将钢纤维与聚丙烯纤维混杂掺入C60HPC,研究其对混凝土劈拉强度以及超声声速的影响。设计了素混凝土、混掺钢纤维(体积掺量1.0%)和聚丙烯纤维(体积掺量0、0.1%、0.2%)组合的4种C60HPC,制作标准立方体试件由行高温(20～700℃)试验,测试混凝土试件的劈拉强度及超声波速,分析其随受火温度的变化规律。结果表明:C60HPC试件的劈拉强度及超声声速均随受火温度的升高基本均呈线性降低趋势;相同受火温度作用后,掺钢纤维的HPC较素混凝土劈拉强度及超声波速均有明显提高,混掺钢纤维和聚丙烯纤维混凝土较素混凝土的劈拉强度及超声波速有进一步提高,混掺纤维有利于改善高强高性能混凝土的脆性及高温性能,最优混掺组合为1.0%钢纤维和0.2%聚丙烯纤维。     

聚丙烯纤维与钢纤维喷射混凝土弯曲韧性的对比

随着聚丙烯纤维和钢纤维掺量的增加，纤维混凝土弯曲韧性指标提高。纤维掺量为体积1．03％的聚丙烯纤维混凝土等效弯拉强度仅相当于纤维掺量为体积0．45％的钢纤维混凝土。改性聚丙烯纤维混凝土取代钢纤维混凝土应用于喷射混凝土支护工程．尚需提高聚丙烯纤维弹性模量，并增加混凝土中聚丙烯纤维掺量。     

钢纤维混凝土劈拉及弯曲强度和韧性研究

通过钢纤维混凝土劈拉强度、弯曲强度和弯曲韧性的实验,研究了混凝土的劈拉强度、弯曲强度和弯曲韧性随着钢纤维掺量的增加有不同幅度的增长,同时钢纤维的长径比和钢纤维根数对钢纤维混凝土的性能也有重大影响。     

高温后纤维矿渣微粉混凝土的劈拉性能

通过劈拉试验,探讨温度、矿渣掺量、钢纤维掺量、聚丙烯纤维掺量等对高温后混凝土劈拉强度及变形的影响。结果表明:随受热温度的升高,纤维矿渣微粉混凝土劈拉性能不断劣化;掺入矿渣微粉、聚丙烯纤维和钢纤维均对高温后混凝土劈拉强度起到了增强作用;随混凝土基体强度的增强,高温后纤维矿渣微粉混凝土劈拉强度逐渐提高,但劈拉强度的损失也有所增大。最后,提出了考虑温度、矿渣微粉掺量和钢纤维掺量影响的纤维矿渣微粉混凝土高温后劈拉强度计算公式。     

钢-聚丙烯混杂纤维掺量对混凝土强度影响的试验研究

通过正交试验,研究钢纤维掺量、聚丙烯纤维掺量、砂率、粉煤灰掺量等4种因素对混杂纤维混凝土强度的影响规律,并探寻混杂纤维混凝土的最优配合比。结果表明:掺加钢纤维能明显提高混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度。随着钢纤维掺量增加,混凝土3种强度均呈增长趋势,尤其劈拉强度和抗折强度增长显著。聚丙烯纤维对混凝土强度无显著影响,但能改善混凝土的脆性。随着砂率增加,混凝土的强度先增后降,本次试验砂率40%时,混凝土强度最大。由于时间原因,粉煤灰的影响仍需后续试验研究。采用综合平衡法甄选,当钢纤维掺量1.5%,聚丙烯纤维掺量0.05%,砂率40%,混凝土强度性能最优。     

高掺量超短超细钢纤维早强混凝土的强度及弯曲韧性研究

本文考察了高掺量超短超细钢纤维对混凝土抗压强度、抗折强度以及弯曲韧性的影响,得到了强度及弯曲韧性随龄期的变化规律。研究结果表明,即使在水灰比高于素混凝土的情况下,高掺量超短超细钢纤维混凝土的早期和后期抗压、抗折强度都能明显提升,尤其是抗折强度提高更显著。过多增加超短超细钢纤维掺量,会造成纤维混凝土强度的下降,尤其是抗压强度;抗折强度早期会随纤维掺量增加而降低,但后期强度能得到快速增长。超短超细钢纤维混凝土的裂纹扩展过程较缓慢,体现出良好的韧性性质。钢纤维体积掺量从4%增加至6%时,纤维混凝土的1d~3d弯曲韧性可得到提高,但7d~28d弯曲韧性则出现降低。为使超短超细钢纤维混凝土获得最佳的强度和弯曲韧性,存在一个合理的纤维掺量范围。     

钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与既有混凝土的黏结劈拉性能试验研究

为研究不同掺量的混杂纤维及界面剂对新老混凝土黏结性能的影响,对12组混杂纤维混凝土（聚丙烯纤维体积掺量为0.11%,多锚点钢纤维体积掺量分别为0.8%和1.2%）与既有混凝土的立方体黏结试件（150 mm×150 mm×150 mm）进行劈拉性能试验,并对黏结界面取样进行SEM扫描,分析不同纤维掺量及界面剂对新老混凝土的界面黏结强度和破坏形式等的影响以及混杂纤维在黏结面的作用机理。试验结果表明：单纤维及钢-聚丙烯混杂纤维的掺入均能提高试件的黏结劈拉强度,其中钢纤维体积掺量1.2%的混杂纤维混凝土试件提高幅度最大,相较于普通混凝土提高幅度最大为26%;涂抹环氧界面剂试件的黏结劈拉强度均大于无界面剂试件,涂抹环氧界面剂能有效提高混凝土试件的黏结劈拉性能;混杂纤维掺入后能有效改善黏结界面区的孔隙结构,提高界面黏结性能。     

三元混杂纤维增强高性能混凝土基本力学性能

选用钢纤维、杜拉纤维和塑钢纤维,在总体积率不超过1%时,按二元或三元混杂制备混杂纤维增强高性能混凝土,并通过立方体标准试块的基本力学性能试验,研究了三种纤维的混杂方式以及混掺比例对混凝土抗压强度、劈拉强度以及拉压比的影响。研究结果表明,钢纤维-塑钢纤维-杜拉纤维三元混杂对混凝土的抗压强度影响并不明显,但能显著改善混凝土试块破坏时的延性;适宜比例的钢纤维、塑钢纤维与杜拉纤维混杂可显著改善基体混凝土的劈拉韧性,使劈拉强度提高30%~55%,拉压比增大到1/17~1/15;钢纤维/塑钢纤维/杜拉纤维体积掺量分别为0.7%、0.19%、0.11%时混杂纤维的复合增强效果最好,高性能混凝土拉压比达到1/15.1。     

纤维类型对混凝土抗压强度和弯曲韧性的增强效应及变异性的影响

为研究单掺钢纤维、聚丙烯纤维和纤维素纤维对混凝土抗压强度及弯曲韧性的影响,在不同体积掺量下进行了混凝土试块的抗压强度及弯曲韧性试验,并对试验结果进行了变异性分析。试验结果表明:3种纤维混凝土抗压强度较素混凝土平均提高26.7%、6.1%和11.1%;二次抗压强度保持率分别达77.0%、45.7%和58.0%;抗弯承载力最大分别提高31.6%、3.5%和14.0%;基于荷载挠度曲线、Newkumar法及弯拉应力应变曲线分别计算的弯曲韧性指数I_(20)、Newkumar指标PCS_m和韧度比R_x分别为素混凝土的4.2、3.1、2.6倍,19.9、9.8、6.9倍和4.0、3.4、2.7倍。变异性分析结果表明,掺入纤维后混凝土的抗压强度变异性小于弯曲韧性。同时,基于Newkumar法和应力应变曲线法算得的混凝土弯曲韧性指标变异系数小于荷载挠度曲线法。总体而言,钢纤维增强混凝土的抗压强度和弯曲韧性最为显著,且变异系数最小。纤维素纤维增强混凝土抗压强度及聚丙烯纤维增强混凝土弯曲韧性则相对较显著。     

纤维混杂比例对高强混凝土动态劈拉强度影响的试验研究

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维对高强混凝土动态劈拉强度的影响并确定两者较优的混杂比例,采用覫120mm的SHPB压杆装置对两种纤维以不同体积比掺杂的高强混凝土试件进行了动态劈拉试验,得到了较高力加载率下各组试件的动态劈拉强度。通过对比各组试件的计算结果,讨论了两种纤维掺量对试件动态劈拉强度的影响,在本次试验掺量范围内,两者在钢纤维掺量2.5%、聚丙烯纤维掺量0.22%时获得较好的混杂效果。