纤维增韧碱矿渣混凝土收缩性能研究

研究了合成纤维和粉煤灰对碱矿渣混凝土和普硅混凝土收缩性能的影响。在相同基体配合比的情况下制备了碱矿渣和普通硅酸盐水泥两种混凝土,对比分析了聚丙烯纤维及粉煤灰在碱矿渣混凝土和在普通硅酸盐混凝土中的不同收缩效果,结果表明:碱矿渣混凝土较普硅水泥混凝土的收缩率大;并且收缩率随纤维掺量的增加而减小;纤维与粉煤灰均可以显著降低碱矿渣水泥混凝土及普硅水泥混凝土不同龄期的收缩率;纤维与粉煤灰复合使用时收缩率较碱矿渣混凝土空白样降低31%。     

改性聚丙烯纤维混凝土抗渗性能的试验研究

通过对两种不同纤维掺量的混凝土试件和普通无纤维混凝土试件进行抗渗试验的对比，研究了在混凝土中掺入不同掺量的改性聚丙烯纤维对混凝土抗渗性能的改善效果和影响规律，探讨了水泥基纤维混凝土的抗渗机理及性能特点。     

聚酯纤维-聚合物乳液复合改性混凝土韧性研究

研究了聚酯纤维(用量0～1.904kg/m3)、丁苯乳液(用量70～100kg/m3)在单掺、复掺情况下对水泥混凝土力学强度、弯曲韧性及抗冲击性能的影响。结果表明,单掺聚酯纤维或丁苯乳液均能改善其折压比、弯曲韧性及抗冲击性能,且随着掺量的增加呈现上升趋势;纤维-聚合物复掺时,其性能会得到进一步改善,且改性效果明显好于两者的单掺效果;纤维-聚合物复合改性混凝土的经济性明显好于聚合物改性混凝土;此外,探讨了纤维和聚合物对混凝土的复合改性机理。     

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。     

不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能

为研究不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能,对单掺和复掺碳酸钙晶须、聚乙烯醇（PVA）纤维的水泥基材料分别进行电通量试验、电镜扫描观测及基本力学性能试验,分析不同纤维尺度、掺量及复合比例对水泥基材料抗氯离子渗透性能和基本力学性能的影响规律,并基于试验结果给出了多纤维复合增强水泥基材料的氯离子侵蚀深度计算模型。结果表明,不同尺度纤维可在不同结构层次上发挥对水泥基材料的增强作用,使得多纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能明显优于单一纤维增强水泥基材料;多纤维复合材料的抗压强度与氯离子侵蚀深度及电通量大致呈反比例关系;当复合材料的抗压强度提高13.6%时,其氯离子侵蚀深度和总电通量则分别降低39.1%和44.7%;建立的氯离子侵蚀深度计算模型,可用于多纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透和侵蚀性能评估。     

超高性能纤维增强混凝土初步研究

去除普通混凝土中的粗骨料以提高匀质性,同时在水泥基体中复合使用粉煤灰、硅粉和高效减水剂,并掺加微细纤维以增强韧性和延性,可以获得超高性能的水泥基纤维增强材料。通过试验结果表明：以水胶比为０．１６,配制出流动性良好的混凝土,达到抗压强度２３０ＭＰａ、抗折强度５０ＭＰａ。     

耐碱玻璃纤维及其混杂纤维混凝土的弯曲疲劳特性

研究了玻璃纤维、有机纤维及混杂纤维增强混凝土的弯曲疲劳特性。试验结果表明：耐碱玻璃纤维对疲劳性能的改善效果优于聚丙烯纤维;当玻璃纤维掺量为2.7 kg·m^-3时,玻璃纤维混凝土疲劳强度比素混凝土提高24%;玻璃纤维与有机纤维混杂使用后,构件的弯曲疲劳性能有了较为显著的改善,玻璃纤维掺量2.7 kg·m^-3与有机纤维掺量1.3 kg·m^-3混掺时,混杂纤维混凝土疲劳强度比素混凝土提高35.0%,即混杂纤维能充分发挥各种纤维的优势,对改善混凝土的疲劳性能比单掺玻璃纤维和有机纤维的作用都显著。     

废弃纤维再生混凝土梁受弯性能试验

目的 研究废弃纤维再生混凝土梁正截面受弯性能和破坏形态与普通混凝土梁的差异,以期能早日应用于工程中.方法 在截面尺寸及配筋率相同的情况下,对1组普通混凝土梁以及再生骨料取代率为50％,废弃纤维体积掺量分别为0、0.08％、0.12％、0.16％的4组再生混凝土梁进行抗弯试验.结果 废弃纤维再生混凝土梁的抗弯破坏机理与普通混凝土梁基本一致.在废弃纤维再生混凝土梁的受弯过程中,梁的受拉钢筋屈服时间较晚,延性明显提升.开裂荷载以及极限荷载也均有一定提升,其中废弃纤维体积掺入量在0.12％时提升较多,开裂荷载提升约9％,极限荷载提升约9.7％.结论 将废弃纤维掺入再生混凝土中对于改善再生混凝土梁抗弯性能不足的缺陷切实有效,梁的延性及承载力均得到提升.     

PVA纤维混凝土受弯梁力学性能分析

研究了PVA纤维混凝土改性梁的抗弯性能,通过对不同配筋率和不同PVA纤维体积掺量的混凝土受弯梁的试验测试,研究混凝土中加入PVA纤维后的增强与增韧作用效果.结果表明:PVA纤维能有效提高混凝土梁的初裂荷载和极限承载力,PVA纤维的掺入使混凝土由脆性破坏变为延性破坏,明显改善了混凝土变形能力.     

超高性能纤维增强混凝土初步研究

去除普通混凝土中的粗骨料以提高匀质性,同时在水泥基体中复合使用粉煤灰、硅粉和高效减水剂．并掺加微细纤维以增强韧性和延性,可以获得超高性能的水泥基纤维增强材料。通过试验结果表明：以术胶比为0．16,配制出流动性良好的混凝土．达到抗压强度230MPa、抗折强度50MPa。     

PVA纤维增强水泥基复合材料的性能试验研究

通过单轴抗压试验、直接拉伸试验、四点弯曲试验、抗折试验对不同配比和不同试件形状的PVA纤维增强水泥基复合材料进行力学性能试验研究,结果表明：加有PVA纤维的水泥基复合材料的抗压强度提高不大,大约是10%,而抗拉强度和抗弯强度则提高很多,且出现了许多细小裂缝,呈现出应变硬化特性,极限拉应变可达1.8%;利用直板型试件做直接拉伸试验比胫型试件做直接拉伸试验的试验结果准确,且易于试验操作.试验结果证实了PVA纤维增强水泥基复合材料具有很好的韧性.     

钢纤维高强混凝土的配合比及基本性能研究

探讨了钢纤维高混凝土配合比的设计方法.根据钢纤维高强混凝土的特点和要求配制出3种钢纤维(铣削型钢纤维MF、切断弓型钢纤维BF、剪切波纹型钢纤维SF)高强混凝土,进行了立方体和棱柱体试件的抗压试验及弹性模量试验,分析了水泥浆含量ρp和钢纤维体积率ρf对拌合物工作性及高强混凝土基本力学性能的影响.研究表明:水泥浆含量和钢纤维体积率均是影响高强混凝土拌合物工作性及力学性能的重要因素,所得结果可为进一步研究提供有益的参考.     

内嵌碳纤维板条加固混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究内嵌碳纤维板条加固钢筋混凝土梁抗弯性能,对5根试验梁进行抗弯静载试验,对CFRP板条加固梁的破坏形态、极限承载力、刚度、荷载-应变、裂缝等进行了分析,与外贴碳纤维板条加固梁相比,内嵌板条加固梁同样可以改善混凝土梁的力学性能,且内嵌加固梁加固效果优于外贴碳纤维板条加固梁;同时对比分析了以不同黏结材料（环氧树脂、环氧砂浆、水泥砂浆）为不同加固情况对加固梁极限承载力的影响。     

Effects of fibers on mechanical properties of high-performance concrete subjected to elevated temperatures

The compressive strength and ilexural toughness as well as fracture energy of fiber reinforced highperformance concrete （FRHPC） subjected to different high temperatures were studied. The results showed that after exposure at 300,600 and 900℃, the concrete mixes retained 88.1% , 41.3% and 10.2% of the original compressive strength on average, respectively. Steel fiber and polypropylene （PP） fiber were both effective in minimizing the damage effect of high temperatures on the compressive strength. The HPC reinforced with steel fibers showed higher flexural toughness and fracture energy before and after the high-temperature exposures. In comparison, PP fibers had minor beneficial effects on the flexural toughness and fracture energy. The mechanical properties of HPC reinforced with hybrid fibers （steel fiber ＋ PP fiber） were equivalent to or better than those of HPC reinforced with steel fibers alone. In addition, the failure pattern of FRHPC beams changed from pull-out of steel fibers at lower temperatures （20, 300 and 600℃） to tensile failure of steel fibers at higher temperature （900 ℃）.     

船闸用纤维混凝土耐撞磨性能与机理分析

采用掺I级粉煤灰、PVA纤维和聚羧酸类超塑化剂的"三掺技术"配制了船闸闸室墙耐撞磨高性能混凝土,研究了水泥品种、粉煤灰掺量和有机纤维对混凝土耐撞磨性能的影响规律.结果表明:掺PVA纤维可明显改善混凝土的耐撞磨性能和抗冲击性能;采用的船闸工程混凝土耐撞磨性能试验方法用于混凝土耐撞磨性能的测定和评价是可行的.     

Fiber-reinforced Mechanism and Mechanical Performance of Composite Fibers Reinforced Concrete

To understand the enhancing effect and fiber-reinforced mechanism of composite fibers reinforced cement concrete, the influences of composite fibers on micro-cracks and the distribution of composite fibers were evaluated by optical electron micrometer(OEM) and scanning electron microscope(SEM). Three kinds of fiber, such as polyacrylonitrile-based carbon fiber, basalt fiber, and glass fiber, were used in the composite fibers reinforced cement concrete. The composite fibers could form a stable structure in concrete after the liquid-phase coupling treatment, gas-liquid double-effect treatment, and inert atmosphere drying. The mechanical properties of composite fibers reinforced concrete(CFRC) were studied by universal test machine(UTM). Moreover, the effect of composite fibers on concrete was analyzed based on the toughness index and residual strength index. The results demonstrated that the composite fibers could improve the mechanical properties of concrete, while the excessive amount of composite fibers had an adverse effect on the mechanical properties of concrete. The composite fibers could significantly improve the toughness index of CFRC, and the increment rate is more than 30%. The composite fibers could form a mesh structure, which could promote the stability of concrete and guarantee the excellent mechanical properties.     

纤维混凝土弹性模量的细观力学求解方法

应用细观力学理论中的Mori-Tanaka法和Eshelby等效夹杂法求解了纤维混凝土的弹性模量,对影响纤维混凝土弹性模量的若干参数进行讨论,得出纤维混凝土的弹性模量为砂、石、纤维和水泥（基体）4种组分物理性能和体积率等不同参数的函数。通过比较理论解和已有试验数据可知,二者吻合较好,证明利用细观力学的理论求解纤维混凝土弹性模量是一种可行并有效的方法。     

有机纤维对“客运专线”用C40高性能混凝土性能的影响

目的为增强混凝土早期抗塑性开裂性能及耐久性,研究了有机纤维种类、长度及掺量对混凝土工作性能、力学性能及抗碳化性能的影响．方法采用坍落度试验、抗压与抗折强度试验、混凝土碳化试验及平板约束法测试进行研究．结果聚丙烯腈（PAN）纤维对混凝土工作性能影响最大,坍落度降幅达86％;掺入19mm聚丙烯（PP）单丝纤维,坍落度下降25％;加入0．15％PP纤维,坍落度降幅达28．7％,含气量增加25．9％;掺入聚乙烯醇（PVA）纤维后,混凝土7d、28d抗压强度降幅最大,分别达30．4％、23．5％;12mmPP单丝纤维体积掺量为0．15％时混凝土的抗裂效果明显好于0．05％掺量,而碳化深度较基准低30％．结论混凝土中掺入有机纤维后,早期抗塑性开裂性能明显增强;混凝土的抗裂效果随纤维长度和掺量增加,效果越来越明显;有机纤维的加入明显提高混凝土的抗碳化力,力学性能有所降低,但降幅不大．     

Flexural Strength and Behavior of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete Beams

The strength and deformation characteristics of polypropylene fiber reinforced concrete ( PFRC) beams were investigated by four-point bending procedures in this paper. Two kinds of polypropylene fibers with different fiber contents (0.2% , 0.5% , 1.0% and 1.5% ) by volume were used in, the beam, which measured 100 × 100 mm with a span of 300 mm. It was found that the strength of the reinforced concrete beams was significantly decreased, whereas the flexural toughness was improved, compared to those unreinforced concrete beams. Geometry properties and volume contents of polypropylene fiber were considered to be important factors for improving the flexural toughness. Moreover, the composite mechanism between polypropylene fiber and concrete was analyzed and discussed.     

The Mechanical Properties of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete

The compressive, shear strengths and abrasion-erosion resistance as well as flexural properties of two polypropyenc fiber reinforced concretes and the comparison with a steel fiber reinforced concrete were reported. The exprimental results show that a low content of polypropylene fiber (0.91 kg/m^3 of concrete ) slightly decreases the compressive and shear strengths, and appreciably increased the flexural strength, but obviously enhances the toughness index and fracture energy for the concrete with the same mix proportion, coasequently it plays a role of anti-cracking and improving toughness in concrete. Moreover, the polypropylene mesh fiber is better than the polypropylene monofilament fiber in improving flexaral strength and toughness of concrete, but the types of polypropylene fibers are inferior to steel fiber. All the polypropylene and steel fibers have no great beneficial effect on the abrasion-erosion resistance of concrete.