掺PVA纤维混凝土常规三轴压缩试验研究

使用DYS-2500高温高压岩石三轴试验机对掺PVA纤维混凝土和普通混凝土试件进行了单轴压缩和常规三轴压缩试验。研究了普通混凝土和掺PVA纤维混凝土的强度、破坏过程、变形等特性。结果表明,PVA纤维掺量从0增加到3.5 kg/m~3时,掺PVA纤维混凝土抗压强度有明显的增加趋势;当PVA纤维掺入量大于3.5 kg/m~3时,掺PVA纤维混凝土抗压强度有明显下降趋势;当PVA纤维掺入量达到7.5 kg/m~3时,掺PVA纤维混凝土抗压强度低于基准混凝土。     

烧结粉煤灰陶粒混凝土配合比优化试验研究

通过采用粉煤灰烧结而成的陶粒作为轻骨料,并掺加一定量的粉煤灰制备陶粒混凝土,系统研究了胶凝材料用量与粉煤灰掺量对其工作性能和力学性能的影响,并根据不同粉煤灰掺量条件下胶凝材料用量与28 d抗压强度关系线性回归得到不同强度等级混凝土的推荐配合比。研究结果表明,胶凝材料总量为300 kg/m~3且粉煤灰掺量为0时混凝土净用水量达到最大为120 kg/m~3,随着胶凝材料用量及粉煤灰掺量的增加,其净用水量逐渐减少;当粉煤灰掺量为15%时,陶粒混凝土的后期强度达到最高,相比早期强度增大幅度达89.3%。     

短切玄武岩纤维桥联作用对湿喷混凝土力学性能的影响

通过抗拉、抗压及抗弯性能试验,研究了20mm短切玄武岩纤维对喷射混凝土力学性能的影响规律。结果表明,玄武岩纤维体积掺量在3kg/m~3时,玄武岩纤维混凝土的力学性能最优,抗压、抗拉、抗折强度的增幅可达33%、23%、40%,掺量再增加时力学性能下降。端钩型钢纤维掺量为20kg/m~3时对混凝土各项力学性能的增幅仅为6%~8%,其效果弱于最佳掺量的玄武岩纤维混凝土。混凝土开裂后,乱向分布的纤维会将力传递到裂缝两侧的表面,使裂缝的发展得到抑制,试件可以继续受力,玄武岩纤维的桥联作用对抑制湿喷混凝土开裂有较大的帮助。     

剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁裂缝宽度试验研究

通过对强度等级为C40的剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁进行抗弯性能试验,研究了剑麻纤维的掺量和配筋率对自密实轻骨料混凝土梁的裂缝形态、裂缝间距和裂缝宽度的影响,通过最大裂缝宽度计算公式进行了理论分析。试验结果表明,与未掺加纤维的混凝土试块和试验梁相比,剑麻纤维掺量为1 kg/m~3、2 kg/m~3和3 kg/m~3时混凝土试块的劈裂抗拉强度提高6.57%、23.87%、31.49%,试验梁的开裂荷载提高了0、12.5%和35%;掺加剑麻纤维可有效限制裂缝的产生和发展,并改善裂缝形态,与未掺剑麻纤维的试验梁相比,掺加1 kg/m~3、2 kg/m~3和3 kg/m~3的剑麻纤维可使自密实轻骨料混凝土梁最大裂缝宽度减小5%、12%和27%。     

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。     

高强次轻混凝土的配制

为了降低混凝土结构的重量,应用体积取代法配制了新型高强纤维增强次轻混凝土。试验结果表明,随着陶粒掺量的增大,混凝土的重量不断降低,28 d抗压和劈裂强度有所增大,但掺量超过50%时,强度出现降低;由于陶粒预先吸水,发挥了内养护(或自养护)的优势,混凝土后期强度增长显著,掺40%～50%左右的陶粒基本可以满足C40混凝土强度的要求;纤维的掺入,使混凝土劈裂强度增大明显,可以满足结构对混凝土材料变形的要求。当纤维掺量为1.2 kg/m~3时为最适合纤维掺量,且当陶粒掺量为50%时,自重下降较大,强度、变形等基本能满足混凝土结构要求。     

氯盐环境下聚丙烯纤维陶粒混凝土冻融损伤模型试验研究

研究了聚丙烯纤维掺量为0、0.8、1.0、1.2 kg/m~3的陶粒混凝土冻融后的抗冻性能及力学性能。结果表明:随着冻融循环次数增加,纤维陶粒混凝土的相对动弹性模量、抗压强度、劈裂抗拉强度均逐渐降低,掺加聚丙烯纤维可有效提高陶粒混凝土的抗冻性能;从相对动弹性模量、抗压强度指标分析,纤维掺量为1.0 kg/m~3时陶粒混凝土的抗冻性能较好;从劈裂抗拉强度指标分析,纤维掺量为0.8 kg/m~3时陶粒混凝土具有较好的延性;根据抗冻性能衰减规律建立了纤维陶粒混凝土的指数型冻融损伤模型,利用实验数据拟合得到了不同纤维掺量的冻融损伤方程。     

钢结构装配式住宅用陶粒混凝土轻质板材力学性能研究

针对钢结构装配式住宅使用的陶粒混凝土轻质板材存在开裂,抗折强度偏低的问题,采用正交试验设计方法研究了水胶比、陶粒、粉煤灰和聚炳烯纤维四个不同的因素对陶粒混凝土板材力学性能的影响。试验结果表明,纤维的掺量是影响陶粒混凝土板材力学性能的最主要因素,纤维掺入后有效的提高了陶粒混凝土板材的抗折强度和抗压强度,陶粒混凝土板材的最优试验方案为水胶比为0.35,粉煤灰掺量为30%,陶粒和聚丙烯纤维掺量分别为530 kgm3和0.5 kgm3,满足了工程要求。     

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。     

聚丙烯纤维掺量对再生混凝土抗折疲劳性能影响的试验研究

掺加聚丙烯纤维可提高再生混凝土抗折强度及抗折疲劳性能。制作了聚丙烯纤维掺量分别为0 kg/m~3、0.7 kg/m~3、1.0 kg/m~3、1.3 kg/m~3、1.6 kg/m~3的5种再生混凝土棱柱体试件,分别开展了抗折强度试验和在0.6、0.7、0.8 3种应力水平下的抗折疲劳试验,得到了其抗折强度和不同条件下的抗折疲劳寿命。试验结果表明,掺加聚丙烯纤维后,再生混凝土的抗折强度和抗折疲劳寿命可得到明显提升:聚丙烯纤维掺量为1.0 kg/m~3、1.6 kg/m~3时,抗折强度较不掺加聚丙烯纤维时可分别增长16.7%、23.9%,抗折疲劳寿命可分别增长至不掺加聚丙烯纤维时的1.9倍、2.5倍。根据疲劳试验数据,拟合得到了考虑聚丙烯纤维掺量的再生混凝土抗折疲劳S-N曲线方程,该方程适用于0~1.6 kg/m~3的常用聚丙烯纤维掺量范围内再生混凝土的抗折疲劳设计及计算分析。     

轻质多孔型陶粒混凝土制备及性能研究

以双氧水为化学发泡剂,陶粒、水泥、粉煤灰为主要原料制备了轻质多孔型陶粒混凝土,研究了双氧水、粉煤灰掺量变化对陶粒混凝土性能的影响。结果表明,双氧水、粉煤灰掺量可有效改善陶粒混凝土内部孔结构分布,从而提高其力学性能、导热系数、抗冻融能力。在水胶比0.35,陶粒、水泥、纳米CaCO_3、减水剂、稳泡剂、粉煤灰、双氧水用量分别为15%、40%、1%、0.04%、1.2%、28%～32%、6%～8%时,制备的陶粒混凝土表观密度低于1 100 kg/m~3,抗压强度高于7 MPa,抗折强度高于3MPa,导热系数低于0.26 W/(m·K),冻融循环50次后,抗压强度损失低于20%,抗压强度大于6 MPa。     

PVA-纤维素混杂纤维混凝土的工作性能与力学性能

设计了强度等级为C40的PVA-纤维素混杂纤维混凝土,通过试验研究分析了PVA-纤维素混杂纤维对混凝土拌合物坍落度、抗压强度、劈裂抗拉强度的影响。研究表明:PVA-纤维素混杂纤维混凝土拌合物坍落度主要受PVA纤维影响,PVA纤维掺量越高,混凝土坍落度损失越大;PVA、纤维素纤维的掺量和比例不同,混杂纤维的增强效果也不同,当PVA和纤维素纤维按1.2 kg/m~3+0.9 kg/m~3混杂时,混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度最高;PVA-纤维素混杂纤维混凝土的抗压强度与劈裂抗拉强度具有较好的幂函数相关关系。     

聚丙烯纤维对粉煤灰混凝土的抗裂性试验研究

试验研究了聚丙烯纤维对大掺量粉煤灰混凝土的抗裂性及其他性能的影响。结果表明,在粉煤灰混凝土中掺入聚丙烯纤维可使混凝土的坍落度减小、稠度增大,抗压强度有所下降,但早期劈裂抗拉及抗折强度有明显的提高,尤其掺量1.5kg/m3最为显著。结构试验进一步表明,掺聚丙烯纤维能够有效地提高混凝土结构的抗裂性,改善韧性,延缓裂缝的发展。当纤维掺量为1.5kg/m3时,可有效地提高混凝土结构的抗破坏能力。     

采用响应曲面法的补偿收缩混凝土力学性能优化研究

采用响应曲面设计(Box-Behnken设计)优化补偿收缩混凝土力学性能。以膨胀剂掺量为8%～12%、粉煤灰掺量10%～20%、聚丙烯纤维掺量0.55～1.05 kg/m~3、减水剂掺量1.0%～1.4%为考虑因素,采用响应曲面法,以混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度为响应值,建立二次回归拟合模型,获得综合性能最佳的混凝土配合比。试验结果表明:膨胀剂9.82%、粉煤灰10%、聚丙烯纤维0.82 kg/m~3、减水剂1.13%时,补偿收缩混凝土抗压性能最佳,实测强度61.4 MPa;膨胀剂8%、粉煤灰19.98%、聚丙烯纤维0.55 kg/m~3、减水剂1.22%,补偿收缩混凝土劈裂抗拉强度最佳,实测值5.16 MPa。响应曲面法能较好的预测试验结果,抗压强度与预测值偏差6.8%,劈裂抗拉强度与预测值偏差5.6%,具有一定的工程应用价值。     

PVA纤维高强混凝土的力学性能试验研究

对体积掺量为0～1.5%、基体强度为110MPa以上的PVA纤维高强混凝土(PFRHSC)进行了立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉、抗弯性能和弹性模量的测试,并对PFRHSC梁弯曲韧性进行了试验研究。试验结果表明,PFRHSC立方体抗压强度和轴心抗压强度随纤维掺量的增加有一定的降低,弹性模量随着材料抗压强度的降低略有增加;PVA纤维对PFRHSC的劈裂抗拉、抗弯强度有显著的增强作用。     

飞机场混凝土耐磨性和抗冲击性能研究

分别考察了粉煤灰、纤维和膨胀型减水剂对飞机场混凝土耐磨性能和抗冲击性能的影响。研究表明混凝土的耐磨性随着抗压强度的增加而提高,即在减水剂、纤维和粉煤灰掺量三个因素中,减水剂掺量是影响混凝土耐撞磨性显著因素,此次为粉煤灰。聚丙烯纤维掺入明显提高混凝土早期塑性开裂性能,在掺量为0.9kg/m3时相对具有较好耐撞磨性能。混凝土抗冲击强度随粉煤灰掺量(0%~20%)的增加而增加,在纤维掺量0.9kg/m3时,混凝土的抗冲击强度较高。在粉煤灰、纤维和减水剂三个影响因素中,纤维对混凝土的抗冲击性能影响较大。     

钢粒对聚丙烯纤维再生混凝土性能的影响

将不同钢粒掺量(0、5%、10%、20%)和1.2 kg/m~3聚丙烯纤维掺入再生骨料取代率为100%的再生混凝土中,研究其工作性和力学性能。结果表明,钢粒可以有效改善聚丙烯纤维再生混凝土的流动性,且对其保水性能影响较小;不同钢粒掺量会引起聚丙烯纤维再生混凝土抗压强度波动,随着钢粒掺量的增加其劈拉强度有一定降低,较优的钢粒掺量为5%。     

聚丙烯纤维增强橡胶混凝土工作性能及力学性能试验研究

为了研究聚丙烯纤维对橡胶混凝土工作性能及力学性能的影响,选取橡胶置换率5%和25%的混凝土作为基础试验,按纤维掺量为0、0.3、0.6、0.9、1.2 kg/m~3掺入聚丙烯纤维,研究掺入纤维后混凝土的工作性能及基本力学性能并给出各工作及力学性能与纤维掺量的经验计算式,试验结果表明:橡胶混凝土的坍落度随纤维的增加而显著降低;抗压强度随纤维的增加先升高后降低;劈裂抗拉强度、抗折强度、拉压比和折压比均随纤维的增加而升高。综合考虑橡胶混凝土的工作性能及力学性能,建议聚丙烯纤维的掺量小于1.2 kg/m~3。就研究结果,聚苯乙烯纤维的最佳掺量为0.9 kg/m~3。     

耐碱玻璃纤维混凝土的弯曲韧性

研究了耐碱玻璃纤维对混凝土弯曲韧性和变形能力的影响.试验结果表明,玻璃纤维可以显著提高混凝土的抗弯拉强度,当纤维掺量为2.0、2.7 kg/m3时,纤维混凝土的抗弯拉强度分别比素混凝土提高12.7%和19.3%,而掺量为1.6 kg/m3时对混凝土的弯拉强度改善很小.耐碱玻璃纤维掺入可显著提高混凝土的弯曲韧性,韧性指数,I5比素混凝土提高3.13～3.64倍,I10提高5.35～6.28倍,I30提高10.92～12.52倍.耐碱玻璃纤维混凝土的I5比聚丙烯纤维混凝土提高62%.     

粉煤灰对高性能混凝土劈拉强度的影响试验研究

为了考察粉煤灰掺量对高性能混凝土劈拉强度的影响,设计了20%、30%、40%、50%、60%这五个粉煤灰质量掺量的水平,进行了劈拉强度试验,试验龄期分别为3d、5d、7d、14d、28d。通过试验结果可知,各龄期高性能混凝土劈拉强度随粉煤灰掺量的增加而减小;当粉煤灰掺量超过40%时,劈拉强度减小的幅度加大;高性能混凝土的劈拉强度随着龄期的增加而逐渐提高,且两者基本上呈现对数关系趋势。研究结果可为相关工程设计提供参考。