钢纤维高强混凝土力学性能的研究与应用

本文简要概述了钢纤维高强混凝土力学性能的研究与应用,探讨了有待研究的若干重要问题.     

钢纤维对高强混凝土力学性能的影响

本文通过配制70-120MPa的高强混凝土,研究了不同掺量及不同尺寸参数的钢纤维对高强混凝土力学性能的影响。试验结果表明,钢纤维可有效提高高强混凝土的力学性能,特别是抗裂性能。     

钢纤维高强轻骨料混凝土力学性能的试验研究

轻骨料混凝土强度的提高导致了其脆性性能的增加,掺入钢纤维能对轻骨料混凝土起到增强、增韧效果。通过试验系统研究了LC50高强轻骨料混凝土在钢纤维体积率为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%时的基本力学性能,包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折初裂强度、抗折强度、静力受压弹性模量、泊松比和弯曲韧性等,并与国内外一些相关试验的结果进行了比较。试验结果表明:掺入钢纤维提高了轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和静力受压弹性模量,显著提高了轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度和弯曲韧性。掺入钢纤维与否,以及采用轻骨料还是普通碎石骨料对混凝土的泊松比无明显影响。     

高强混合钢纤维混凝土的力学性能

为改善高强混凝土的脆性,将2种尺寸的钢纤维混合掺入高强混凝土中,通过抗压强度、抗拉强度及抗折强度分析了不同钢纤维混掺对其力学性能的改善作用;采用ASTM C1018方法分析了高强混合钢纤维混凝土的韧性.结果表明:长、短钢纤维混掺会降低高强混凝土的流动性,且短钢纤维对其流动性影响更为显著;在相同掺量(体积分数)下,混掺钢纤维高强混凝土的抗压强度及抗折强度较单掺钢纤维高强混凝土高;当长、短钢纤维混掺比适当时,其劈裂抗拉强度也有所提高;长、短钢纤维混掺对高强混凝土韧性改善效果显著,采用1.50%长钢纤维与0.50%短钢纤维混掺可达到最佳增韧效果.     

钢纤维高强混凝土力学性能试验研究

通过对高强混凝土与钢纤维高强混凝土试件的抗压试验,研究了钢纤维体积率对高强混凝土强度和弹性模量的影响,并与现行规范进行了对比,以促进钢纤维高强混凝土的应用。     

钢纤维增强高强轻骨料混凝土的力学性能

为提高高强轻骨料混凝土(HLAC)的强度和韧性,在HLAC中分别掺入体积分数为0.5％～2.0％的微细型、端钩型、波纹型钢纤维,研究了钢纤维类型及其体积分数对钢纤维增强高强轻骨料混凝土(SFHLAC)的抗压、劈裂抗拉、抗折和抗剪强度等力学性能的影响,分析了SFHLAC的韧度因子和承载力变化系数等材料韧性指标的变化特点....     

钢纤维高强混凝土力学性能研究

对钢纤维体积率(Vf)为0～3％、基体强度为C100的钢纤维高强混凝土(SFRHSC)进行抗压、抗拉、抗弯性能、弹性模量和泊松比的测试。试验结果表明，SFRHSC抗压强度随Vf的增加有较大的增长，钢纤维对SFRHSC的抗拉、抗弯强度起着显著的增强作用；SFRHSC表现出了优异的韧性，其压缩韧度指数和弯曲韧度指数分别达到了基体的6倍和22．8倍；SFRHSC的弹性模量和泊松比是不敏感的材料参数，前者随材料抗压强度的提高而缓慢增加，后者随Vf的加大而略有减小。     

高温后钢纤维高强混凝土力学性能试验研究

通过对高温后钢纤维高强混凝土和素高强混凝土力学性能的试验研究，探讨了钢纤维高强混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗折强度在不同温度下的变化规律，分析了温度对钢纤维高强混凝土力学性能的影响机理。研究结果表明，钢纤维高强混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗折强度随温度的升高而降低，在400℃以内，降低幅度较小，400℃以后显著降低，相同温度时，钢纤维提高了高强混凝土的高温后强度值。     

钢纤维对高强混凝土高温作用后力学性能影响的研究

通过对钢纤维高强混凝土高温后力学性能的试验研究,探讨了钢纤维高强混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗折强度在不同温度下的变化规律。与高强混凝土火灾后性能变化规律进行比较,分析了钢纤维对高强混凝土受高温作用后力学性能的影响机理。     

钢纤维高强混凝土研究与应用进展

介绍了钢纤维高强混凝土的增强机理以及工程应用的实例,对目前钢纤维高强混凝土的研究与应用情况进行了分析与总结,对钢纤维高强混凝土的应用前景进行了探讨,提出了一些研究与应用过程中有待解决和提高的问题.     

混杂钢纤维对高强再生混凝土基本力学性能的影响

为研究混杂钢纤维对高强再生混凝土基本力学性能的影响,通过改变钢纤维的不同掺合方式,进行了抗压强度、劈拉强度、弹性模量等的试验。结果表明,在高强再生混凝土中掺入钢纤维对于抗压强度影响不大,却可以显著提高劈裂抗拉强度,同时能够显著提高拉压比及弹强比。其中当混掺钢纤维BC时,能够显著提高高强再生混凝土的韧性。     

高强高掺量钢纤维混凝土动力性能的SHPB试验研究

为研究高强高掺量钢纤维混凝土的动力学性能,本文首先配制了抗压强度等级分别为50MPa和90MPa的高强高掺量钢纤维混凝土,然后采用变截面大尺寸分离式霍普金森压杆（SHPB）对其进行了中应变率下的动力试验研究,试验结果表明：高强高掺量钢纤维混凝土是应变率敏感材料,其应变率敏感阈值随其静压强度的增加而提高,动压强度提高系数在1.6～2.2之间,动压破坏的峰值应变与静压破坏应变大致相等,应变率在17/s～90/s范围内时,动压弹模对应变率不敏感.     

钢纤维再生混凝土抗压强度试验研究

选用0、40%、70%、100%4个再生骨料掺量及0、0.5%、1%3个钢纤维掺量,对C20、C25、C30、C35不同强度等级的钢纤维再生混凝土进行了48组配合比试验研究,分析了再生骨料和钢纤维掺量这两个配合比因素对钢纤维再生混凝土抗压强度的影响。试验结果表明:抗压强度随着再生骨料掺量的增加而减小,随着钢纤维的掺加增加而增大,当再生骨料掺量为40%、70%、100%时,其抗压强度分别降低约2%～9%、5%～11%、10%～29%;当钢纤维掺量为0.5%、1%时,其抗压强度分别增加约3%～10%、5%～13%。用再生骨料掺量为70%、钢纤维掺量为0.5%进行钢纤维再生混凝土配合比设计,可使其获得良好的和易性、满足强度及经济性要求。     

再生高强混凝土基本力学性能研究

为研究再生粗骨料取代率与玄武岩纤维对再生高强混凝土的抗压强度、抗折强度、劈裂强度与弹性模量的影响,对再生高强混凝土78个试件进行试验。试验结果表明,相同强度等级下,随再生粗骨料取代率增加,混凝土坍落度、抗压强度和弹性模量存在下降趋势;随着玄武岩纤维含量的增大,混凝土抗折强度与劈裂强度呈现先增加后下降的趋势,但对混凝土抗压强度影响较小。当再生粗骨料取代率取30%时,混凝土强度高且和易性好,为适宜的取代率。     

威维纤维混凝土的高温后力学性能研究

火灾的发生不仅会破坏建筑物,而且会对人们的生命财产安全产生危害。传统混凝土材料的抗拉强度低,易发生脆性变形等缺点在火灾中就可能成为致命的安全隐患。威维纤维作为一种特殊玻璃纤维,其加入对传统混凝土的抗拉强度及脆性均有良性改变。了解有关玻璃纤维混凝土的研究现状,并通过试验了解威维纤维在高温作用后对混凝土究竟有多少增强作用,对威维纤维混凝土高温后增强效果提供数据及理论依据。     

钢纤维增强聚合物改性混凝土力学性能的研究

在对钢纤维增强聚合物改性混凝土力学试验的基础上,对不同聚合物掺量对钢纤维混凝土的改善作用进行了比较,并对其机理进行了分析,以提高混凝土的抗拉、抗折强度及承载力。     

Parameter optimization on compressive strength of steel fiber reinforced high strength concrete

This paper illustrates parameter optimization of compressive strength of steel fiber reinforced high strength concrete (SFRHSC) by statistical design and analysis of experiments. Among several factors affecting the compressive strength, five parameters that maximize all of the responses have been chosen as the most important ones as age of testing, binder type, binder amount, curing type and steel fiber volume fraction. Taguchi analysis techniques have been used to evaluate L₂₇ (3¹³) Taguchi’s orthogonal array experimental design results. Signal to noise ratio transformation and ANOVA have been applied to the results of experiments in Taguchi analysis. The confirmation runs were conducted for the optimal parameter level combination, which is obtained from the results of the above methodologies. The maximum compressive strength has been observed as around 124 MPa. By using the optimal parameter level combination, the direct tensile strength and flexural strength tests have been conducted. The mean values at the age of 28 days are obtained as 7.5 MPa and 13 MPa respectively. In this study, it is clearly demonstrated that all main factors except steel fiber significantly contribute to the compressive strength of steel fiber reinforced high strength concrete, yet age and binder type are the most significant contributors.     

钢纤维改性再生橡胶高强混凝土性能试验研究

以钢纤维作为改性材料掺入到再生橡胶高强混凝土中,通过试验研究了钢纤维橡胶高强混凝土的力学性能,包括抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度.试验结果表明:钢纤维的掺入,可有效地提高橡胶高强混凝土的力学性能和延性,改善高强混凝土由于橡胶粉掺入所导致的强度降低的影响.     

钢纤维再生混凝土劈拉、抗折强度试验研究

选用0、40%、70%、100%四个再生骨料掺量及0、0.5%、1%三个钢纤维掺量,对C20、C25、C30、C35不同强度等级的钢纤维再生混凝土进行了48组配合比试验研究,分析了再生骨料和钢纤维掺量这两个配合比因素对钢纤维再生混凝土劈裂抗拉强度及抗折强度的影响。试验结果表明:当钢纤维掺量为0.5%、1%时,再生混凝土抗折强度分别增加10%~27%、17%~40%,劈拉强度分别增加9%~14%、15%~21%。     

膨胀剂与钢纤维协同增强高强轻骨料混凝土研究

本文采用页岩陶粒轻骨料,配制出28d抗压强度为64.6MPa的高强轻骨料混凝土,并研究膨胀剂和弓形钢纤维增强该混凝土的效果.试验结果表明,在带模养护条件下,膨胀剂在一定掺量内可小幅增强该混凝土;而钢纤维可明显增强该混凝土,且随体积掺量的提高而效果显著;在同时掺入膨胀剂和钢纤维时,可产生协同增效效果,使该混凝土的抗压、抗折及劈裂抗拉强度均有更显著的增长.