大掺量粉煤灰钢纤维混凝土的性能及其构件受弯的试验研究

本文研究了粉煤灰的掺量对C50钢纤维混凝土强度、渗透性、碳化等方面的影响以及钢纤维对大掺量粉煤灰混凝土的影响。结果表明,水泥掺量340kg/m3,粉煤灰掺量130kg/m3,钢纤维掺量60kg/m3,可配制出抗压强度为60MPa以上,抗折强度7MPa以上,耐久性良好的钢纤维混凝土;当钢纤维用量一定时,粉煤灰掺量的增加对28d抗压强度影响不大,而抗折强度略有降低;粉煤灰用量在一定范围内增加有利于改善钢纤维混凝土的微结构,使其后期强度和耐久性有一定的提高;大掺量粉煤灰混凝土中加入适量钢纤维可有效改善受弯构件的抗弯性能:推迟中和轴的上升,延缓裂缝的发展,提高极限承载力以及增加梁的刚度。     

钢纤维掺量对混凝土性能的影响

采用干湿拌合法,将不同掺量的钢纤维掺入C40混凝土中,研究钢纤维掺量对混凝土坍落度、抗压强度和抗折强度的影响。实验结果表明:钢纤维掺量大于16 kg/m3时,混凝土坍落度随钢纤维掺量的增加明显降低,当掺量为40 kg/m3时,坍落度下降了35%;混凝土抗压强度随钢纤维掺量的增加呈先增大后减小的趋势,最佳掺量为32 kg/m3,抗压强度为57 MPa,比普通混凝土提高了20%;抗折强度随钢纤维掺量的增加而逐渐增大,并且二者有一定的线性关系,掺量为40 kg/m3时,混凝土抗折强度为8.35 MPa,比普通混凝土提高了45%。     

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。     

钢-聚丙烯混杂纤维再生混凝土力学性能试验研究

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维对再生混凝土基本力学性能的影响,设计制作了10组混杂纤维再生混凝土试件和1组普通再生混凝土试件,并对其进行立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度试验。试验中考虑的因素有钢-聚丙烯纤维混掺掺量、钢纤维和聚丙烯纤维长径比以及钢纤维类型,分析了各因素对再生混凝土基本力学性能的影响。结果表明:当钢纤维掺量为117 kg/m~3,聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m~3时,混杂纤维再生混凝土表现出较好的增强效果,其中立方体抗压、劈裂抗拉及抗折强度较普通再生混凝土分别提高了17.68%、57.88%、28.32%;随着钢纤维长径比的增加混杂纤维再生混凝土各强度均得到显著提高,最高提高了10.51%,而聚丙烯纤维长径比对混杂纤维再生混凝土各强度的影响效果不明显。端勾型钢纤维混杂纤维再生混凝土各强度均高于波纹型。此外,掺入混杂纤维后,再生混凝土由脆性破坏转变为一定的塑性破坏。     

玄武岩纤维混凝土的力学性能研究

玄武岩纤维是一种无机非金属材料,被称为21世纪无污染的"绿色工业材料和新材料"。该试验通过研究5种不同体积掺量的玄武岩纤维对混凝土抗压性能和抗折性能的影响,研究表明,随着玄武岩纤维掺入量的增加,玄武岩纤维混凝土的抗压强度、抗折强度都呈现先增加后下降的趋势,因此掺入玄武岩纤维对混凝土的抗压、抗折性能都有显著的提高。当掺量为4.05kg/m~3时,玄武岩纤维混凝土的抗压强度达到最高,比素混凝土提高了20.2%,随着玄武岩纤维掺量的增加,抗压强度呈现下降的趋势;当掺量为1.35kg/m~3时,玄武岩纤维混凝土的抗折强度达到最高,比素混凝土提高了12.3%,随着玄武岩纤维掺量的增加,抗折强度呈现下降的趋势。试验结果表明,玄武岩纤维混凝土存在一个最优掺量,最优纤维掺量为1.35kg/m~3,在最优纤维掺量下,玄武岩纤维混凝土的抗压强度、抗折强度有明显的提高。     

钢纤维纳米矿粉混凝土劈拉及抗折性能试验研究

在混凝土中同时加入钢纤维和纳米矿粉,对比研究了钢纤维和纳米矿粉掺量以及基体强度对钢纤维纳米混凝土劈拉性能和抗折性能的影响规律。结果表明,钢纤维的加入及增大掺量,改善了试件的破坏特征,劈拉和抗折强度均显著增长;基体强度提高的同时,拉压强度比和折压强度比降低;纳米Si O2和纳米Ca CO3掺量的增大,可小幅度提高劈拉和抗折强度,但脆性也相应提高。钢纤维增强增韧作用、纳米矿粉微填充及促进水化作用共同改善了混凝土的力学性能。     

玄武岩纤维对无砟轨道现浇混凝土性能的影响研究

研究了玄武岩纤维掺量对无砟轨道现浇混凝土工作性能、力学性能和早期抗裂性能的影响。结果表明,掺入玄武岩纤维会降低混凝土的坍落度,增加含气量,并且随着玄武岩纤维掺量的增加,这种效果越明显。玄武岩纤维掺量对混凝土抗压和抗折强度的影响存在一个最佳值,当掺量小于3.0 kg/m~3时,28 d抗压和抗折强度与基准混凝土差别不大;当掺量大于3.0 kg/m~3时,抗压强度有所降低,抗折强度有一定程度的提高。掺入玄武岩纤维可有效抑制混凝土的早期开裂,当掺量为2.5 kg/m~3时,混凝土裂缝降低系数为53%。     

C30钢纤维混凝土在工业地坪中应用试验研究

探讨了C30钢纤维增强混凝土在工业地坪中的应用,主要分析同种类不同长径比钢纤维、同长度不同种类钢纤维,以及钢纤维掺量与混凝土性能的关系,研究了C30钢纤维工业地坪混凝土(SFRIFC)的工作性能、抗压强度、抗折强度及弯曲韧性;并采取一种简易的判定方法来表征钢纤维混凝土性能与钢纤维之间的关系,从而筛选出钢纤维混凝土的最佳施工方案。试验结果表明,30 mm压痕型钢纤维对混凝土工作性能影响最小,端钩型钢纤维对提高混凝土抗折强度与弯曲韧性的效果最好;随着钢纤维掺量的增加,混凝土的工作性能降低、抗压强度先提高后降低、抗折强度和弯曲韧性均有大幅度提高;当钢纤维地坪混凝土工程设计要求feq,2强度为4 MPa时,端钩型钢纤维掺量21.5 kg/m3为最佳施工方案。     

混杂纤维改善轻骨料混凝土工作性和力学性能的研究

混杂纤维有良好的协同效应,可在不同的结构层次上发挥作用和优势互补。研究表明,当轻骨料混凝土中掺入一定量的混杂纤维(钢纤维与聚丙烯纤维)时,混凝土的流动性都会减少,扩展度也会降低。当轻骨料混凝土中钢纤维掺量为20kg/m3时,体系中随着聚丙烯纤维掺量的增加,混凝土的抗折强度有所提高,而混凝土的抗压强度和弹性模量呈下降趋势。当轻骨料混凝土中聚丙烯纤维掺量为0.8kg/m3时,体系中随着钢纤维掺量的增加,混凝土的抗折强度和弹性模量增幅明显,而混凝土的抗压强度呈现先增加后降低趋势,钢纤维适宜掺量为25kg/m3。     

不同钢纤维掺量活性粉末对混凝土抗拉强度的影响

研究不同钢纤维掺量活性粉末条件下的混凝土劈裂强度、抗折强度、轴心抗拉强度,分析拉压比、折压比随钢纤维掺量的变化规律,结果表明掺入一定量的钢纤维可有效提高钢筋混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗拉强度;这三个强度之间存在最佳的钢纤维掺量为2.0%;拉压比与钢纤维掺量呈正比例相关关系,其中轴心抗拉强度与抗压强度的拉压比最小。     

聚丙烯纤维水泥混凝土试验性能研究

通过试验,分析了聚丙烯纤维用量为0.5 kg/m~3,0.7 kg/m~3,0.9 kg/m~3时,混凝土抗压强度、抗折强度及抗冲击强度的变化规律,结果表明,聚丙烯纤维掺量为0.7 kg/m3时,混凝土的抗压与抗折强度达到了最大值,且聚丙烯纤维可有效提高混凝土的抗冲击强度。     

钢纤维对地坪混凝土性能的影响

通过引入不同型号和掺呈的钢纤维.着重研究其对C25地坪混凝土工作性能,力学性能、弯曲韧性和抗冲击性能的影响规律和作用机理.试验结果表明:不同型号钢纤维对地坪钢纤维混凝土的工作性能影响不同,在同一型号钢纤维下随着掺量增加地坪钢纤维混凝土的工作性能降低;相对不掺入钢纤维的地坪混凝土,掺入钢纤维后地坪钢纤维混凝土抗压强度均略有下降,但抗折强度都能提高50%以上,弯曲韧性和抗冲击性能也都可得到显著改善:掺量对地坪钢纤维混凝土抗折强度、弯曲韧性和抗冲击性能的影响不明显.通过试验结果综合分析,C25地坪钢纤维混凝土选用CW07型钢纤维,掺量在20-30 kg/m3较为合适.     

钢纤维混凝土力学性能的试验研究

基于钢纤维对于混凝土材料的作用机理,采用试验的方法,设计试验变量为钢纤维掺量,对比研究了不同纤维掺量下,混凝土材料的抗压、抗拉及抗折强度,结果表明:在纤维体积掺量为3%时,抗压强度提高31.14%,而抗拉和抗折有89.45%和65.01%的提升,进一步说明纤维在受力时,充分发挥其受拉能力强的特征,为混凝土材料分担拉力。综合经济性,得出最佳钢纤维掺量为2%~3%,为后续试验研究和施工生产提供依据。     

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。     

钢纤维和聚丙烯纤维再生混凝土力学性能研究

研究了不同掺量的钢纤维和聚丙烯纤维对再生混凝土的轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量的影响。并给出了各个力学性能与纤维掺量的经验公式。试验结果表明:钢纤维和聚丙烯纤维的掺入对再生混凝土轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及弹性模量均有不同程度提高,其中对劈裂抗拉强度的提升最为显著,对轴心抗压强度的提升不明显,对弹性模量的影响较小。钢纤维掺量为2%时,劈裂抗拉强度、抗折强度分别提高44.8%、34.0%,钢纤维掺量为1.5%时,轴心抗压强度、弹性模量分别提高19.4%、10.5%。聚丙烯纤维掺量为0.8 kg/m3时,轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量分别提高15.8%、40.5%、39.6%、7.7%。     

超高抗折钢纤维混凝土配制及工程应用

结合工程实例,采用特制钢纤维、高性能复合掺合料等原材料进行配合比设计,通过混凝土配合比正交试验,以混凝土施工性能和力学性能作为评价指标,优化了砂率、水胶比、胶凝材料用量、钢纤维掺量等影响因素。试验结果和工程应用表明,特制钢纤维能显著提高混凝土的抗折强度,高性能复合掺合料能改善拌合物的粘聚性,按照砂率为41%,水胶比为0.30,钢纤维体积掺量为2.5%,胶凝材料用量为630 kg/m~3的配合比,能够配制出抗折强度达到20 MPa的超高抗折钢纤维混凝土。     

塑钢纤维橡胶混凝土路用性能试验研究

对不同掺量塑钢纤维增强的橡胶混凝土进行抗压强度、抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性、抗冲击性能以及耐磨的试验研究,分析塑钢纤维掺量变化对橡胶混凝土路用性能的影响。试验表明:塑钢纤维掺入到橡胶混凝土中,有助于提高橡胶混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度、拉压比及折压比,随着塑钢纤维掺量的增加呈先提高后减小的趋势;掺入塑钢纤维后橡胶混凝土的弯曲韧性提高显著,存在最优掺量;塑钢纤维橡胶混凝土的冲击性能大幅度提高;耐磨性能随着塑钢纤维的掺入而不断增强。综合多方面考虑,宜掺6～8kg/m~3塑钢纤维。     

超细钢纤维增强粉煤灰水泥基材料的力学性能和干缩研究

研究了超细钢纤维增强粉煤灰水泥基材料在不同养护条件下的抗压、抗折强度发展,以及其干缩发展规律。试验结果表明:超细钢纤维增强粉煤灰水泥基材料标养28 d及蒸养3 d抗压强度最高可达到106.6和109.4 MPa,蒸养和水浴可提高水泥基材料早期强度。水泥基材料抗压强度随纤维掺量增加先轻微下降后增加,其抗折强度随钢纤维掺量增加而线性增加。钢纤维增强水泥基材料干缩与龄期符合指数函数关系,其15 d最大干缩值为0.000 521 mmmm,其3 d内的干缩应变均达到后期干缩应变的50%以上。钢纤维掺入水泥基材料干缩值最大降低了15.3%,且将干缩值趋于稳定的龄期提前;抗压强度及抗折强度随钢纤维的掺量增加,抗压强度增加值不超过25%,抗折强度最大增加接近50%。     

混杂纤维混凝土的抗冻性能试验研究

为研究混杂纤维对混凝土抗冻性能的影响,通过快速冻融法对8种掺量的纤维混凝土(钢纤维、聚丙烯纤维以及钢-聚丙烯混杂纤维)分别进行了质量损失和相对动弹性模量测定以及抗压强度和抗折强度试验。研究表明,混凝土中掺入适量混杂纤维后可提高混凝土的相对动弹性模量,降低混凝土的质量损失率以及改善冻融后的抗压、抗折强度损失率,对增强混凝土抗冻耐久性起到有利作用;混杂纤维的掺量具有一定范围性,2 kg/m~3聚丙烯纤维与20 kg/m~3钢纤维混杂时由于纤维掺量过多,导致混凝土基体内部有害孔隙增多,在各个性能指标测试中均不能达到良好效果,不利于混凝土抗冻耐久性。