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。     

纳米CaCO3和PVA纤维增强混凝土工作性及力学性能的研究

基于坍落度、坍落扩展度、抗压强度和抗压弹性模量试验,研究了体积掺量分别为0.05%、0.1%、0.15%、0.2%的PVA纤维和质量掺量分别为1%、2%、3%、4%的纳米CaCO3颗粒对掺粉煤灰混凝土工作性和力学性能的影响。结果表明,在一定的掺量范围内,随着纳米CaCO3掺量的增加,混凝土的抗压强度和抗压弹性模量先增大后减小,当纳米CaCO3掺量为3%时,抗压强度和抗压弹性模量达到最大值;随着PVA纤维体积掺量的增加,混凝土抗压强度先增大后减小,而抗压弹性模量整体上呈逐渐减小的趋势,当纤维体积掺量为0.15%和0.05%时,抗压强度和抗压弹性模量分别达到最大值;新拌混凝土的工作性随着纳米CaCO3和PVA纤维掺量的增加而逐渐降低。     

沙漠砂混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了沙漠砂替代率、粉煤灰掺量、砂率和水胶比对沙漠砂混凝土7、28、56 d抗压强度和28 d劈裂抗拉强度影响;在正交试验基础上,进一步揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土28 d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明:随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为10%时,沙漠砂混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。     

沙漠砂高强混凝土力学性能研究

通过正交试验,分析了粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、砂率和水胶比对沙漠砂高强混凝土7d、28d、56d和100d抗压强度的影响;在正交试验基础上,保持砂率和水胶比不变,进一步揭示沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对沙漠砂高强混凝土28d抗压强度和劈裂拉伸强度的影响规律。试验研究表明,随着沙漠砂替代率增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度呈现先增大后减小趋势,沙漠砂替代率为20%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度均达到最大值;随着粉煤灰掺量增加,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度先增大后减小,粉煤灰掺量为15%时,沙漠砂高强混凝土抗压强度和劈裂拉伸强度达到最大值,为沙漠砂在工程中的应用提供指导和借鉴。     

纤维-聚合物对混凝土力学性能的影响

针对当前高层建筑普通混凝土强度低、韧性差的现状，以不同乳胶粉掺量、矿粉掺量、纤维种类及掺量为影响因素，利用正交试验设计了9组纤维-聚合物混凝土，进行了抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度试验，并基于试验结果提出了纤维-聚合物的最优配合比。结果表明：随着乳胶粉的增加，混凝土的强度均显著升高；随着3种纤维自身伸长率、弹性模量的增大，混凝土的抗压强度、劈裂强度和抗折强度均有不同程度的提高；当矿粉掺量为30%、纤维体积掺量为0.15%时，混凝土的和易性和力学性能最优。     

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。     

不同因素对海砂秸秆混凝土性能的影响

通过控制单一变量法试验探究秸秆处理方式、秸秆纤维掺量、水胶比、水泥种类、秸秆长度等因素对海砂秸秆混凝土强度和干密度的影响。试验结果表明：随着秸秆纤维掺量增加,海砂秸秆混凝土抗折和抗压强度呈降低趋势;随着水胶比增大,普通硅酸盐和硫铝酸盐水泥制备的混凝土抗折和抗压强度都呈减小趋势;硫铝酸盐水泥较普通硅酸盐水泥在早期抗压强度上有一定程度提高;随秸秆长度增加,海砂秸秆混凝土抗折和抗压强度呈先增后减趋势;使用质量分数为4%NaOH溶液处理过的秸秆制成的海砂秸秆混凝土抗折和抗压强度明显优于未处理过的秸秆制成的海砂秸秆混凝土。     

低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度影响

为研究低温作用下沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响,进行单掺沙漠砂、单掺粉煤灰、双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土在室温,-10,-20,-30℃时的抗压强度试验,分析温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响规律,建立混凝土抗压强度与温度、沙漠砂替代率和粉煤灰掺量之间回归关系模型。试验结果表明:随着温度降低,低温下混凝土抗压强度呈增大趋势,低温后混凝土抗压强度随温度降低呈减小趋势;对于单掺沙漠砂混凝土,混凝土抗压强度随沙漠砂替代率增加呈先增大后减小趋势,沙漠砂替代率50%时混凝土抗压强度最大;对于单掺粉煤灰混凝土,混凝土抗压强度随着粉煤灰掺量增加呈减小趋势;对于双掺沙漠砂和粉煤灰混凝土,沙漠砂替代率50%,粉煤灰掺量10%时,混凝土抗压强度最大。     

聚合物胶粉复合纤维混凝土的力学性能

针对普通水泥混凝土的脆性问题,利用聚合物胶粉与不同参数的三种纤维复掺,制备了聚合物胶粉复合纤维混凝土,采用L9(34)的正交方案研究了聚合物复合胶粉混凝土的基本力学性能。结果表明:胶粉对混凝土的抗压强度、抗折强度和弹性模量的影响最大,其次是纤维种类;胶粉掺量的增加会明显降低混凝土的抗压强度和抗折强度,纤维掺量在0.1%~0.3%时,随着纤维掺量的增加和纤维弹性模量的增加,都能够提高混凝土的抗压强度和抗折强度,胶粉加入降低了混凝土的弹性模量,但有助于增强混凝土的韧性。     

陶瓷粉混凝土正交设计试验研究

为了研究陶瓷粉作为掺合料的可行性,通过正交试验研究,确定了不同的因素(水胶比、陶瓷粉掺量、砂率、单位用水量)对混凝土抗压强度的影响。试验结果表明:水胶比是影响混凝土抗压强度的主要因素,其次是陶瓷粉掺量,最后是砂率和单位用水量。随着陶瓷粉掺量的增加,混凝土龄期为7、28 d抗压强度,呈现降低趋势,混凝土龄期为56 d的抗压强度,呈现先升高后降低的趋势。     

掺秸秆灰、钢渣等再生骨料混凝土性能研究

采用正交设计方法,以取代率为25%的再生骨料混凝土的抗压强度和劈裂强度为考核指标,分析了秸秆灰、石墨烯、玄武岩纤维和钢渣的掺量对再生骨料混凝土抗压强度和劈裂强度的影响,试验结果表明：钢渣D、石墨烯B、秸秆灰A对再生混凝土抗压强度的影响基本一致,在试验范围内,随着各掺量的增加,再生混凝土强度先增加后减小,各因素在二水平附近时为最佳掺量;随着玄武岩纤维C掺量的增加再生骨料混凝土抗压强度呈现逐渐增长的趋势。钢渣D、石墨烯B对早期的劈裂强度影响较大,随着各掺量的增加,再生混凝土劈裂强度先增加后减小;随着玄武岩纤维C掺量的增加再生骨料混凝土劈裂强度呈现逐渐增长的趋势。通过方差和极差分析综合考虑：在秸秆灰掺量为5%、石墨烯掺量为1.8%、玄武岩纤维掺量为0.3%、钢渣掺量为15%的情况下,对应再生混凝土7 d、28 d抗压强度指标相对较高(25.27 MPa、34.28 MPa)以及7 d、28 d劈裂强度最高(5.91 MPa、6.91 MPa),在全部试验组合中为最佳配比为A2B3C1D2。     

纤维掺量及混杂比对钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土力学性能影响研究

分别将钢纤维、聚丙烯纤维按照0.25%、0.5%、0.75%的体积掺加率,以体积比1∶1、1∶2、2∶1混杂后掺入C60混凝土基体中共浇筑30组抗压、抗折、劈裂抗拉试件,通过对其进行抗压、抗折、劈裂抗拉试验研究,分析纤维掺量和混杂比对高强混凝土基本力学性能的影响。结果表明:混杂纤维的掺入降低了混凝土基体的抗压强度,混杂纤维混凝土抗压强度随纤维掺加率增大总体呈下降趋势,相同体积掺加率下,抗压强度随着混杂比中钢纤维掺量的增加亦大致呈逐渐下降的趋势;混杂纤维的掺入对混凝土基体的劈裂抗拉强度有很大改善,混杂纤维混凝土劈裂抗拉强度随着体积掺加率的增加呈先下降后增高的趋势,但随混杂比的规律并不清晰;混杂纤维的掺入对混凝土基体的抗折强度均有较大幅度提高,混杂纤维混凝土抗折强度随纤维掺量的增大呈先升后降的趋势,同体积掺加率情况下,所有混杂比对纤维混凝土抗折强度影响的规律亦不一致。     

掺橡胶颗粒的玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能研究

分别研究了不同掺量短切玄武岩纤维对轻骨料混凝土及橡胶颗粒代替部分细集料后的轻骨料混凝土的抗压、劈裂抗拉和抗折性能的影响。试验研究表明:玄武岩纤维能有效提高轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度;当在轻骨料混凝土中掺入橡胶颗粒后,抗压强度随着纤维掺量的增加呈递减趋势,劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增加不显著变化,抗折强度随着纤维掺量的增加呈现先降低后增加的变化趋势;掺入橡胶颗粒的轻骨料混凝土的三项力学指标数值均低于对应的不掺橡胶颗粒的轻骨料混凝土。     

MgO复合生态纤维混凝土早期力学性能实验研究

通过混凝土的正交试验,研究了水胶比、粉煤灰取代率、氧化镁掺量、砂率、复合生态纤维体积掺量对于混凝土28 d抗压强度、28 d劈裂抗拉强度的影响,并确定混凝土的最优配合比。试验结果表明:氧化镁的掺入会严重降低混凝土的抗压强度,劈裂抗拉强度也有所降低,当氧化镁和复合生态纤维复掺时混凝土早期力学性能的下降趋势有所改善,并达到C50混凝土强度要求。     

低砂率秸秆纤维混凝土力学性能研究

本试验研究了秸秆掺量、减水剂掺量以及混凝土的养护条件对低砂率秸秆纤维混凝土性能的影响。结果表明:随着秸秆掺量的增加,低砂率秸秆纤维混凝土的强度逐渐降低,但是当掺量达到7%时,混凝土强度趋于稳定;低砂率秸秆纤维混凝土在室内自养护条件下获得比静水养护条件下更高的抗压强度;减水剂的掺量为3%时,低砂率秸秆纤维混凝土力学性能最优。     

塑钢纤维对橡胶混凝土基本力学性能的影响

将6~18目橡胶颗粒按细骨料的10%掺入混凝土后,外掺2、4、6、8 kgm3的塑钢纤维,研究橡胶混凝土基本力学性能的变化规律。试验结果表明:随着掺量的增加,7 d抗压强度逐渐降低;28 d抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量、压折比均先升高后降低;28 d抗折强度有增大的趋势;劈裂抗拉强度变化很小。掺入塑钢纤维的橡胶混凝土在受力后出现的裂缝细小,扩展速度相对缓慢,卸载后试件能更完整的连在一起。     

钢纤维对活性粉末混凝土性能影响研究

研究不同钢纤维掺量、长度、长径比及混杂纤维对活性粉末混凝土(RPC)流动性、抗压强度和抗折强度的影响。试验表明:单掺纤维时,纤维长度在一定范围内随着纤维长径比的增大,RPC流动性降低,抗压强度和抗折强度有不同程度提高;当钢纤维长度达20mm时,RPC抗压强度和抗折强度均较低。混杂纤维保持总量1.5%不变,随着短纤维掺量的增加,流动度、抗压强度和抗折强度均呈先增加后降低的趋势。试验数据拟合得到RPC流动度、抗压强度和抗折强度计算公式。     

正交法分析再生混凝土基本力学性能

用正交分析法分析矿渣粉、粉煤灰、引气剂、聚丙烯纤维和再生粗骨料5个因素对再生混凝土抗压和劈拉强度的影响,得出再生混凝土的最佳配合比。试验表明:粉煤灰和矿渣粉是影响再生混凝土力学性能的主要因素;随着粉煤灰掺量增加,再生混凝土28 d抗压强度和劈拉强度分别降低2.6%～8.8%和0.6%～4.7%,粉煤灰掺量30%的再生混凝土90 d抗压强度比28 d提高了49%;再生混凝土的强度随着矿渣粉掺量的增加呈增大趋势,抗压强度增幅为4.9%～8.1%,劈拉强度增幅为0.4%～4.6%。     

微胶囊-玄武岩纤维/水泥自修复复合材料超声波性能

以水泥、玄武岩纤维和环氧树脂微胶囊为原料,制备微胶囊玄武岩纤维/水泥自修复复合材料,研究纤维掺量、微胶囊质量分数、水灰质量比和养护龄期密度对复合材料超声波性能的影响,采用正交试验确定微胶囊玄武岩纤维/水泥自修复复合材料超声波性能的最佳配合比。试验结果表明,超声波声时随着纤维掺量、微胶囊质量分数及水灰质量比的增加,均呈现增加的趋势,随着养护龄期的增加而降低;超声波波幅随着纤维掺量的增加变化不明显,随微胶囊质量分数及水灰质量比的增加均呈先增加后降低的趋势,随养护龄期的增加而增加;超声波频率随着纤维掺量的增加变化不明显,随微胶囊质量分数及水灰质量比的增加均呈先增加后降低的趋势,随养护龄期的增加而增加;复合材料经损伤后修复,超声波波速修复率为113.67%,恢复率为101.04%;超声波波幅修复率为175.07%,恢复率为102.32%。     

PSAG三元体系水泥纤维混凝土的弹性模量

为满足水泥混凝土路面快速修复的材料性能需要,以硫铝酸盐水泥复掺硅酸盐水泥、调节石膏掺量、聚丙烯纤维掺量和纤维长度为技术途径,制备了硅酸盐-硫铝酸盐-石膏(PSAG)三元体系水泥纤维混凝土,并采用正交试验方法研究了各因素对PSAG三元体系水泥纤维混凝土弹性模量的影响。结果表明:纤维掺量、石膏掺量和纤维长度对混凝土弹性模量的影响非常显著,mSA/mPC对混凝土弹性模量的影响显著;纤维掺量和石膏掺量对弹性模量的影响趋势是一致的,弹性模量随着其掺量的增加而减小;纤维长度为9mm时弹性模量最大;混凝土弹性模量与立方体抗压强度和表观密度之间满足幂函数乘积的关系,且在显著水平0.01时其相关性显著。