复掺GO与钢纤维对UHPC性能的影响研究

该文研究了复掺氧化石墨烯(GO)与钢纤维对超高性能混凝土(UHPC)力学性能、流动性能、耐久性能的影响规律。研究结果表明:GO复掺钢纤维可以明显提高UHPC的抗压强度,但是会降低工作性。随着钢纤维掺量的增加,UHPC的流动度逐渐降低。复掺GO与钢纤维可以提高UHPC的抗氯离子渗透性能,降低干燥收缩,提高抗硫酸盐侵蚀性能。     

纤维对海砂超高性能混凝土性能的影响

采用未经淡化处理的海砂配制超高性能混凝土(UHPC)对于岛礁建筑具有重要意义。通过水泥胶砂的力学性能和流动度试验确定了海砂UHPC的基准配合比,研究了钢纤维和PVA纤维对海砂UHPC力学性能和流动度的影响。试验结果表明:随着钢纤维体积掺量的增加,海砂UHPC的抗压和抗折强度提高,综合考虑力学性能和经济性,钢纤维最优体积掺量为1.5%。当钢纤维体积掺量为1.0%时,PVA纤维等体积完全取代钢纤维对抗压强度影响不大,抗折强度降低22.5%;当钢纤维体积掺量为1.5%时,混杂体积掺量0.75%以内的PVA纤维对抗压和抗折强度的影响不大,但流动性明显降低。     

聚乙烯醇纤维及钢纤维增强水泥砂浆流变性和流动性能

为探索纤维对水泥砂浆拌和物工作性能的影响,采用流变仪、微型坍落度筒和V型漏斗研究了不同水灰比和纤维掺量(体积分数)下,聚乙烯醇(PVA)纤维及钢纤维增强水泥砂浆拌和物的流变性和流动性能.结果表明:2种纤维增强水泥砂浆拌和物的屈服应力和塑性黏度均随着水灰比的增大而减小,而流动扩展度和流动速率均随着水灰比的增大而增大;PVA纤维掺量为0.25%时,对拌和物工作性能的影响较小;钢纤维掺量小于0.75%时,能够促进纤维增强水泥砂浆拌和物流动;钢纤维掺量继续增加至1.00%时,拌和物的流动性则明显降低.纤维增强水泥砂浆拌和物的流动扩展度与屈服应力、流动速率与塑性黏度均呈负指数关系,相关系数分别为0.808和0.730.     

海砂超高性能混凝土性能影响因素试验研究

为更好地开展海砂UHPC配合比设计,研究了水胶比、砂胶比、硅灰、钢纤维等因素对海砂UHPC性能的影响,试验结果表明：水胶比越低,海砂UHPC强度越高;海砂UHPC的流动度随胶砂比增大而增大,抗压、抗折强度的变化规律为先增大后减小;随硅灰掺量增加,海砂UHPC的流动度、抗压强度、抗折强度均先增加后降低;随钢纤维体积掺量增加,海砂UHPC的流动度随之降低,抗压强度、抗折强度随之增加,其中钢纤维掺量对抗折强度影响极为显著。     

常温养护超高性能混凝土受压性能研究

超高性能混凝土(UHPC)通常采用蒸汽和蒸压养护,更适合于桥梁等预制结构的工程应用,但也限制了其在建筑结构领域的发展。以现浇施工性和环境养护为目标,配制出适合于结构应用的超高性能混凝土。研究了水胶比、钢纤维类型和钢纤维掺量对于超高性能混凝土受压强度的影响。结果表明,水胶比越低,新拌浆体内部更加致密,UHPC的受压强度越高;端钩型钢纤维与混凝土浆体之间的黏结力更强,可获得较直线型纤维UHPC更高的受压强度。随着纤维掺量的增加,UHPC受压强度也随之增加,建议不超过3%掺量。此外,为了研究UHPC在现浇状态下的流动性和施工性,进行了UHPC塌落度试验。结果表明,水胶比0.16、掺入3%钢纤维的新拌混凝体浆体的塌落度为242 mm,流动性能良好。     

稻壳灰与混杂纤维对超高性能混凝土的影响作用研究

超高性能混凝土(UHPC)具有优异的力学性能、耐久性且能减轻结构自重、降低材料使用量,具有广阔的应用前景.但UHPC中大量采用超细硅灰与钢纤维等材料,成本较高.对此,拟采用稻壳灰取代一定量硅灰,选用聚丙烯纤维、玄武岩纤维与钢纤维混杂,通过测试UHPC的流动度、静动态力学性能、收缩变形与氯离子扩散系数,研究稻壳灰与混杂纤...     

钢纤维与PVA纤维对超高性能混凝土强度及抗冲磨性能影响研究

为了研究不同纤维对超高性能混凝土(UHPC)力学性能和抗冲磨性能的影响,分别在UHPC中掺入不同体积分数的钢纤维和PVA纤维,进行了抗压、抗拉及抗冲磨试验。结果表明,钢纤维对UHPC抗压性能的提升效果优于PVA纤维;钢纤维与PVA纤维均能显著提升UHPC的抗拉性能;PVA纤维对UHPC抗冲磨性能的提升效果优于钢纤维。     

磷酸锌改性钢纤维对UHPC单轴拉伸性能的影响

系统研究了不同质量掺量下,磷酸锌(Zn Ph)改性及未改性钢纤维对超高性能混凝土(UHPC)单轴拉伸性能的影响,并采用单根纤维拔出试验、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)分别对纤维桥联作用、纤维/基体界面及纤维表观的形貌和元素进行分析。结果表明:钢纤维掺量相同时,与未改性钢纤维UHPC相比,Zn Ph改性钢纤维UHPC的极限抗拉强度和轴拉韧性比均增大,以掺量为160 kg/m3时最优,此时二者分别为9.00 MPa和0.85;单根Zn Ph改性钢纤维拔出行为的最大力、界面剪切强度和拔出耗能相较单根未改性钢纤维的分别提高了45.47%、45.23%、49.37%;Zn Ph改性钢纤维与UHPC基体间更加致密的界面性能、纤维表面更多的水化产物黏附和"沟壑"为单根Zn Ph改性钢纤维拔出性能的增强及其UHPC单轴拉伸韧性的提升奠定了基础。     

触变剂对超高性能混凝土性能的影响研究

为减少超高性能混凝土(UHPC)在坡面施工时无法有效保持定型问题,研究了触变剂对UHPC工作性能、力学性能的影响,并采用流变仪测试了掺触变剂UHPC的流变性能,采用修正后Bingham流体模型,对掺触变剂UHPC的屈服应力与塑性黏度进行计算。结果表明:随着触变剂掺量的增加,坡面流动度减小,UHPC的屈服应力提高,塑性黏度增大,且增大了UHPC的触变性。触变剂掺量为0.2%时,流动度与斜面流动度较空白组分别减小了12.8%、30.7%,28 d抗压强度较空白组降低了4.2%;其屈服应力和塑性黏度分别为96.53 Pa和67.25 Pa·s,较空白组分别提高了19.0%和3.5%;当触变剂掺量超过0.4%时,对其流动度及抗压强度影响较大,不宜在UHPC中超掺使用。     

纤维对含粗骨料超高性能混凝土高温性能的影响

为了探究改善超高性能混凝土(UHPC)高温性能的措施,从力学性能、质量损失、超声检测等方面研究了纤维(不掺纤维、单掺钢纤维、混掺钢纤维与合成纤维)对UHPC高温性能的影响.结果表明:当纤维掺量增加时,UHPC的工作性与抗压强度均随之下降,抗折强度则先升后降;随着目标温度的升高,UHPC的残余抗压强度先升后降,损伤逐步加...     

超高性能混凝土工作及力学性能分析北大核心

为研究水胶比、减水剂和矿物掺合料掺量对超高性能混凝土(UHPC)工作性能的影响以及水胶比、矿物掺合料和钢纤维掺量对UHPC力学性能的影响,分别进行净浆流动度试验和UHPC抗折、抗压强度试验。结果表明:提高水胶比和增加粉煤灰掺量可以改善浆体的流动性,但会降低UHPC的抗折强度和抗压强度;增加矿渣粉掺量可以在改善浆体流动性的同时,提高UHPC后期的抗折强度和抗压强度;随着硅灰掺量的增加,浆体的流动性不断降低,而UHPC的抗折强度和抗压强度呈现先上升后下降的趋势,当硅灰掺量为25%时,UHPC的强度达到峰值,抗折强度和抗压强度分别提高23.7%和32.0%;钢纤维掺量的增加会提高UHPC强度,当掺入2%的钢纤维时,UHPC的抗折强度与抗压强度分别提高39.7%和59.1%。综合考虑,建议硅灰掺量在20%~30%之内为宜,矿渣粉掺量不超过30%,粉煤灰掺量不超过20%,钢纤维掺量宜取2%。     

玄武岩纤维增强超高性能混凝土基本力学性能研究

超高性能混凝土（Ultra high performance concrete,UHPC）是一种具有高强度、高韧性及优良耐久性的水泥基复合材料。研究了UHPC常用原材料组分及玄武岩纤维（Basalt fiber,BF）对UHPC流动性及力学性能发展的影响。试验研究结果表明：纤维的掺入使得UHPC流动性降低,且随着纤维掺量的增加,流动度逐渐减小,使用1%掺量的12 mm BF的试样获得最佳的抗压强度、抗折强度及良好的流动度;在标养情况下,UHPC的性能受水灰比影响较大,随着水灰比增大,UHPC新拌物流动性增加,强度逐渐减小;UHPC流动度随着灰砂比增大而增大,强度则表现为1∶1.2时最佳;硅灰掺量对UHPC性能影响相对较小;矿渣粉可考虑作为较佳的矿物掺合料选择。综合分析原材料组成为12 mm纤维掺量1%、水灰比0.17、灰砂比1∶1.2、硅灰掺量12.5%、减水剂掺量1.5%时UHPC性能最佳。     

钢纤维规格对超高性能混凝土性能的影响

采用不同规格钢纤维配制超高性能混凝土(UHPC),分析研究钢纤维的长径比、直径与长度对UHPC坍落扩展度、抗压与抗折强度的影响。试验结果表明,UHPC材料的抗折强度会随着钢纤维长径比的增大而提高,但工作性能会有所下降,而抗压强度则随长径比变化呈先增大后减小的变化趋势,但其影响规律不能单纯考虑钢纤维长径比的影响,还需考虑钢纤维直径及长度的影响。     

石屑制备超高性能混凝土力学性能试验研究

使用破碎、筛分后的废弃石屑代替石英砂作为骨料制备超高性能混凝土(UHPC)。基于单因素分析试验,研究了各因素(水胶比、胶集比、减水剂掺量、钢纤维掺量)对石屑UHPC抗压强度、抗折强度及流动度的影响规律,考查了四种不同养生方式下石屑UHPC力学性能的变化。结果表明,当胶集比、水胶比、减水剂掺量、钢纤维掺量分别为0.63、0.2、2.1%和1.5%时,石屑UHPC的力学性能和工作性能最优,7d抗压强度最高为113.7MPa,抗折强度为35.2MPa;分析应力-应变曲线发现,掺加钢纤维不仅可以提高石屑UHPC的力学强度,还能显著提高石屑UHPC的韧性和残余抗压强度;经过水浴养护、干热养护和水浴+干热组合养护后,石屑UHPC的抗压强度分别提高了5.7%、27.1%和40.3%,但热养护对抗折强度影响不大。     

利用3D-DIC评价超高性能混凝土裂缝扩展行为

为研究钢纤维掺量对超高性能混凝土裂缝扩展行为的影响,利用3D-DIC定量评价超高性能混凝土裂缝扩展规律。首先利用三点弯曲试验测试纤维掺量对UHPC弯曲性能影响。然后利用3D-DIC监测弯曲荷载作用下UHPC裂缝扩展行为。实验结果表明:钢纤维显著改善了UHPC的抗压强度和劈裂拉伸强度,随着纤维掺量的增加,抗拉强度和劈裂拉伸强度呈现出先增大后减小的趋势,当纤维体积掺量为2.0%时,其抗压和劈裂拉伸强度达到最大值。当V_f=0.5%时,荷载-挠度曲线呈现"挠度软化"现象,P_(LOP)P_(MOR);V_f≥1.0%时,荷载-挠度曲线呈现"挠度硬化"现象。随着纤维掺量的增加,裂缝扩展路径曲折程度增加,裂缝开口位移逐渐增大。     

PVA纤维增强超高性能混凝土的力学性能研究

为探究PVA纤维对超高性能混凝土（UHPC）工作性能与力学性能的影响，试验通过设置5组不同的纤维掺量探究了UHPC的力学性能。结果表明，低掺量的纤维有利于提高UHPC的流动度，当纤维掺量超过0.5%后，纤维对流动性能产生不利影响，流动度开始下降，最低为164 mm；而抗压强度随纤维掺量的变化为先上升后降低，PVA1.0组抗压强度最大，为132.89 MPa；抗折强度与抗拉强度与纤维掺量成正比，PVA2.0组试验梁抗折强度最大，为13.27MPa；随着纤维掺量的增加，荷载-挠度曲线围成的面积也逐渐增大，能量吸收值也明显增大，PVA2.0组能量吸收值最高，为78.62 kN·mm。     

基于实体多向切割试件的UHPC纤维取向敏感性研究

为研究纤维取向对超高性能混凝土(UHPC)受力性能的敏感性，文章首先对单侧浇筑的UHPC平板进行多向切割(0°、45°和90°)，然后对棱柱体切割试件进行四点弯曲试验，分析切割角度和流动距离对UHPC弯拉性能的影响。最后对切割试件的纤维取向系数的敏感性和法国UHPC规范推荐值的适用性进行分析和评估。结果表明：①单侧浇筑与UHPC流动会使得钢纤维趋向于平行UHPC流动方向分布；②UHPC弯拉性能存在各向异性，对纤维取向较为敏感。0°切割试件的平均弯曲初裂强度和平均弯曲峰值强度最高，45°切割试件次之，90°切割试件最低；③不同角度切割试件的弯曲初裂强度受UHPC的流动距离影响有限，弯曲峰值强度受UHPC的流动距离影响较大。随UHPC的流动距离的增加，0°和45°切割试件的弯曲峰值强度先提高后降低，90°切割试件的弯曲峰值强度略有提高；④UHPC的整体纤维取向系数和局部纤维取向系数均对切割角度较为敏感，UHPC流动距离对整体纤维取向系数影响相对较小，但对局部纤维取向系数影响较大；⑤综合该文和统计的实体切割模型的试验结果，验证法国UHPC规范纤维取向系数的推荐值是可行的。     

含粗骨料UHPC的强度尺寸效应与性能研究

研究了胶凝材料组成比例、钢纤维类型（平直型、端钩型）对含粗骨料超高性能混凝土（UHPC）强度尺寸效应、工作性和收缩性能的影响,分析了减缩剂掺量（0～2.0%）对含粗骨料UHPC收缩性能、力学性能、抗氯离子渗透性能和孔结构的影响。结果表明：适当增加粉煤灰掺量有利于改善含粗骨料UHPC的工作性,降低收缩;掺入钢纤维降低了含粗骨料UHPC的工作性,但抑制了收缩,且端钩型钢纤维抑制效果更显著;掺入1%钢纤维能够有效降低含粗骨料UHPC的强度尺寸效应,且平直型钢纤维的降低效果更好;掺入减缩剂明显降低了含粗骨料UHPC的收缩,但会使抗压强度降低,总孔隙率增大,抗氯离子渗透性能变差。     

超高性能混凝土工作性改善措施研究

该文研究了不同水胶比下,细骨料级配及粗骨料取代细骨料的比例对超高性能混凝土(UHPC)工作性能和力学性能的影响。试验结果表明:骨料的比表面积(SSA)能较好地描述UHPC流动度的变化;通过改变骨料的级配来降低SSA可提高UHPC的流动性,但会降低UHPC的抗压强度;通过用粗骨料部分取代细骨料的方法能改善UHPC的工作性,对UHPC抗压和抗折强度的影响与粗骨料粒径和取代比例有关,且对抗折强度的影响要大于抗压强度。     

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。