聚丙烯纤维对水泥土力学性能的影响效应探究

聚丙烯纤维是一种强度高、弹性好、耐腐蚀性的合成纤维,被广泛应用于基坑支护和地基处理中.通过在水泥土中添加聚丙烯纤维来提高其力学性能,以纤维长度、纤维添加量、灰土比、养护龄期对水泥土的无侧限抗压和劈裂抗拉进行试验探究.结果表明:纤维掺量在一定范围内提高了水泥土抗拉和抗压性能,纤维含量过多或长度过大时反而对抗拉和抗压产生不利影响.聚丙烯纤维较优掺入长度为12mm,最优掺量为1.0%,较为合理的灰土比为26%.     

聚丙烯纤维增强混凝土拉压比试验

针对聚丙烯纤维对混凝土强度和拉压比影响的问题,采用标准试验方法,对不同纤维掺量和不同纤维长度的混凝土进行立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验.结果表明,聚丙烯纤维混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度的预测模型与试验结果吻合程度较高;聚丙烯纤维混凝土拉压比在纤维掺量为0~0.1%之间递增,在纤维掺量为0.1%~0.25%之间递减;6 mm聚丙烯纤维混凝土拉压比与基准混凝土拉压比相比略有下降,12 mm聚丙烯纤维混凝土拉压比比基准混凝土提高了5.5%,聚丙烯纤维可以显著改善混凝土脆性破坏形态,提高混凝土韧性.     

掺加不同纤维的活性粉末混凝土抗拉强度研究

RPC被广泛应用于国内外各类大型复杂工程.为进一步提高RPC抗拉力学性能,通过试验探讨不同养护方式下不同纤维种类对RPC抗拉强度的影响.具体纤维种类包括钢纤维、聚丙烯纤维及碳纤维,养护方式包含标准养护、蒸汽养护及热水养护.结果表明,钢纤维对提高RPC抗拉强度最为显著,同时钢纤维的掺加对改善RPC脆性破坏有一定效果.0%~1.5%掺量的碳纤维可以提高RPC抗压强度,但效果不及钢纤维.当碳纤维掺量高于1.5%时,RPC抗拉强度随着碳纤维掺量的增大而降低.聚丙烯纤维对RPC抗拉强度影响相对较小,0%~0.1%掺量的聚丙烯纤维可以使得RPC抗拉强度有微小提升,当掺量为0.1%~0.4%时,RPC抗拉强度随着聚丙烯纤维掺量的增加而减小.     

玄武岩纤维水泥土抗拉性能试验研究

为提高水泥土的抗拉性能,利用纤维的加筋增强效果,探讨在水泥土中掺入玄武岩纤维来改善其抗拉性能的方法.对不同配比的玄武岩纤维水泥土进行劈拉试验,得到相应的抗拉强度及不同的破坏形态.研究结果表明,玄武岩纤维的掺入能明显提高不同龄期水泥土试件的抗拉强度,但随着纤维掺量的增加,增强效果逐渐减弱,即过多的纤维掺量无法带来更明显的强度增长;玄武岩纤维的掺入使水泥土的塑性增强,试件破坏时表现出一定的塑性,有利于提高工程稳定性.根据实验结果建立了不同配比的玄武岩纤维水泥土抗拉强度与抗压强度的关系式,可为实际工程提供参考.     

混杂纤维增强高性能混凝土拉压比试验研究

研究了揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和拉压比的影响.参照国家标准和试验方法,按不同的纤维掺量设计了9组混杂纤维增强高性能混凝土试件以及3组钢纤维增强高性能混凝土对比试件和1组普通高性能混凝土对比试件,进行了大量立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验研究,并对拉压比进行回归分析.结果在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维后:对抗压强度影响不明显,但可使抗拉强度提高10%~30%,使拉压比增大到0.06~0.068;钢纤维体积掺量为0.8%、聚丙烯纤维体积掺量为0.11%时,混杂纤维增强高性能混凝土拉压比为0.068;混杂纤维增强高性能混凝土的劈裂抗拉试验为近似于延性断裂破坏.结论掺加适量钢纤维和聚丙烯纤维后,高性能混凝土的抗拉强度和拉压比均有不同程度的提高,这有利于提高高性能混凝土的抗裂性能和抗震性能.     

混杂纤维增强高性能混凝土强度的试验

目的揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和抗裂性能的影响.方法参照国家标准和试验方法，按不同的纤维掺量设计了16组纤维增强高性能混凝土试件，进行了大量抗压强度试验和劈裂抗拉性能试验研究.结果低体积掺量的聚丙烯纤维增强高性能混凝土劈裂抗拉试验破坏为爆裂式破坏；在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维可使抗拉强度提高10%-40%，使拉压比增大到1/18-1/16；劈裂抗拉试验破坏为带有一定延性的破坏；钢纤维体积掺量为0.8%、聚丙烯纤维体积掺量为0.11%时混杂纤维增强高性能混凝土的复合增强效果最好，高性能混凝土拉压比为1/16.结论适量掺加钢纤维和聚丙烯纤维可使高性能混凝土的拉压比增大，提高高性能混凝土的抗裂性能.     

钢-聚丙烯混杂纤维混凝土受拉性能试验研究

为了探讨钢-聚丙烯混杂纤维对混凝土试件轴向拉伸力学性能的影响，以钢纤维体积掺量为1%、1.5%、2%，聚丙烯纤维体积掺量为0.1%、0.15%、0.2%，设计了9组钢纤维和聚丙烯纤维混杂试件，开展配筋钢-聚丙烯混杂纤维混凝土受拉性能试验。结果表明：钢-聚丙烯混杂纤维有利于提高混凝土抗拉强度，混杂纤维体积掺量是影响抗拉强度和峰值应变的重要因素，钢纤维体积掺量1.5%和聚丙烯纤维体积掺量0.15%混杂对混凝土受拉性能改善效果较好。     

聚丙烯纤维水泥稳定碎石力学性能试验研究

为了研究聚丙烯纤维对水泥稳定碎石力学性能的影响,对聚丙烯纤维水泥稳定碎石和普通水泥稳定碎石的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗压回弹模量、抗弯拉强度和抗弯拉弹性模量进行了测试,给出了聚丙烯纤维体积掺量合适的建议范围为0.06%~0.08%.同时根据试验结果的回归分析,得出了聚丙烯纤维体积掺量与聚丙烯纤维水泥稳定碎石各力学性能指标的关系式.试验结果表明:聚丙烯纤维的掺入对水泥稳定碎石的各种强度均有一定的提高,能有效地减小抗压回弹模量和抗弯拉弹性模量,提高了其抗变形能力;在聚丙烯纤维体积掺量小于0.1%的范围内,随着纤维掺量的增加,水泥稳定碎石各种强度有增加的趋势,而其抗压回弹模量和抗弯拉弹性模量是逐渐降低的.     

聚丙烯纤维橡胶混凝土力学正交试验研究

为探究聚丙烯纤维橡胶混凝土的力学性能,通过正交试验方法对其进行力学测试,并与普通混凝土相比较,分析聚丙烯纤维掺量及长度、橡胶掺量对混凝土28 d抗压、劈裂抗拉和抗折强度的影响。结果表明：混凝土强度随橡胶掺量增加而显著降低,随聚丙烯纤维掺量增加而逐渐增大;纤维长度对强度影响较小,适当掺量的橡胶和聚丙烯纤维能够改善混凝土脆性,增强混凝土延性和韧性。综合分析,本试验较优配合比为橡胶掺量2%,聚丙烯纤维掺量0.8%,聚丙烯纤维长度18 mm。     

混杂粗/细聚丙烯纤维混凝土力学及抗氯离子渗透性能研究

基于试验研究了不同混凝土强度等级(C20、C30、C40、C50)、不同聚丙烯纤维掺量、聚丙烯掺杂方式(单掺长度6mm细纤维、单掺长度9mm细纤维、长度6mm与长度9mm细纤维2∶1混掺、长度6mm细纤维与长度35mm粗纤维1∶6混掺)下、纤维混凝土的劈裂强度和氯离子扩散系数,比较各种因素对混凝土强度及抗氯离子渗透性能的影响,分析了其影响机理.结果表明:相对于不同长度的聚丙烯细纤维,混掺聚丙烯粗细纤维混杂混凝土劈裂受拉时,可有效利用细纤维对微裂缝的抑制作用和粗纤维对宏观裂缝的桥接作用,抑制微观及宏观裂缝的发展,可显著提高混凝土的劈拉强度;同时可缓解细细纤维混掺时存在的分散性较差的问题,抗氯离子渗透性能良好.     

聚乙烯醇纤维水泥基复合材料拉压比试验研究

立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验,是研究聚乙烯醇纤维对水泥基复合材料拉压比性能影响的最直接的方法。立方体试件的尺寸为100mm×100mm×100mm,PVA纤维掺量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%,粉煤灰掺量为30%、50%。试验结果表明,掺入PVA纤维对立方体抗压强度影响不显著,而劈裂抗拉强度则提高了42.64%～135.12%,拉压比提高36.82%～134.27%;30%粉煤灰掺量的水泥基复合材料比50%粉煤灰掺量的水泥基复合材料抗压强度高20%以上,但对劈裂抗拉强度影响不明显。PVA纤维水泥基复合材料立方体抗压试块裂缝开展路径较多,不易破碎,抗压韧性显著增强。     

聚丙烯纤维混凝土的工作性与力学性能

研究了聚丙烯纤维和粉煤灰对混凝土的工作性和力学性能的影响.试验结果表明:在混凝土中掺加1.0‰聚丙烯纤维,可以降低新拌混凝土坍落度经时损失,使混凝土拌合物的泌水率降低了35%.与普通混凝土相比,聚丙烯纤维对混凝土的抗压强度影响不大,但28 d劈拉强度提高45%,抗折强度提高19%,拉压比提高46%.同时掺加聚丙烯纤维和粉煤灰,混凝土坍落度经时损失与单掺聚丙烯纤维混凝土相似,但可以改善混凝土泌水率、劈拉强度和抗折强度.     

聚丙烯纤维对轻骨料混凝土基本力学性能影响试验研究

常用的页岩陶粒内部有多孔结构,易导致其机械强度较天然石子低,在轻骨料混凝土受力时更容易破坏,使轻骨料混凝土的基本力学性能降低。为增强轻骨料混凝土的基本力学性能,通过试验研究轻骨料混凝土的基本力学性能受聚丙烯纤维的掺量及其长度的影响规律。试验结果显示：聚丙烯纤维可有效改善轻骨料混凝土的抗压、抗拉性能。长度3 mm聚丙烯纤维,当掺量为0.3%～1.2%时,轻骨料混凝土的立方体抗压强度和劈裂抗拉性能分别上升4.4%～12.8%和4.5%～15.5%;对于纤维长度为6 mm、掺量为0.3%～0.9%时,立方体抗压强度和劈裂抗拉性能提升幅度则分别为11.5%～18.3%、14.3%～23.4%。6 mm聚丙烯纤维较3 mm能更有效提升轻骨料混凝土的抗压和抗拉性能,相对增幅分别达1.6%～10.4%和9.5%～10.6%。聚丙烯纤维的掺入整体上有利于轻骨料混凝土弹性模量的提升,但是效果和规律均不明显。     

聚甲醛纤维增强混凝土劈裂抗拉强度的研究

对聚甲醛（POM）纤维增强混凝土的劈裂抗拉强度展开研究,以PP纤维增强的混凝土作为对比,研究不 同长度和不同掺量POM纤维对增强混凝土的劈裂抗拉强度的影响。研究结果表明,长度为6mm 的POM和PP纤维增强 的混凝土在掺量为0.9kg/m3时具有较好的抗劈拉性能。掺量为0.9 kg/m3时的POM纤维增强的混凝土中,长度为6mm 的POM纤维增强混凝土具有较高的抗劈拉强度,而在掺量为1.3kg/m3时的PP纤维增强的混凝土中,PP纤维长度对混 凝土强度影响较小。不同长度的POM纤维等量混掺增强的混凝土中,不同长度的等量混掺方案对混凝土的抗劈拉 强度影响较小,其中以3、6、9和12mm四种长度等量混掺的混凝土抗劈拉效果最好。     

玻璃纤维水泥土无侧限抗压强度特性研究

鉴于纤维的韧性和水泥的强度特性,将分散的纤维和水泥均匀掺入土体中形成纤维水泥土.通过一系列无侧限抗压强度试验,主要研究纤维掺量、水泥掺量和龄期对纤维水泥土无侧限抗压强度特性的影响.试验结果表明:纤维能有效提高素黏土和水泥土的无侧限抗压强度和韧性,当纤维掺量为0.6%时,两者的无侧限抗压强度达到峰值,然后随纤维掺量的增加而降低;纤维水泥土的无侧限抗压强度随养护龄期的增加而提高,28d达到峰值并趋于稳定;在纤维最佳掺量0.6%和水泥掺量8%条件下,纤维水泥土的无侧限抗压强度可提高到素黏土的13倍.     

纤维增强混凝土材料抗冲击荷载试验研究

普通混凝土易开裂,韧性较差。文中主要通过混凝土抗冲击试验,研究了在普通混凝土中掺入不同长度的合成聚丙烯纤维及聚丙烯腈纤维,以改善混凝土的脆性性能,提高混凝土的韧性。试验中在混凝土中分别掺入长度为20mm合成聚丙烯纤维、40mm合成聚丙烯纤维及单丝聚丙烯腈纤维,每种纤维掺量分别为1kg/m~3,3kg/m~3,6kg/m~3,9kg/m~3,通过改变纤维掺量研究不同掺量下合成纤维对混凝土抗冲击荷载的影响规律。实验研究结果表明:纤维混凝土的抗冲击性能随纤维掺量提高显著提升,纤维含量为9kg/m~3的40mm聚丙烯纤维混凝土试件其抗冲击韧性最好,相较于普通混凝土的抗冲击韧性提高了306.67%。     

高韧性纤维增强水泥基复合材料的单轴拉伸力学性能

试验研究了3种纤维掺量聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)的单轴拉伸力学性能及纤维掺量对ECC力学性能的影响规律,探讨了裂缝扩展宽度与轴拉应力的关系,分析了ECC拉伸断裂能与特征长度.结果表明:当纤维掺量由0.308%提高到0.462%时,PVA-ECC的断裂能提高128%,特征长度提高146%,最大拉应变提高128%.PVA-ECC的断裂能和最大拉应变比聚丙烯纤维混凝土分别提高209%和3 614%.表明PVA纤维具有良好的阻裂增韧效用,显著提高了ECC的抗裂性能和变形能力,ECC在单轴拉伸荷载下能实现应变硬化和多重裂纹开裂.     

基于正交设计混杂纤维混凝土拉压比试验研究

固定混凝土配合比参数:水胶比0.28,砂率40%,单方用水量135kg/m3,矿物掺合料掺量40%;借助L16(45)正交设计方法考察了钢纤维掺量(0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,体积分数,下同)、聚丙烯纤维掺量(0.05%,0.1%,0.15%,0.2%)及长度(5mm,6.5mm,12mm,18mm)对混凝土3d和28d拉压比的影响,并对试验结果进行了直观分析和方差分析。结果表明:与基准混凝土相比,混杂纤维对混凝土3d和28d拉压比呈正混杂效应;当聚丙烯纤体积分数为0.05%、长度为6.5mm/18mm、钢纤维体积分数为1.5%时,混凝土3d拉压比的最大提升幅度分别为17.9%、14.1%、25.4%;当聚丙烯纤体积分数为0.1%、长度为12mm、钢纤维体积分数为2.0%时,混凝土28d拉压比的最大提升幅度分别为40.9%、27.3%、40.9%。     

混杂纤维对高性能混凝土拉压比的影响

为研究低掺量钢-聚丙烯混杂纤维对高性能混凝土拉压比的影响,采用正交试验法设计了18组混杂纤维高性能混凝土试件及1组普通高性能混凝土对比试件,通过标准试验方法进行立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验,试验中考虑的因素主要是钢纤维的特征参数(类型、体积率、长径比)和聚丙烯纤维体积率.分析各因素对高性能混凝土拉压比的影响,结果表明:混杂纤维高性能混凝土具有明显延性破坏特征,而普通高性能混凝土表现为脆性破坏,混杂纤维的掺入使高性能混凝土的拉压比最大提高了26.2%,平均提高了9.9%.在影响高性能混凝土拉压比的四个因素中,钢纤维类型的影响最大,其次是聚丙烯纤维的体积率,影响最小的是钢纤维长径比.高性能混凝土中掺入适量钢-聚丙烯混杂纤维后,拉压比显著提高,韧性得到明显改善.     

废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度试验

目的 为提高废弃混凝土利用率,研究再生骨料掺入量、纤维长度、水灰质量比等因素对再生混凝土劈裂抗拉强度的影响.方法 采用干拌法掺入不同掺量纤维,制作150 mm×150 mm× 150 mm标准立方体试块,标准养护28 d后进行劈裂抗拉试验.结果随着废弃纤维掺入量的增加,废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度增加,当掺入量达到0.12％时,劈裂抗拉强度有所下降或者增加趋势有所减弱.掺入纤维长度增加,纤维体积掺入量增加,劈裂抗拉强度下降或者增长趋势有所减弱;再生骨料掺入量的增加、水灰质量比增加使劈裂抗拉强度有所降低.结论试验证明废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土的劈裂抗拉强度有所提高.