玄武岩纤维双快水泥混凝土力学性能试验研究

针对玄武岩纤维双快水泥混凝土的抗压及抗弯性能,在0.1%～0.3%体积掺量下进行了立方体抗压强度试验,利用动态应变仪测量了4点弯曲状态下的应力-应变关系,并对0.4、0.45、0.5三种水灰比试件的抗压及抗折强度进行了对比。试验结果表明,掺入玄武岩纤维在一定程度上提高了双快水泥混凝土的抗压强度,同时提高弯拉强度5%～20%;弯曲状态下,应力-应变关系曲线表明玄武岩纤维双快水泥混凝土存在明显的屈服点,极限拉应变可达650×10-6～935×10-6。     

延性纤维增强混凝土单轴拉伸性能试验研究

选用5种不同的PVA纤维配制延性纤维增强混凝土,对其进行单轴拉伸性能试验,测得材料的立方体抗压强度、密度和拉伸应力-应变全曲线。通过试验对比分析发现,掺加不同PVA纤维的延性纤维增强混凝土的拉伸应力-应变曲线均具有一定的应变硬化特性;不同PVA纤维性能对初裂应力-应变、峰值应力-应变、极限拉应变和抗压强度都有明显的影响;同一种纤维配制的延性纤维增强混凝土随着水胶比增大,其立方体抗压强度均有明显降低,并且密度降低;水胶比对延性纤维增强混凝土的立方体抗压强度、应力-应变影响较大,在满足抗拉强度和韧性的前提下应采用较低的水胶比,这也有助于提高纤维的分散性,但同时较低的水胶比将使其和易性变差。     

玄武岩纤维增强地质聚合物混凝土的冲击压缩试验研究

采用100mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,研究了玄武岩纤维增强地质聚合物混凝土在不同应变率下的冲击力学行为,并将其与基体地质聚合物混凝土进行对比分析。研究表明,混凝土是应变率敏感材料,其峰值应力和峰值应变表现出显著的应变率强化效应;玄武岩纤维对地质聚合物混凝土具有较好的增韧作用,韧性随纤维掺量的增加而提高,其中体积掺量为0.3%时最佳,但强度反而降低。     

玄武岩纤维布约束混凝土方柱的试验研究

设计制作了三种不同尺寸、不同约束层数的玄武岩纤维布约束混凝土方柱试件,并对其开展了抗压试验,试验测得了各试件的应力应变曲线,观测了各试件的破坏形态.试验结果表明:采用玄武岩纤维布对混凝土方柱试件进行约束,可以提高试件的极限应力和极限应变,改善试件的破坏形态.     

纤维混凝土动力学性能试验研究

研究了聚丙烯纤维和钢纤维对混凝土动态抗压性能的影响.通过对国内外纤维混凝土材料研究成果和方法的综述,采用分离式4Φ74 mm SHPB装置进行混凝土材料的冲击压缩试验.     

玄武岩纤维增强地聚合物混凝土劈拉试验研究

为研究玄武岩纤维对地聚合物混凝土劈拉强度的增强效应,对地聚合物混凝土(geopolymer concrete, GPC)和玄武岩纤维增强地聚合物混凝土(basalt fiber reinforced geopolymer concrete, BFRGPC)进行了静态和动态劈拉试验,动态试验的应变率为2～17 s^-1。结果表明,玄武岩纤维对地聚合物混凝土的劈拉强度提升有限,GPC和BFRGPC的静态和动态劈拉强度相差不大,2种材料在劈拉荷载作用下均表现出脆性破坏特征,抗拉性能较差。在动荷载下,GPC和BFRGPC的劈拉强度均存在应变率效应,相似的应变率下,GPC和BFRGPC的动态强度增强因子(dynamic increase factor, DIF)差异不明显。     

玄武岩纤维混凝土抗压性能与韧性试验研究

为探索玄武岩纤维（BF）对混凝土力学性能的影响,以BF的长度（12、18、24 mm）和体积掺量（0.1%、0.2%、0.3%）为变量,研究了玄武岩混凝土的抗压性能与韧性,分析了BF对混凝土韧性改善的作用机理。结果表明：随着BF长度和掺量的增加,试件的抗压强度均先增大后减小,但差距不大,最佳BF长度和掺量分别为18 mm和0.1%;BF对混凝土变形能力与韧性的提升效果明显,BF的最佳长度为18 mm、掺量为0.2%,BF的掺入对混凝土峰值荷载前的韧性提升比峰值荷载后更明显。     

片岩和纤维混凝土动态压缩性能比较

为了研究冲击压缩荷载作用下绢云母石英片岩和玄武岩纤维混凝土的动态抗压强度、破坏情况、能量吸收的应变率效应问题,采用波形整形器改进后的分离式Hopkinson压杆装置,以不同的速度分别对2种材料进行单轴冲击压缩试验.试验结果表明:绢云母石英片岩和玄武岩纤维混凝土的动态抗压强度、破坏情况、能量吸收能力均有显著的应变率相关性...     

单轴反复荷载下混凝土动态抗压性能的研究

采用大型静动态电液伺服试验系统,对混凝土试件在不同应变率下进行单轴反复荷载的动态抗压试验,并与单调荷载破坏相比较。通过试验,研究了随着应变速率的变化,混凝土抗压强度、弹性模量、峰值应变、应力应变曲线的性能。试验表明,在相同的应变速率下,混凝土经历多次重复荷载后,其抗压强度下降幅度较大。随着应变率的增大,荷载历史对混凝土强度影响作用在减小。     

冻融循环后混凝土的静动力特性试验研究

针对冻融循环后混凝土的静态力学特性已进行了广泛研究,然而其动态力学性能研究尚未见报道。首先采用快速冻融方法,对1组混凝土试件分别进行了0、40、80、120、150、180、210、240、270、300次冻融循环试验,然后利用电子万能试验机和SHPB试验装置,进行了受冻融循环作用试件的抗压性能和动态冲击性能试验,得到了混凝土抗压强度随冻融循环次数和应变率的变化规律。试验表明,冻融循环对混凝土的静态抗压强度具有显著影响,但对试验中混凝土的动态抗压强度未见明显影响。     

Experimental research on post-fire behaviour of reinforced concrete columns

This paper reports an experimental research into the effect of fire exposure time on the post-fire behaviour of reinforced concrete columns. Nine full-size reinforced concrete columns (45×30×300 cm) with two longitudinal reinforcement ratios (1.4% and 2.3%) were unexposed and exposed to the ISO 834 standard fire for 2 and 4 h with a constant preload. One month after cooling, the specimens were tested in axial load combined with uniaxial or biaxial bending. The test results show that the residual load-bearing capacity decreases with increase in fire exposure time. This deterioration in strength following an increase in fire exposure time can be slowed down by the strength recovery of hot rolled reinforcing bars after cooling. In addition, the reduction in residual stiffness is higher than that in ultimate load; consequently, much attention should be given to the deformation and stress redistribution of the reinforced concrete building subject to earthquakes after a fire.     

钢纤维混凝土抗拉性能试验研究

研究了钢纤维体积率、钢纤维长径比、钢纤维类型对钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度及轴心受拉应力-应变全曲线的影响规律。试验采用两端埋设钢筋的变截面轴心受拉试件并在普通万能试验机上加辅助刚性架,进行钢纤维混凝土轴心受拉应力-应变全曲线测试。研究表明,随着钢纤维体积率、长径比的增大,钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度呈线性增大规律。采用设计的试验装置可测得钢纤维混凝土轴心受拉应力-应变全曲线,分析了纤维掺量和基体混凝土强度对轴心受拉应力-应变全曲线的影响规律。根据试验数据分析,提出了钢纤维混凝土轴心抗拉强度与劈裂抗拉强度间的关系式,提出了钢纤维混凝土轴心受拉应力-应变全曲线的解析表达式。     

钢纤维混凝土特性及其井壁结构试验研究

通过对不同钢纤维掺量的混凝土试块进行力学特性研究,其中采用劈裂法和套筒致裂法对钢纤维混凝土试件抗拉强度的分布特征进行分析,并对比普通混凝土力学特征数据,反映出混凝土在抗拉强度、韧性等方面得到很大提高。通过井壁模型试验的研究,钢纤维混凝土确实是千米深井井壁支护的理想材料。     

高温作用后混凝土动态压缩力学性能的试验研究

采用φ100 mm分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,简称SHPB)试验装置,分别对常温和经历200、400、600、800℃高温作用后的混凝土进行了冲击压缩试验,分析了高温和应变率对混凝土动态压缩力学性能的影响,并对其关系进行了拟合。结果表明:经历不同温度作用后的混凝土动态抗压强度、峰值应变以及比能量吸收都表现出较强的应变率效应。高温对混凝土动态力学性能影响显著,400℃是混凝土各项力学指标发生转折的温度:动态抗压强度、比能量吸收在400℃时回升至与常温接近,在400℃后又迅速下降;峰值应变在400℃以后增加明显,并随着应变率的提高而迅速增加。混凝土经400℃以上高温作用后,虽然强度损失严重,但在冲击荷载作用下,尤其是在较高应变率下,仍表现出良好的抗冲击韧性。     

超短钢纤维混凝土的SHPB试验研究

利用直径为φ74mm的变截面SHPB装置对钢纤维混凝土进行冲击压缩试验,其中钢纤维长为6mm、长径比为40的超短钢纤维,体积掺量分别为0%、3%、6%.试验得到了不同应变率下的全过程应力应变曲线.试验结果表明:随着钢纤维含量和应变率的提高,材料的强度增加.     

Investigation on the flexural behaviour of high-performance reinforced concrete beams using sandstone aggregates

In recent years, an emerging technology termed high-performance concrete (HPC) has become popular in construction industry. The constituent materials of HPC depend on the desired characteristics and the availability of suitable local economic alternatives. Tests are reported in this study on the flexural behaviour of high-performance reinforced concrete (HPRC) beams made with crushed sandstone coarse and fine aggregate together with silica fume. The beams were made from concrete having compressive strength of 74 and 78 N/mm² and tensile reinforcement ratio in the range of 1.34–3.14%. The ultimate moment for the tested beams was found to be about 14–30% and 3–9% higher than that of the predicted ultimate moment based on BS 8110 and ACI 318, respectively. Due to lower stiffness of sandstone aggregates, the beams resulted in excessive deflection under service loads. The observed crack width under service loads were within acceptable limits. The mineral fillers in crushed sandstone sand and silica fume increased the flexural stiffness of HPRC beams and resulted in adequate safety factors against flexural failure. The test results showed that it is possible to produce HPC using sandstone aggregates with silica fume and superplasticisers.