基于钢纤维混凝土铺装层抗折强度的试验研究

通过对30组共90个试件进行的有关钢纤维混凝土(SFRC)抗折试验的研究,着重讨论两种不同类型和不同体积率的钢纤维对混凝土抗折强度的影响,得出SFRC抗折强度与抗压强度、劈拉强度等之间的关系,为南阳高速公路桥面铺装工程的应用提供参考.研究结果表明:随着钢纤维体积率的增大,SFRC的抗折强度也随着线性提高,抗折强度与抗压强度之比也随着呈上升趋势;SFRC抗折强度随着劈拉强度的提高而提高,但随着钢纤维体积率的增大,SFRC的抗折强度与劈拉强度比呈下降趋势.     

纤维网格布表层强化混凝土力学性能研究

机场水泥混凝土道面表面砂浆层易产生开裂、磨损和剥落等问题,严重影响道面正常使用和安全性能。通过在混凝土表层砂浆层中布设纤维网格布的方式强化机场道面的表面性能,首先,使用正交设计法,探究混凝土不同组分对其抗折强度的影响,得到了强度最优配合比;然后,基于此配合比,对碳纤维、芳纶纤维和玄武岩纤维网格布强化混凝土的抗折强度和耐磨耗性能开展试验研究;最后, 试验结果表明：水灰比对混凝土抗折强度影响最大,且当水灰比为０．４３、砂率为２８％、细度模数为２．８ 时抗折强度最大;３种网格布中碳纤维对抗折强度增强效果最好,３,７,１４ｄ龄期时,混凝土抗折强度分别提高了１３．６％,１４％,２０．８％,达到４．５,５．５４,６．６７ＭＰａ,其次是芳纶纤维;芳纶纤维网格布对耐磨耗性能增强效果最好,其次是玄武岩纤维。试验结果表明芳纶纤维更适于水泥混凝土道面表层强化。     

不同纤维类型及尺寸对UHPC力学性能的影响

为研究不同类型纤维及不同试件尺寸对UHPC的力学性能的影响,分别在UHPC中掺入钢纤维及聚乙烯醇纤维(PVA),并进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度及四点弯曲性能试验。研究结果表明,在不同纤维体积掺量下,钢纤维及聚乙烯醇纤维UHPC抗压和抗折强度的尺寸效应十分明显;掺入钢纤维的UHPC抗压及抗拉强度改善效果均优于掺入聚乙烯醇纤维;钢纤维和聚乙烯醇纤维都可提高UHPC的劈裂抗拉强度和拉压比;钢纤维和聚乙烯醇纤维均可明显改善UHPC的弯曲韧性。     

有机纤维对“客运专线”用C40高性能混凝土性能的影响

目的为增强混凝土早期抗塑性开裂性能及耐久性,研究了有机纤维种类、长度及掺量对混凝土工作性能、力学性能及抗碳化性能的影响．方法采用坍落度试验、抗压与抗折强度试验、混凝土碳化试验及平板约束法测试进行研究．结果聚丙烯腈（PAN）纤维对混凝土工作性能影响最大,坍落度降幅达86％;掺入19mm聚丙烯（PP）单丝纤维,坍落度下降25％;加入0．15％PP纤维,坍落度降幅达28．7％,含气量增加25．9％;掺入聚乙烯醇（PVA）纤维后,混凝土7d、28d抗压强度降幅最大,分别达30．4％、23．5％;12mmPP单丝纤维体积掺量为0．15％时混凝土的抗裂效果明显好于0．05％掺量,而碳化深度较基准低30％．结论混凝土中掺入有机纤维后,早期抗塑性开裂性能明显增强;混凝土的抗裂效果随纤维长度和掺量增加,效果越来越明显;有机纤维的加入明显提高混凝土的抗碳化力,力学性能有所降低,但降幅不大．     

冻融后钢纤维混凝土力学性能的试验研究

通过钢纤维混凝土冻融循环试验,分析了冻融循环次数、混凝土强度等级、钢纤维体积率等因素对钢纤维混凝土冻融后抗压强度、劈拉强度、抗折强度的影响,探讨了钢纤维对混凝土的增强机理.试验结果表明,钢纤维的加入对冻融循环后混凝土的抗压强度影响较小;当冻融循环次数较少时,钢纤维对劈拉强度和抗折强度的增加作用比较明显,而当冻融次数较大且钢纤维体积率较高(2%)时,钢纤维对混凝土的劈拉强度和抗折强度反而具有一定的负面影响;钢纤维混凝土强度等级的提高对改善钢纤维混凝土的抗冻性能较为有效.     

粗合成纤维活性粉末混凝土抗弯韧性试验

为研究不同粗合成纤维用量下活性粉末混凝土的抗弯韧性,采用四点弯曲试验对粗合成纤维用量分别为4．75,9．5,14．25,19 kg ？ m -3的纤维活性粉末混凝土试件进行了研究,同时与不掺入纤维的素活性粉末混凝土进行了对比分析。结果表明：不掺入纤维的素活性粉末混凝土弯拉试件发生脆性破坏,试件一裂即断,未得到荷载-挠度曲线的下降段;而粗合成纤维掺入后能够提高活性粉末混凝土的韧性,使弯拉试件转变为明显的延性破坏,荷载-挠度曲线都可得到稳定的下降段,同时曲线还出现了二次强化现象,有2个峰值;随着粗合成纤维掺量的增加,弯拉试件荷载-挠度曲线的下降段愈加平缓,韧性指数增大;粗合成纤维掺量（体积分数）为1．0％～2．0％时,剩余强度在抗折强度的85％以上,此时粗合成纤维对裂后基体具有较强的阻裂能力,能够大大提高弯拉试件开裂后的韧性。     

混杂纤维高性能混凝土强度的计算方法探讨

为探讨研究混杂纤维(钢纤维/聚丙烯纤维)高性能混凝土的立方体抗压强度和劈拉强度的计算方法,采用正交试验法对18组混杂纤维高性能混凝土试块和1组普通高性能混凝土对比试块进行立方体抗压强度和劈拉强度试验,分析了钢纤维特征参数(类型、体积率、长径比)及聚丙烯纤维体积率等因素对混凝土强度的影响.结果表明,混杂纤维的掺入对高性能混凝土的立方体抗压强度和劈拉强度均有所提高.通过回归分析提出了混杂纤维高性能混凝土立方体抗压强度和劈拉强度的计算公式,同时探讨了混杂纤维高性能混凝土劈拉强度及其与立方体抗压强度之间的关系,可为工程应用提供参考.     

纤维高强粉煤灰混凝土劈拉强度试验研究

针对掺加纤维可改善高强混凝土的受拉性能特点,进行纤维粉煤灰高强混凝土的立方体劈拉试验研究。试验参数主要有纤维类型、纤维形状、纤维含量。试验结果表明：随纤维掺量的增大,纤维高强混凝土劈拉强度总体上呈增大趋势;扁头型和弓型钢纤维对混凝土劈拉强度的增强作用最明显,而合成纤维对混凝土劈拉强度的增加作用很小;掺入钢纤维对高强混凝土劈拉强度与抗压强度的比值明显提高。     

温度对聚丙烯纤维砂浆及测强曲线的影响

目的研究温度对聚丙烯纤维砂浆及测强曲线的影响,为以后工程防火加固选用砂胶比提供依据,从而达到降低成本的目的．方法通过测试不同胶砂质量比的聚丙烯纤维砂浆的初始流动度、终凝时间、抗压强度和抗折强度,研究不同温度下不同碳纤维掺量的聚丙烯纤维砂浆的耐高温性能．结果当碳纤维体积分数为0．3％、胶砂质量比为1．5时,聚丙烯纤维砂浆流动度大于320mm,终凝时间60min左右,28d抗压强度大于80MPa,1000℃高温燃烧后,残余50％以上强度,各龄期的测强曲线与实测强度有较好的拟合关系．结论采用普通硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石膏三元体系,通过添加碳纤维、偏高岭土掺合料及多种化学添加剂,可满足工程实际需要,并且具有良好的经济性．     

EPS保温砂浆性能试验研究

为了系统研究不同组分对聚苯乙烯泡沫(EPS)保温砂浆性能影响,通过试验探讨了EPS体积掺量、粘结剂、引气剂和粉煤灰掺量对EPS保温砂浆和易性、力学性能、导热系数及吸水率和软化系数的影响.试验结果表明,对于配制高性能EPS保温砂浆,EPS体积掺量适宜控制为80％～82％,含气量在20％左右,粉煤灰掺量为20％.掺入适量市售白乳胶能提高EPS保温砂浆的粘结强度和抗折强度,适量粉煤灰掺量能显著降低EPS保温砂浆的干缩率和导热系数,提高EPS保温砂浆综合性能.     

废旧轮胎胶粉对水泥砂浆力学性能的影响

研究了废旧轮胎胶粉的细度、掺量对水泥砂浆抗压强度的影响．利用不同的硅烷偶联剂对废轮胎胶粉进行了改性试验，并测定了改性胶粉对水泥砂浆力学性能的影响．研究结果表明：掺胶粉水泥砂浆28d抗压强度有明显下降，但掺量小于10％时，对水泥砂浆的早期强度几乎没有影响；在等掺量条件下，胶粉越细，砂浆强度越高；胶粉经改性后能明显改善掺胶粉水泥砂浆的力学性能．     

涂硅烷偶联剂的新老混凝土修补界面层的特征

用KH-570硅烷偶联剂溶液，分别涂抹花岗岩石板和老砂浆表面，再修补新砂浆，结果显示界面层拉拔强度显著提高。初步探讨作用机理，并观察细观结构。结果表明，适量浓度的偶联剂不仅可能使界面层中产生了化学力，而且可显著改善修补界面层的细观结构，从而使宏观力学性能大幅提高。     

呋喃树脂砂高温残留强度改性工艺研究

分别采用脲醛树脂、聚氨酯及SiC原砂作添加剂,以呋喃树脂砂进行改性。研究了脲醛树脂加入量对呋喃树脂砂高温残留强度及综合性能的影响。结果证明,随着脲醛树脂加入量增加,呋喃树脂砂高温残留强度下降,溃散性得到改善,根据实验结果,确定了脲醛改性树脂砂的工艺。随着聚氨酯砂或SiC原砂加入量增加,呋喃树脂砂的高温残留强度亦明显下降,可以用于制造特殊性能的铸型（芯）。     

硅烷涂层提升钢纤维-砂浆界面性能的试验研究

为了提升钢纤维-砂浆界面的黏结性能,采用9种基于硅烷的表面处理剂对钢纤维进行浸渍处理并高温固化成膜;埋置于水泥砂浆圆柱体试块中,开展单根纤维拉拔试验,获得拉拔荷载-位移曲线. 试验结果表明,采用不同的硅烷涂层对钢纤维进行表面改性,可以不同程度地改善钢纤维-砂浆界面的黏结性能;拉拔峰值荷载最高增加5.75倍,拉拔能耗最多增加2.48倍. 硅烷Z6011和Z6020及复合涂层能够较大幅度地提升界面黏结强度,主要增加钢纤维与砂浆界面的化学黏结力;硅烷Z6030和Z6040及复合涂层对界面黏结强度的提升幅度相对较小,主要增加界面滑移摩擦力. 采用扫描电子显微镜（SEM）研究界面黏结性能的提升机理,发现硅烷涂层使得界面过渡区的微观结构更致密,显著提升了钢纤维-砂浆之间的黏结性能.     

铸造用高强度低气味呋喃树脂合成工艺

针对国内生产的呋喃树脂气味大、游离甲醛含量高的缺欠，采用正交试验法优化呋喃树脂的生产工艺，通过对实验数据的极差分析，获得了最佳的合成工艺，制备出强度较高的呋喃树脂.为进一步降低游离甲醛含量，加入了适量的捕醛剂J，有效地降低了树脂中游离甲醛的含量，同时又保持了树脂砂较高的强度.制备出的呋喃树脂具有强度高、低气味等特点.     

GFRP筋加强混凝土的粘结性能研究

采用拔出试验研究分析了玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋和呋喃混凝土、普通水泥混凝土之间的粘结性能，比较了对GFRP筋表面进行不同方法处理后的拔出强度，并对GFRP筋加强呋喃混凝土梁进行了弯曲试验分析，结果表明当对GFRP筋表面进行缠绕纤维等处理后它与混凝土之间的粘结强度将得到较大提高，相对于普通混凝土来说GFRP筋与呋喃树脂混凝土之间具有更好的粘结性能，并且在粱中使用GFRP筋代替普通钢筋可以使梁承受更高的破坏荷栽和更好的防腐性能。     

Effect of matrix modification on durability of cementitious composites in an acid rain environment

The durability of silane-modified mortar, a cementitious composite, in acid rain environment was investigated given its extensive usage as a structural material. The results indicated that the addition of silane decreased the compressive strength of the cementitious composite. Wetting angle was increased by incorporating silane into the matrix. Decrease in both water absorption ability and coefficient of capillary suction confirmed hydrophobicity as induced by silane addition. Results of mechanical testing, scanning electron microscopy and X-ray diffraction showed that the sulfuric acid resistance of mortar was enhanced by silane. Based on these results, it is revealed that silane addition inhibits the diffusion of water, and consequently, sulfate ion diffusion rate decreases, thereby resulting in reduction in the rate of corrosion of cementitious composites by sulfuric acid.     

FRP筋呋喃树脂混凝土梁蠕变性能试验研究

首先对呋喃树脂混凝土梁和FRP筋加强呋喃树脂混凝土梁的弯曲蠕变特性进行了试验研究与分析，采用四点弯曲试验方法分别得到了梁在不同荷载水平作用下的蠕变曲线，对其粘弹性性质进行了分析。结果表明，FRP筋不仅提高了呋喃树脂混凝土梁的初始刚度和强度，而且明显地降低了梁的蠕变变形。其次，运用最小二乘法确定蠕变模型参数，分别建立了呋喃树脂混凝土梁和FRP筋加强呋喃树脂混凝土梁的弯曲蠕变幂律模型，为估计材料的长期力学性能提供依据，对FRP筋呋喃树脂混凝土结构设计具有重要的工程实用价值。     

水镁石/硼酸锌复合阻燃环氧树脂的制备与性能

针对环氧树脂在添加普通水镁石阻燃剂后力学性能恶化的问题,通过对水镁石的改性和复配制备了一种新型阻燃剂.通过SEM观察水镁石粉体及阻燃环氧树脂断面的表面形貌,利用弯曲强度测试考察阻燃环氧树脂的力学性能,测定氧指数考察其阻燃性能.结果表明,水镁石用量为30%时阻燃EP性能最好.用硅烷偶联剂Ⅰ和Z6173改性,阻燃EP的弯曲强度和氧指数分别为5.21 M Pa、28.9%和4.82 M Pa、29.1%.用6份的硼酸锌与硅烷偶联剂Ⅰ改性的水镁石复配制得的复合阻燃剂,其制备成的阻燃EP的弯曲强度和氧指数最高达到4.85 MPa和29.3%.     

硅烷偶联剂改性对聚丙烯纤维抗裂效果的影响

采用乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂(SCA-1613)对聚丙烯纤维分别进行浸泡和表面接枝改性,并研究了最佳改性工艺条件;通过对开裂指数和断裂能的测试,研究了偶联剂改性对聚丙烯纤维在砂浆中的抗裂性能的影响。结果表明,与未改性纤维相比,经硅烷浸泡处理后的纤维,可明显提高水泥基材料的抗塑性开裂性能,其最佳的纤维体积掺量为0.08%,改性效果较突出。