聚丙烯纤维混凝土早期塑性开裂特征及分形评价

目的研究了聚丙烯纤维对混凝土塑性开裂特征的影响,为改善混凝土塑性开裂提供理论依据.方法采用平板约束法,研究不同掺量、不同长度的聚丙烯纤维对混凝土塑性开裂特征的影响,并应用分形理论,计算了聚丙烯纤维混凝土塑性开裂的分形维数.结果聚丙烯纤维的掺入阻碍了裂缝的产生和发展,且随着体积掺量的增加、长度的增长阻裂效果增强;裂缝分形维数的发展随着纤维掺量的增加、长度的增长而减缓,裂缝复杂化程度减缓.结论聚丙烯纤维能有效地延缓裂缝的产生和发展;应用分形理论分析评价混凝土早期塑性开裂特征是十分有效的.     

沥青混合料用纤维性能分析

试验对比分析了木质素纤维、腈纶纤维、聚酯类纤维和矿物纤维四种常见的沥青混凝土路用纤维的性能．研究表明,纤维能显著改善沥青混凝土的材料性能,但不同纤维的性能及其改善作用存在较大的差异．腈纶纤维对改善沥青混凝土的高温性能、低温性能、水稳定性效果最好,其次为聚酯纤维,木质素纤维的最差．矿物纤维虽然有天然的性能优势,但在混合料中的性能却表现一般,因此,路用纤维的选择必须结合其在沥青混合料中的性能综合确定．     

沥青混合料用纤维性能分析

试验对比分析了木质素纤维、腈纶纤维、聚酯类纤维和矿物纤维四种常见的沥青混凝土路用纤维的性能.研究认为,纤维能显著改善沥青混凝土的材料性能,但不同纤维的性能及其改善作用存在较大的差异.腈纶纤维对改善沥青混凝土的高温性能、低温性能、水稳定性效果最好,其次为聚酯纤维,木质素纤维的最差.矿物纤维虽然有天然的性能优势,但在混合料中的性能却表现一般,因此,路用纤维的选择必须结合其在沥青混合料中的性能综合确定.     

改性聚酯纤维对混凝土早期开裂与收缩的影响

为探究改性聚酯纤维对混凝土早期开裂和收缩的影响,以纤维掺量为变量,采用平面薄板和非接触法收缩测定仪对改性聚酯纤维混凝土的早期开裂和收缩进行测试分析.结果表明,改性聚酯纤维对混凝土的早期收缩和开裂均有明显的改善作用.随着纤维掺量的增加,裂缝面积和早期收缩呈现先减小后增大的趋势.当纤维掺量为1. 2 kg/m~3时,纤维对混凝土早期开裂和收缩性能的改善均达到最好的效果,与未掺纤维的对比试样相比,裂缝面积可降低86. 4%,早期收缩率可降低68. 7%.试验结果表明,纤维的掺入对混凝土的早期抗折强度影响不大,相较于对照试样而言,纤维混凝土的7 d抗折强度增长率均在6%以下.通过裂缝面积、早期收缩和早期抗折强度的对比分析,发现改性聚酯纤维对混凝土抗裂性能的增强主要是由于纤维的掺入减小了混凝土的早期收缩.     

聚丙烯纤维混凝土抗裂性能试验研究

聚丙烯纤维掺入混凝土中可明显改善其性能，混凝土掺入纤维后能有效控制混凝土早期干缩裂缝的数量、长度及宽度，聚丙烯纤维在混凝土中起阻裂和细化裂缝的作用，改善程度与纤维长度和掺量等因素有关。     

不同类型纤维对环氧沥青混合料性能影响研究

为改善环氧沥青混合料的路用性能,选用对沥青性能敏感的纤维材料,研究纤维类型对环氧沥青混合料性能的影响规律。选取不同公称最大粒径常用AC级配:AC-10、AC-13、AC-20,研究纤维类型对不同AC级配环氧沥青混合料性能的影响规律。结果表明:掺加不同类型的纤维均可以明显改善其各项使用性能,其中低温抗裂性、抗疲劳性能提高幅度最大;随着级配公称最大粒径的减小,除高温稳定性之外的其余各项路用性能均出现一定程度的提高,掺加纤维的改善效果也逐渐增强;聚酯纤维对其水稳定性改善效果较好,而玄武岩纤维对其抗疲劳及抗开裂性能改善效果较好。     

冬期施工混杂纤维混凝土宏观性能及微观结构

为研究冬期施工对于混杂纤维混凝土的影响,在进入冬期施工自然条件下设置不采取冬期施工措施、采取冬期施工措施和标准养护3种工况,针对普通混凝土(C)、聚丙烯-玄武岩纤维混凝土(BP)和聚丙烯-钢纤维混凝土(SP)进行混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、气渗性、氯离子扩散和电阻率测定,采用Rapidair457硬化混凝土微观结构测试系统获取混凝土微观结构特征参数,分析不同养护条件和不同种类纤维混掺对混凝土宏观性能与微观结构的影响。结果表明:同普通混凝土(C)相比,聚丙烯-玄武岩纤维混凝土(BP)和聚丙烯-钢纤维混凝土(SP),在不采取冬期施工措施、采取冬期施工措施和标准养护3种工况下,混凝土立方体抗压强度均降低,大小关系为:C>SP>BP;劈裂抗拉强度、氯离子扩散系数均增大,大小关系为:SP>BP>C;混凝土气体扩散系数、含气量均增大,大小关系均为:BP>SP>C;除BP-1外,其余混凝土电阻率均降低,大小关系为C>BP>SP。3种工况和3种材料的宏观性能与微观结构分析相吻合。     

纤维在面板堆石坝面板混凝土中应用的试验研究

面板堆石坝的混凝土面板层属于大面积敞开式薄壁结构,在基础及钢筋的约束下,易产生塑性裂缝和早期干缩裂缝,研究了纤维素纤维和聚丙烯纤维对面板混凝土塑性裂缝及早期干缩裂缝的作用以及对混凝土抗渗性和抗冻性的影响.研究结果表明:纤维素纤维在混凝土塑性阶段具有显著的减裂效果,减裂率达到86.2%,而聚丙烯纤维的减裂率为52.0%;纤维素纤维和聚丙烯纤维对早期干燥收缩裂缝具有抑制作用,减裂率分别为66.7%和52.2%;纤维素纤维和聚丙烯纤维提高了混凝土抗渗性和抗冻性,其中纤维素纤维混凝土的抗渗等级提高了2个等级,聚丙烯纤维混凝土提高1个等级,两种纤维混凝土的抗冻性提高了50个标号.     

玄武岩纤维增强聚合物混凝土基本力学性能试验研究

通过混凝土拌合物工作性能和基本力学性能试验,研究了不同掺量的玄武岩纤维和聚合物乳液在单掺、复掺情况下对混凝土工作性能、抗压强度和抗折强度的影响规律.结果表明:玄武岩纤维和聚合物乳液单掺时,随着玄武岩纤维或聚合物乳液掺量的增加,混凝土的7 d龄期抗压强度均略微降低,28 d龄期抗压强度提高不明显,抗折强度均有显著提高;在玄武岩纤维和聚合物乳液掺量匹配时,玄武岩纤维增强聚合物混凝土具有良好的工作性能和优异的抗折强度.     

聚丙烯纤维与聚酯纤维对混凝土力学性能影响的研究

为了研究水胶比、粉煤灰、聚丙烯纤维与聚酯纤维对混凝土力学性能的影响,通过正交试验,以混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度为考核指标,确定出最优组合.根据最优组合制备的聚丙烯纤维和聚酯纤维混凝土与未掺纤维的混凝土相比较得出,聚丙烯纤维和聚酯纤维均使混凝土抗压强度略有提高,劈裂抗拉强度和抗折强度提高程度较大;聚丙烯纤维混凝土与聚酯纤维混凝土相比,前者抗压强度略高于后者,但后者劈裂抗拉强度和抗折强度高于前者.     

微硅粉和聚丙烯纤维对混凝土抗裂性研究

为使混凝土具有良好的耐久性,必须先解决混凝土的抗裂性.因此,在混凝土原材料中加入聚丙烯纤维、微硅粉、矿渣来优化混凝土的抗裂性.用试验手段和正交设计来分析不同掺量时聚丙烯纤维、微硅粉以及矿渣对混凝土抗裂性能的影响.试验结果显示:聚丙烯纤维对混凝土的性能影响尤为显著;掺入微硅粉有利于增强混凝土的抗压强度和抗抗劈裂强度;复合...     

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．     

膨胀剂和纤维及其复合对大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的影响

通过测定混凝土的长期干燥收缩值,研究了单掺膨胀剂、钢纤维、聚丙烯纤维和聚酯纤维及其复合技术对大掺量矿物掺合料混凝土干燥收缩的影响。结果表明,大掺量矿物掺合料混凝土的干燥收缩比较大,掺加膨胀剂和纤维有利于降低其干燥收缩;在相同条件下,复合掺加膨胀剂与聚丙烯纤维时抑制干燥收缩的效果明显优于膨胀剂与钢纤维或聚酯纤维的复合效果,有良好的工程应用价值。     

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.     

添加不同纤维的高性能混凝土力学性能试验

通过试验研究了弹性模量具有明显差异的3种纤维对于混凝土的力学性能改善所起的作用,以及钢纤维、碳纤维和聚丙烯纤维单掺或复掺对于混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量的影响。结果表明：添加0．5％高弹性模量的钢纤维对于混凝土的强度和弹性模量均有提高作用,复掺0．3％钢纤维和0．2％碳纤维的混凝土抗拉强度的提高大于抗压强度;添加0．5％钢纤维的混凝土HPC-2的弹性模量最大,比基准混凝土提高6．5％;添加0．2％聚丙烯纤维的混凝土HPC-3的弹性模量最小,且小于基准混凝土;此外,混凝土抗压强度的影响程度与纤维的弹性模量的关系更为直接,混凝土劈裂抗拉强度的改善与纤维的抗拉强度的关系更为直接,纤维的弹性模量与基体弹性模量的比值,对复合材料的弹性模量有直接的影响。     

索塔锚固区用HPFRC的塑性收缩与干燥收缩

钢锚箱锚固区部位所处环境复杂，为确保其耐久性，制备了专用高性能纤维混凝土（HPFRC）.模拟干热环境，对优选出的泵送性能优异的高性能混凝土（HPC）和高性能纤维混凝土（HPFRC）进行了塑性收缩试验；研究了纤维掺量和种类对塑性收缩和干燥收缩性能的影响，并对其机理进行了探讨。研究表明：随着纤维掺量的增加，塑性收缩的开裂总面积下降，混凝土的抗裂等级提高；当钢纤维的体积掺量超过0．8％，高性能铜纤维混凝土自由干燥66d的收缩值同高性能混凝土相比下降了50％；纤维体积率为0．1％的聚丙烯纤维与体积率为0．6t％的钢纤维混杂后，对抑制塑性收缩和干燥收缩效果显著？     

复合纤维组成优化及其混合料性能评价

为了对复合纤维组成进行优化,按正交设计方案复配木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维组成9种复合纤维,并对各复合纤维改性沥青进行直剪试验,以抗剪强度为指标,通过极差、方差分析了各单纤维的影响作用,进而优选了复合纤维的最佳掺量及各组分最佳掺配比例;同时,通过室内试验比较验证了单纤维沥青混合料与复合纤维沥青混合料的路用性能.结果表明:复合纤维掺量为0.3%,木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维掺配比例为1:2:2时,复合纤维改性沥青具有最优的抗剪性能;复合纤维改性兼具各单纤维改性的优势,其混合料路用性能更加均衡,且具有良好的经济性,为路面材料改性技术提供了一种新的选择.     

Properties and mechanism on flexural fatigue of polypropylene fiber reinforced concrete containing slag

Properties and mechanism were investigated on flexural fatigue of concrete containing polypropylene fibers and ground granulated blast furnace slag(GGBFS).Four polypropylene fibers’volume fractions and five slag proportions were considered.An experiment was conducted to obtain the fatigue lives at three stress levels in 20 Hz frequency and at a constant stress level of 0.59 in four frequency respectively.Mechanism and evaluation were investigated based on the experimental data.Fatigue life span models were established.The results show that the addition of polypropylene fibers improves the flexural fatigue cumulative strength and fatigue life span.It is proposed that the slag particles and hydrated products improve Interfacial Transition Zone(ITZ)structure and benefit flexural fatigue performance.A composite reinforce effect is found with the incorporation of slag and polypropylene fibers.The optimum mixture contents 55%slag with 0.6%polypropylene fiber for the cumulative fatigue stress.Fatigue properties are decreased as the stress level increasing,the higher frequency reduces the fatigue strength more than lower frequency at a constant stress level.     

The Mechanical Properties of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete

The compressive, shear strengths and abrasion-erosion resistance as well as flexural properties of two polypropyenc fiber reinforced concretes and the comparison with a steel fiber reinforced concrete were reported. The exprimental results show that a low content of polypropylene fiber (0.91 kg/m^3 of concrete ) slightly decreases the compressive and shear strengths, and appreciably increased the flexural strength, but obviously enhances the toughness index and fracture energy for the concrete with the same mix proportion, coasequently it plays a role of anti-cracking and improving toughness in concrete. Moreover, the polypropylene mesh fiber is better than the polypropylene monofilament fiber in improving flexaral strength and toughness of concrete, but the types of polypropylene fibers are inferior to steel fiber. All the polypropylene and steel fibers have no great beneficial effect on the abrasion-erosion resistance of concrete.