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。     

钢纤维橡胶混凝土的静力和动冲击性能研究

为研究钢纤维、橡胶粉掺量对混凝土拉、压和冲击性能的影响,制作了不同钢纤维掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%)与不同橡胶粉掺量(0%、5%、10%、15%)的钢纤维橡胶混凝土试件,其中8组48个立方体试块用于抗压、劈裂抗拉强度试验,8组24个棱柱体用于受压应力-应变全曲线试验,6块板试件用于抗冲击试验。试验结果表明:随着橡胶粉掺量增加,混凝土抗压强度下降;当橡胶粉掺量一定时,钢纤维掺量达到0.5%后对橡胶混凝土的抗压强度、抗冲击韧性影响不大,但能提高其抗拉强度,提高的幅值为7%～28%;1%钢纤维掺量和10%橡胶粉掺量为钢纤维橡胶混凝土性能最优的掺量;建议的钢纤维橡胶混凝土受压应力-应变关系与试验数据吻合较好。     

高应变率下橡胶混凝土压缩和劈裂试验研究

文章采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)对2种粒径、3种橡胶粉掺量的橡胶混凝土进行了多个应变率下的压缩和劈裂试验,研究了应变率、橡胶粉掺量和粒径对橡胶混凝土的动态抗压、抗拉性能的影响,分析了不同应变率下试样的应力-应变曲线的特点及相关力学参数的变化情况。结果表明:橡胶混凝土的抗压强度、峰值应变、劈裂强度均随应变率的增大而增大,但变化趋势有所不同;随橡胶粉掺量增加,试样的抗压强度、劈裂强度降低,但应力-应变曲线的卸载段变平缓,吸能效果增强;相近应变率下小粒径橡胶混凝土的抗压强度更大,吸能效果更强,橡胶粉粒径对劈裂强度无明显影响。     

钢纤维混凝土基本力学性能试验研究

为使钢纤维混凝土在工程结构中得到有效的应用,对不同体积掺量的钢纤维混凝土的立方体抗压强度、劈裂强度、轴心受压应力-应变关系曲线及弹性模量等进行了试验研究,分析了钢纤维掺量对钢纤维混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的影响。研究结果表明:当钢纤维体积掺量为1.5%时,28 d混凝土立方体抗压强度增加23.8%,劈裂抗拉强度提高78.7%;对混凝土轴心受压强度和弹性模量有一定程度的增加,但增幅较小;不同掺量的钢纤维混凝土试件泊松比在0.17～0.20之间变化。     

钢纤维活性粉末混凝土与钢筋粘结性能研究

通过中心拔出试验对钢纤维掺量为0%~2%的活性粉末混凝土与变形钢筋间的粘结性能进行研究,结果表明钢纤维掺入后能提高活性粉末混凝土的抗拉强度,改变粘结破坏形式,得到粘结应力-滑移曲线的下降段;钢纤维活性粉末混凝土与钢筋间的拔出粘结应力-滑移曲线可分为微滑移段、滑移段、非线性段及下降段四个阶段,劈裂粘结强度及极限粘结强度随钢纤维掺量的增加约呈线性增长。     

钢纤维混凝土的受力破坏机制及力学性能研究

采用试验和数值模拟相结合的方法，对比研究了普通混凝土和钢纤维混凝土的力学性能、应力-应变响应、破坏特征和声发射规律。结果表明：随着钢纤维体积掺量的增加，试件的抗压和抗折强度均呈先增大后减小的趋势，适宜掺量范围为2.0%～2.5%，超过该掺量范围后，试件的抗压和抗折强度降低；掺入适量钢纤维可增大混凝土的弹性模量和残余强度，增强混凝土的峰后延性，改善混凝土的破坏形态。     

钢纤维橡胶混凝土的循环受压应力-应变关系

采用等强配合比优化设计来制备橡胶掺量0%～20.0%、钢纤维掺量0%～1.5%的12组钢纤维橡胶混凝土（SFR-RuC）试件,并且通过单轴循环受压应力-应变全曲线试验分析其循环受压力学性能.结果表明：配合比优化设计后,在橡胶掺量为20.0%时可以得到与普通C60混凝土基本等强的SFR-RuC;与普通混凝土、橡胶混凝土及钢纤维混凝土相比,SFR-RuC的循环受压力学性能更优,破坏呈明显延性特征,延性和韧性更高,滞回耗能能力更强,塑性应变累积和刚度退化更缓慢;综合考虑橡胶及钢纤维掺量的影响,在试验数据基础上提出的SFR-RuC单轴循环受压应力-应变关系模型,可以为SFR-RuC结构的设计分析提供一定的理论基础.     

橡胶混凝土的应力-应变曲线试验

为研究橡胶颗粒粒径和掺量对橡胶混凝土的峰值应力、峰值应变、割线模量和泊松比的影响变化规律,以C25强度的普通混凝土为基准,用60目胶粉、1～3 mm胶粒及3～6mm胶粒等体积取代细骨料,配制成100 mm×100 mm×300 mm橡胶混凝土棱柱体试件,通过应变片测定橡胶混凝土在轴心压力作用下的应力-应变曲线.结果表明:与基准混凝土相比,橡胶混凝土的峰值应力、峰值应变和割线模量均较小,且有随着橡胶掺量增大而减小的趋势;橡胶混凝土的泊松比前期比基准混凝土大,后期比基准混凝土小;橡胶颗粒粒径越小时这种差距越大,总体上表现出与橡胶颗粒粒径及掺量之间具有合理的相关关系.     

纤维掺量对聚丙烯纤维再生砖混凝土力学性能的影响

通过制备8种不同纤维掺量的聚丙烯纤维再生砖混凝土(PFRB混凝土)进行单因素试验,分析纤维掺量对其力学性能(立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度)的影响,得到了立方体抗压强度和轴心抗压强度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度之间的关系式,并建立了不同纤维掺量下PFRB混凝土受压应力-应变全曲线方程。试验发现:随着纤维掺量增大,PFRB混凝土的轴心抗压强度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均先增加后降低,并且都在纤维掺量为0.1%时达到最大。     

钢-聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究

进行了钢纤维与聚丙烯纤维掺量及其混杂对高性能混凝土抗压强度和劈拉强度的试验研究,探讨了不同混杂纤维组合对高性能混凝土基体力学性能的影响规律。结果表明,钢-聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度及其纤维增强系数与钢纤维和聚丙烯纤维掺量及混杂比密切相关。钢纤维掺量较低时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量增加先减小后增加;钢纤维掺量较大时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量的增加一直增大;当钢纤维掺量一定时,劈裂抗拉强度随聚丙烯纤维掺量的增加先增大后减小。当钢纤维和聚丙烯纤维掺量分别为3%、0.3%时,混杂效应系数最大。     

钢纤维改性橡胶混凝土基本力学性能研究

通过立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和静力抗压弹性模量的试验,研究了不同掺量的橡胶和钢纤维对钢纤维改性橡胶混凝土基本力学性能的影响,采用扫描电镜(SEM)设备观察了橡胶颗粒和钢纤维与混凝土基体的界面结合情况。试验分析结果表明:钢纤维掺量对橡胶纤维混凝土的抗压强度影响不大,但对其抗拉强度和抗折强度有重要影响,提高的幅值分别是8%、60%左右;橡胶掺量对橡胶纤维混凝土的抗折强度影响不大,但随着橡胶掺量的增大,表现出一定塑性破坏特征;橡胶掺量增加,钢纤维改性橡胶混凝土的抗压强度和抗拉强度降低。研究成果可为钢纤维改性橡胶混凝土在路面工程中的应用提供参考。     

钢纤维活性粉末混凝土力学特性

对钢纤维掺量(体积分数,下同)为0%,1%,2%和4%的4种活性粉末混凝土(RPC),在较长龄期(3a)时进行单轴压缩试验,得到其轴向、径向应力-应变全曲线及轴应力-体应变曲线,并对以上曲线进行分析.结果表明:钢纤维活性粉末混凝土(SFRPC)峰值强度随钢纤维掺量的增加几乎呈线性增加,当钢纤维掺量为4%时,其圆柱体试件(Ф50×100mm)峰值强度可达218MPa;轴向峰值应变及平均泊松比随钢纤维掺量的增加而增加;钢纤维掺量为0%的素RPC弹性模量最大,钢纤维掺量为1%,2%和4%的SFRPC弹性模量相当;素RPC表现为劈裂破坏,钢纤维掺量为1%的SFRPC表现为单剪切破坏,而钢纤维掺量为4%的SFRPC表现为X形剪切破坏.     

高温后纤维纳米混凝土单轴受压应力-应变关系

通过306个150mm×150mm×300mm纤维纳米混凝土棱柱体试块在25~800℃后的单轴受压试验,探讨钢纤维体积率、纳米材料掺量和高温对纤维纳米混凝土受压应力-应变曲线的影响。结果表明,纤维纳米混凝土受压应力-应变曲线可分为弹性阶段、裂缝稳定发展阶段、裂缝失稳扩展阶段和破坏阶段;随钢纤维体积率和纳米材料掺量的增大,应力-应变曲线逐渐饱满,峰值应力和峰值应变均有一定程度的提高,曲线下包面积逐渐增大;随温度升高,应力-应变曲线趋于扁平,弹性段逐渐变短,峰值应力显著降低,峰值应变增大,应力-应变曲线下包面积减小。通过对试验数据的综合分析,建立了考虑纤维、纳米材料和温度影响的纤维纳米混凝土轴压应力-应变曲线数学模型。     

部分钢纤维的橡胶高强混凝土性能试验研究

通过试验研究了部分钢纤维橡胶高强混凝土的力学性能,探讨了钢纤维掺量对其基本力学性能的影响。结果表明:部分钢纤维橡胶高强混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均随钢纤维体积率的增大而增大,钢纤维和橡胶粉的加入改善了高强混凝土的脆性破坏特性。采用部分掺入钢纤维是一种降低钢纤维橡胶高强混凝土成本的有效措施。     

高强橡胶混凝土单轴受压力学性能的试验研究

对高强橡胶混凝土进行了单轴受压试验,得到了含不同掺量、不同粒径的高强橡胶混凝土的应力-应变曲线.分析了橡胶掺量、胶粉粒径对高强橡胶混凝土的单轴抗压强度、极限应变、初始弹性模量和破坏形态的影响.研究结果表明:橡胶掺量对高强橡胶混凝土的单轴抗压强度、极限应变、初始弹性模量和破坏形态的影响都比较明显;胶粉粒径对高强橡胶混凝土的强度、初始弹性模量和破坏形态有一定的影响,对极限应变的影响不明显.     

钢纤维高性能混凝土劈裂强度与变形特性分析

对钢纤维掺量（体积分数）为0%,1%,2%,4%的混凝土劈裂强度与变形特性进行了分析.结果表明：4种钢纤维掺量混凝土屈服时拉伸变形量约为012mm,峰值时压缩（拉伸）变形量随着钢纤维掺量增加而增大;钢纤维掺量增加,混凝土的阻裂性能增强,其屈服、峰值抗拉强度明显提高,屈服、峰值前韧度增强,而且对混凝土峰值抗拉强度的贡献明显大于屈服抗拉强度;当钢纤维掺量大于2%时,混凝土不易形成贯通裂纹,基体开裂后,钢纤维继续承受拉应力,其韧性随着钢纤维掺量增加而增大.     

自密实混凝土冻融循环后基本力学性能试验研究

为进一步研究乌鲁木齐地区原材料配制自密实混凝土冻融循环下的力学性能,根据分析得出的抗冻性能最佳自密实混凝土配合比(矿粉掺量30%,粉煤灰掺量10%)配制了自密实混凝土。主要对自密实混凝土进行立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和应力-应变曲线试验,分析自密实混凝土经受冻融循环后力学性能退化规律。结果表明:立方体抗压强度、劈裂抗拉强度随着冻融循环次数的增加而降低;相对立方体抗压强度和相对劈裂抗拉强度分别与抗冻性能指标拟合相似性较好;纵向应力-应变曲线随冻融循环次数增加斜率降低,混凝土刚度退化。     

不同钢纤维量活性粉末对混凝土抗拉强度的影响作用

通过探究不同钢纤维量活性粉末对混凝土抗拉轻度的试验,对活性粉末混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度、轴心受拉应力进行测定,进而研究不同钢纤维量体积率对活性粉末混凝土劈裂抗拉强度以及轴心抗拉强度的影响。试验表明,活性粉末混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度会伴随钢纤维掺量的不断增加而呈现出线性增大的规律;指出活性粉末混凝土轴心抗拉强度与劈裂抗拉强度间的关系,进而建立相对应的数学模型。     

矿渣活性粉末混凝土受压应力-应变特征研究

矿渣活性粉末混凝土是活性粉末混凝土(RPC)的改良品种。对于不同掺量的矿渣RPC以及钢纤维增强RPC等材料的抗压应力-应变的特征进行了分析和研究。实验结果表明,该材料受压应力-应变存在明显的阶段性和规律性,在宏观上反映了材料在受压破坏过程中微裂纹的扩展情况;矿渣掺量的增加可以在一定程度上改善材料的韧性;掺入钢纤维可以阻止材料发生瞬间崩溃,且在达到极限荷载以后,仍能保持相当高的承载能力。并在实验分析的基础上建立起矿渣RPC的受压应力-应变曲线模型。     

橡胶自密实混凝土和易性及力学性能研究

利用3种不同粒径的橡胶颗粒替换混凝土中的骨料,分析了橡胶自密实混凝土(SCRC)的新拌及硬化性能。对新拌混凝土进行坍落度、T500和J环试验,对硬化混凝土的7 d、28 d抗压强度、抗拉强度、密度和28 d应力-应变进行研究。得出橡胶自密实混凝土中的最佳橡胶颗粒取代率和最佳粒径,以优化SCRC的新拌和硬化后性能。结果表明,随着橡胶取代率的增加,混凝土的坍落度和J环流动度减小,T500延长;橡胶颗粒为5 mm的混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度最高;由应力-应变曲线可以看出,橡胶粒径的增加会导致更大的峰值应变。