基于二元方差分析的钢纤维混凝土力学特性研究

通过室内试验开展了钢纤维体积率、基体混凝土强度等级两种不同试验因素对钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、抗折强度和抗剪强度指标的影响分析,并采用二元方差分析方法进行了对比验证。研究结果表明：钢纤维体积率、基体混凝土强度等级是影响钢纤维混凝土力学性能的重要因素;随着混凝土强度等级、钢纤维体积率的增加,钢纤维混凝土劈裂抗拉强度、抗剪强度和抗折强度均呈增长趋势,但增幅会逐渐趋缓;基体混凝土强度等级对混凝土劈裂抗拉强度作用更明显,而钢纤维体积率对钢纤维混凝土抗剪和抗折强度作用更明显;二元方差分析验证结果与钢纤维混凝土指标影响实验一致。研究成果可为实际工程中优化钢纤维混凝土配合比设计提供参考依据。     

粗骨料钢纤维水工混凝土抗折强度试验研究

进行了二级配骨料钢纤维混凝土的抗折强度试验。结果表明:钢纤维体积率(钢纤维掺量)是影响钢纤维混凝土抗折强度的重要因素,通过在结构构件的受拉区内掺入适量钢纤维,可以有效改善其抗折性能;对钢纤维外形进行合理改进,增强钢纤维与基体混凝土之间的锚固力与机械咬合力,可以提高钢纤维混凝土的抗折能力。     

钢纤维对超高性能混凝土强度的影响研究

运用常规的混凝土力学性能试验,研究钢纤维种类及体积掺量对混凝土力学性能的影响,依据工程实际,通过力学性能试验及理论分析等方法,以抗压、抗折强度提高量作为评价指标,分析了四种体积掺量和不同种类钢纤维配制成水胶比为 0. 4 的胶砂试件的抗压、抗折强度增长情况及流动度情况,并采用 SPSS 软件进行相关方差分析。结果表明: 钢纤维掺量在 0. 5% ～ 2. 5% 之间时,试件抗压强度较基准试件提高了 7. 1% ～ 67. 2% 、抗折强度较基准试件提高了 2. 2% ～ 67. 0% 。体积掺量为2. 5% 时,抗压强度可达 69. 5 MPa,比基准试件提高 67. 2% ; 抗折强度可达 15. 2 MPa,比基准试件提高 67. 0% 。相同掺量下微细纤维的流动度优于长纤维的流动度,掺加钢纤维后能有效防止混凝土开裂,不同种类及不同掺量钢纤维均对抗压、抗折强度有显著的影响。研究成果可为低水胶比高强度的超高性能混凝土选取钢纤维提供参考和依据。     

钢纤维喷射混凝土力学性能研究及应用

以不同体积掺率的钢纤维作为因变量,设计了钢纤维喷射混凝土的配合比,通过室内试验检测了其力学性能,并通过工程应用实例对其在隧道工程中应用效果进行研究。室内试验表明:当钢纤维体积掺率由0.0%增加到0.8%时,各龄期下钢纤维喷射混凝土的抗拉与抗折强度得到了较大的提高;同时考虑满足钢纤维喷射混凝土的力学性能和经济效益的情况下,建议钢纤维的最佳体积掺率取0.6%。工程应用表明:在隧道二衬结构中采用钢纤维喷射混凝土后,具有施工方便、早期强度高、能够与围岩紧密接触并提供支护抗力,对围岩扰动少等优点,且衬砌结构受压应力较小,满足结构安全设计要求,应用前景广阔。     

不同纤维及掺量对混凝土的强度影响规律分析

为研究不同纤维与混凝土基质的协同变形作用,针对单掺ＰＶＡ纤维、单掺ＵＰＥ纤维以及两者混合掺入3类情况的试样不同龄期不同掺量的强度特性进行了试验分析,研究显示:ＵＰＥ纤维与混凝土的结合性比ＰＶＡ纤维好,但难分散,试样的离散性较大;混合纤维（ＵＰＥ和ＰＶＡ纤维体积掺量1∶1）混凝土比较经济,综合力学性能也最高,其抗折强度最佳掺量为0．4％,此时抗折强度为6．6ＭＰａ,提高率为24．1％;抗压强度达49ＭＰａ,提高率为8％;折压比为0．135,提升14．4％。     

钢纤维、玄武岩纤维及聚丙烯纤维对自密实混凝土性能的影响研究

在混凝土中掺加纤维材料,能够改善自密实混凝土抗拉性能差与延性差的缺点。在分别加入钢纤维、玄武岩纤维与聚丙烯纤维掺料的基础上,通过对自密实混凝土进行塌落扩展度、V型漏斗、L仪试验、抗压强度试验与劈裂试验,研究了纤维种类、纤维体积率与纤维尺寸对自密实混凝土流动性、间隙通过性、抗压强度及劈裂强度的影响。试验结果表明:纤维长度越大、掺量越大,其对自密实混凝土流动性的抵抗作用越强,其中玄武岩纤维的影响最明显,聚丙烯纤维其次,钢纤维相对较弱。除长度在6mm时,钢纤维可少量增强混凝土抗压强度,其他长度对抗压强度的影响不明显;聚丙烯纤维和玄武岩纤维均明显削弱了抗压强度,当聚丙烯纤维体积掺量为0.3%和长度为6mm时,混凝土抗压强度下降了55.8%。钢纤维对劈裂强度有明显影响:短钢纤维具有削弱作用,长钢纤维具有明显增强作用;但钢纤维的掺量对劈裂强度影响不大。此外,聚丙烯纤维和玄武岩纤维对劈裂强度的影响较弱。     

膨胀纤维混凝土修补缺陷的抗渗性能试验研究

膨胀纤维混凝土是用膨胀纤维抗裂防水剂与其他材料一起拌制形成的一种集抗裂与防渗为一体的新型混凝土.通过模拟水工混凝土中较大的蜂窝、孔洞等缺陷,在试件中凿除缺陷混凝土,使其形成形状和深度都相同的方形凹槽,采用正交法设计比原混凝土强度高一等级的小一级配膨胀纤维混凝土进行修补,分析了不同粉煤灰掺量、纤维膨胀剂掺量、减水剂掺量和沙率对其抗渗性能的影响,得出当粉煤灰掺量为20％、纤维膨胀剂掺量为5％、减水剂掺量为1.2％、沙率为35％时,可获得最佳的抗渗性能.它与无缺陷的原混凝土抗渗性能进行对比,结果表明:纤维膨胀剂是影响新型膨胀纤维混凝土的最重要因素;纤维膨胀剂并非掺量越大抗渗性能越好;修补后的混凝土获得了较好的抗渗效果.     

钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的研究

通过对22个钢筋钢纤维混凝土牛腿试件的试验研究,探讨了钢纤维体积率、剪跨比、混凝土强度等对钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的影响,在普通混凝土牛腿斜截面抗裂荷载计算公式的基础上,给出了钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的计算公式,计算值与试验值基本吻合。     

钢纤维对喷射混凝土物理力学性能的影响

选取国内具有代表性的2个钢纤维品种进行试验,研究钢纤维品种及其掺量对喷射混凝土物理力学性能的影响,探讨了钢纤维最优掺量的确定原则。试验结果表明,钢纤维的掺入能有效提高喷射混凝土的各项物理力学性能指标;不同品种钢纤维对喷射混凝土力学性能的影响存在一定的差异;喷射混凝土的物理力学性能与钢纤维的掺量呈线性增长关系。     

不同基体强度钢纤维混凝土劈拉性能研究

研究分析了混凝土中加入钢纤维后其劈裂抗拉强度的变化规律。分析结果表明:强度越高的混凝土掺入钢纤维后其劈裂抗拉强度的增长幅度越大,超高强混凝土在钢纤维体积掺量达到3%时劈裂抗拉强度增长率仍在提高。但对于强度相对较低的混凝土,钢纤维体积率达2%之后劈拉强度增长率已不再提高。