聚丙烯纤维混凝土路面的力学性能

素混凝土材料具有抗拉强度低、易开裂以及脆性大的缺点，在混凝土中加入聚丙烯纤维可改善性能。本文对聚丙烯纤维混凝土的抗压强度和抗折强度力学性能进行了试验研究，可知纤维掺量和养护龄期对聚丙烯纤维混凝土的力学性能影响很大，聚丙烯纤维的经济适用掺量取1．5％左右为宜。     

混杂效应对混杂纤维混凝土力学性能的影响

讨论了玄武岩纤维与聚丙烯纤维的"纤维混杂效应"对混凝土基体力学性能的影响。结果表明,玄武岩-聚丙烯混杂纤维混凝土(B-P HFRC)的劈裂抗拉强度和抗折强度明显高于玄武岩纤维混凝土(B FRC)和聚丙烯纤维混凝土(P FRC)。提出了"纤维混杂效应函数"的概念,利用MATLAB数据拟合的方法求得了玄武岩-聚丙烯纤维混杂效应函数,对其求极值获得了玄武岩-聚丙烯混杂纤维对混凝土力学性能改善最佳的体积掺加率。     

基于不同纤维种类的再生混凝土单轴抗压强度研究

对含植物纤维、直聚丙烯纤维和曲聚丙烯纤维的再生混凝土进行了单轴抗压强度试验，分析了植物纤维和聚丙烯纤维对再生混凝土单轴抗压强度的影响。研究表明：随着养护时间的延长，再生混凝土的单轴抗压强度增大；随着养护时间的延长，加入植物纤维的再生混凝土中植物纤维的结构逐渐被破坏，导致强度大大降低，直聚丙烯纤维周围的混凝土胶结良好，且无裂缝，曲聚丙烯纤维周围的混凝土胶结良好，但裂缝较多，极大地破坏了再生混凝土的内部结构，削弱了再生混凝土的力学性能。     

不同纤维混凝土耐久性研究

本文通过不同种类纤维混凝土:钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、聚丙烯纤维Ⅰ混凝土、聚丙烯纤维Ⅱ混凝土抗冻和抗碳化耐久性试验研究纤维种类对混凝土抵抗冻融循环;碳化性能影响。试验结果表明,纤维可有效提高混凝土抗冻和抗碳化性能,其中钢纤维增强抗冻性能效果最明显;聚丙烯纤维增强抗碳化性能效果最明显。     

用于防排水预制构件的聚丙烯纤维混凝土性能试验研究

通过掺入聚丙烯纤维以提高用于公路边坡用混凝土预制构件的抗裂性能,研究了聚丙烯纤维掺量对混凝土工作性、抗压强度、抗冲击性、抗冻性等性能的影响.研究结果表明:聚丙烯纤维的掺入使得混凝土坍落度降低,但粘聚性及保水性增强.与普通混凝土相比,掺入聚丙烯纤维可提高混凝土的抗压强度及抗冲击性能.当掺量为1.5 kg/m3时,混凝土90 d抗压强度提高了21.1％,破坏冲击耗能比素混凝土增加了273.3％.随聚丙烯纤维掺量的增加,混凝土的抗冻性能也呈上升趋势,当纤维掺量为1.2 kg/m3时,强度损失率达到最低.     

干湿循环作用下氯离子在聚丙烯纤维混凝土中传输性能研究

为探究干湿循环作用下聚丙烯纤维混凝土中氯离子的传输规律,设计了四种掺量的聚丙烯纤维混凝土,对其在不同干湿循环周期下的自由氯离子含量和总氯离子含量进行测量,分析聚丙烯纤维掺入对混凝土氯离子结合性能及氯离子扩散系数的影响。结果表明:0.15%(体积分数,下同)聚丙烯纤维的掺入可以增加混凝土密实度,降低自由氯离子含量;而大量纤维的掺入(＜0.45%)导致混凝土内部自由氯离子含量增加,增大了混凝土的氯离子结合能力。聚丙烯纤维掺量0%~0.45%范围内,氯离子结合能力与纤维掺量存在二次函数关系。聚丙烯纤维的掺入降低了干湿循环后期氯离子扩散系数,增大了时间依赖系数m,有利于提高混凝土抗氯离子侵蚀能力。     

聚丙烯粗纤维对混凝土徐变性能的影响

选取比较常用的纤维掺量,以普通聚丙烯纤维和钢纤维作参照,研究了聚丙烯粗纤维对混凝土加载1 a后抗压徐变性能的影响,并分析了其机理,结果表明:尽管普通聚丙烯纤维和聚丙烯粗纤维材质相同,但由于其体积掺量相对较小,对混凝土受力后的变形行为作用不大,可以忽略其对混凝土徐变性能的影响;钢纤维的外形尺寸、体积掺量以及在混凝土内的分布均与聚丙烯粗纤维相似,但可以凭借其较高的弹性模量抑制混凝土的抗压徐变;而低弹性模量的聚丙烯粗纤维对混凝土弹性模量及内部缺陷影响较大,明显削弱了混凝土抵抗徐变的能力,聚丙烯粗纤维混凝土1 a徐变度较基准混凝土增大了17.0％.     

铁路隧道聚丙烯纤维喷射混凝土力学与耐久性能研究

聚丙烯纤维喷射混凝土在铁路隧道中得到了广泛的使用。因此,制备了聚丙烯纤维体积掺量分别为0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%的喷射混凝土;开展了不同聚丙烯纤维体积掺量和养护龄期的混凝土抗压强度、抗折强度和抗拉强度测试,不同聚丙烯纤维体积掺量的抗渗性能测试,以及不同聚丙烯体积掺量和冻融循环次数的抗冻性能测试;分析了聚丙烯纤维掺量对喷射混凝土力学与耐久性能的影响规律。研究结果表明：聚丙烯纤维的加入能够提高铁路隧道喷射混凝土的拉压比,提高其抗裂以及抗震能力,聚丙烯纤维体积掺量为0.10%～0.20%时,铁路隧道喷射混凝土的抗压和抗折性能最佳;聚丙烯纤维体积掺量由0增加至0.10%时,铁路隧道喷射混凝土的渗水高度减小幅度最大,抗渗性价比最高;铁路隧道喷射混凝土抗冻性能最佳的聚丙烯纤维体积掺量为0.15%。     

超细钢-聚丙烯混杂纤维混凝土力学性能研究

为研究超细钢-聚丙烯纤维对混凝土力学性能的影响,进行了9组超细钢-聚丙烯混杂纤维混凝土试件的立方体抗压强度和劈裂强度试验,分析了超细钢纤维、聚丙烯纤维体积掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明:混杂纤维的掺入使混凝土的立方体抗压强度、劈裂强度及拉压比均有提高,混杂纤维混凝土破坏产生明显延性特征;超细钢纤维体积掺量对混凝土力学性能的影响最大,混凝土强度及拉压比随超细钢纤维掺量增加而增大;聚丙烯纤维体积掺量增加对混凝土力学性能的影响并非线性提高,混掺0.1%聚丙烯纤维和1.5%超细钢纤维的混凝土获得最佳力学性能,抗压强度提高19.42%,劈裂抗拉强度提高56.78%,拉压比提高30.16%。     

纤维种类对混凝土工作性和强度的影响

通过坍落度、抗压和劈裂抗拉强度试验研究对比了玻璃纤维、聚丙烯纤维和钢纤维对混凝土工作性和力学性能的影响。试验结果表明,纤维的掺入可明显改变新拌混凝土的工作性,它们对新拌混凝土坍落度的减小幅度为：钢纤维〉聚丙烯纤维〉玻璃纤维。各种纤维的掺入对混凝土抗压强度的影响不大,但可显著提高混凝土的劈裂抗拉强度。钢纤维对混凝土劈拉强度的提高最明显,聚丙烯纤维次之,玻璃纤维最差。     

几种纤维在增强混凝土中的应用

介绍了聚丙烯纤维、碳纤维、钢纤维和玻璃纤雏增强混凝土的基本性能,其中聚丙烯纤维有较好的技术经济性能,已在混凝土工程中广泛应用;由于碳纤维等后3种纤维有高强、高模和韧性,可用于次结构甚至主结构的增强或加固用。同时简介了国内外研究情况以及一些实际应用案例,指出今后有待研究的问题和研究的重点及方向。     

玄武岩-粗聚丙烯纤维干硬性混凝土拉压性能试验研究

混杂纤维增强干硬性混凝土在国内外已有广泛的应用,纤维配比是影响其拉压性能的主要因素之一。为研究玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维配比对干硬性混凝土拉压性能的影响,将玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维单掺或按不同比例混合掺入干硬性混凝土中,开展不同养护龄期下纤维混凝土的抗压、劈裂抗拉试验,分析纤维混杂增强效应,并基于成熟度理论修正养护龄期,优化玄武岩-粗聚丙烯纤维干硬性混凝土的劈裂抗拉强度预测模型。结果表明:玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维的掺入不仅提升了干硬性混凝土抗压、劈裂抗拉性能,而且纤维的桥接作用能明显改善混凝土的脆性破坏特征,其中玄武岩纤维与粗聚丙烯纤维混掺配比为1 ∶2(质量比)时最为明显,表现出了最优的纤维混杂正效应。根据等效龄期-抗压强度关系式计算得到的混凝土抗压强度与劈裂抗拉强度具有更好的幂函数关系,该模型便于计算及预测不同养护温度条件下玄武岩-粗聚丙烯纤维干硬性混凝土的拉压性能。     

聚丙烯纤维在增强混凝土材料中的应用

介绍了纤维增强混凝土的发展和国内外现状，阐明了改性聚丙烯纤维增强混凝土的作用机理及其在国内外的广泛应用，并对其所带来的经济效益和社会效益进行了分析。     

不同掺合料混凝土与锈蚀钢筋间粘结-滑移力学性能试验研究

采用中心拉拔法对普通混凝土(PC)、水泥基渗透结晶防水混凝土(CCCW)、聚丙烯纤维混凝土(PFRC)与热轧带肋钢筋进行粘结-滑移试验。通过电化学锈蚀方法对钢筋进行加速锈蚀,研究锈蚀后钢筋与混凝土粘结性能。结果表明:在混凝土中引入适量聚丙烯纤维及水泥基渗透结晶防水材料能够显著提升其对钢筋的极限粘结强度,分别提高了20.8%、6.8%;无论是否添加掺合料,钢筋-混凝土拉拔试件的极限粘结力均随着锈蚀率的增大呈线性下降趋势。基于锈蚀构件拉拔试验结果,拟合出不同混凝土的极限粘结强度与锈蚀率计算公式,发现随着锈蚀率的增大,聚丙烯纤维及水泥基渗透结晶防水材料能减缓钢筋-混凝土极限粘结强度下降速度。     

冷热循环下纤维混凝土与高强钢筋间粘结强度损伤模型

通过对普通混凝土(PC)、钢纤维混凝土(SFRC)、聚丙烯纤维混凝土(PFRC)与HRB500E钢筋进行冷热循环作用后的中心拉拔试验,研究不同类型混凝土的劣化机理,分析冷热循环对PC、SFRC、PFRC的质量损失、相对动弹性模量以及粘结强度的影响.试验结果表明:冷热循环后,混凝土的质量损失和动弹性模量损失增加,钢筋与混...     

关于水泥混凝土中化学合成纤维的运用研究

化学合成纤维混凝土是近年来迅速发展的一种新型混凝土材料,能显著提高混凝土的抗拉韧性、抗冻性、耐磨性等,幵且能有效地防止混凝土早期裂缝的问题。简要地介绍了纤维混凝土这种新型的建筑材料,就聚丙烯纤维混凝土的抗掺性能、抗冻性能以及抗拉性能等开展试验研究。     

聚丙烯纤维混凝土中硫酸盐扩散过程数值模拟

为了研究聚丙烯纤维混凝土中硫酸盐的扩散过程,首先根据聚丙烯纤维在混凝土中的空间分布特征,将其空间分布分为贯通型、半贯通型和内嵌型3种类型,分别计算了3种类型聚丙烯纤维对孔隙率的影响规律,然后基于Fick第二定律及反应动力学方程,建立了硫酸根离子在聚丙烯纤维混凝土中的扩散模型,并采用有限差分法进行数值求解,实现了对任意位置处硫酸根离子浓度的数值求解;最后采用聚丙烯纤维混凝土硫酸盐侵蚀试验对数值模拟结果进行对比验证.结果表明,数值计算结果与实际试验结果相对误差不超过17.65%,精度较高.     

纤维轻骨料混凝土冻融损伤模型研究

选用钢纤维、聚丙烯纤维及混杂纤维掺入轻骨料混凝土进行抗冻性试验.对冻融循环试验结果研究,提出基于动弹性模量衰减的纤维轻骨料混凝土冻融损伤模型.比较发现模型采用直线方程与一元二次方程的分段型数学模型拟合精度高.并根据损伤理论分析掺入不同纤维对轻骨料混凝土冻融损伤速度的影响,结果说明掺人混杂纤维优于聚丙烯纤维及钢纤维.     

PANI/PP复合纤维对沥青混凝土力学性能的影响

以聚苯胺/聚丙烯(PANI/PP)复合纤维为导电相材料,采用非连续密级配制备了PANI/PP复合导电纤维沥青混凝土,采用马歇尔试验法对沥青混凝土的力学性能进行了测试。结果表明:随着PANI/PP复合纤维掺量的增加,PANI/PP复合导电纤维沥青混凝土的稳定度、流值、空隙率均有增大趋势,复合纤维的质量掺量为0.8%时,沥青混凝土稳定度可增加近50%,流值增加100%。复合纤维的质量掺量为0.2%~0.8%时,纤维在沥青混凝土中分散均匀性好。     

聚丙烯粗纤维对泵送混凝土性能的影响及灰色关联分析

为研究聚丙烯粗纤维掺量、长径比对泵送混凝土和易性与力学性能的影响,在基准混凝土中加入不同掺量和长径比的聚丙烯粗纤维,开展聚丙烯粗纤维混凝土(CPFRC)坍落度、扩展度、抗压强度和劈裂抗拉强度试验,并基于灰色关联理论量化纤维掺量、长径比的增强效应。研究结果表明,聚丙烯粗纤维对泵送混凝土的坍落度、扩展度、抗压强度和劈裂抗拉强度影响显著。相比于基准混凝土,聚丙烯粗纤维掺量为3 kg/m³时,混凝土和易性表现最优,抗压强度的增强效应最好,坍落度与扩展度分别降低了1.41%和15.76%,7 d、14 d和28 d抗压强度分别增长了20.42%、14.96%和11.49%;聚丙烯粗纤维掺量为6 kg/m³时,混凝土劈裂抗拉强度的增强效果最为明显,7 d、14 d和28 d劈裂抗拉强度分别增长了27.46%、13.61%和15.92%。当聚丙烯粗纤维掺量为3 kg/m³,长径比为47.5时,混凝土的和易性与力学性能最优,长径比对和易性与力学性能的总关联度达到0.849。