钢纤维类型和分布形式对混凝土抗压性能的影响

以几种不同类型钢纤维增强混凝土的抗压性能试验研究为基础,讨论了钢纤维掺量、分布形式以及钢纤维类型对混凝土抗压性能的影响.试验结果表明,随钢纤维掺量的提高, 钢纤维增强混凝土的抗压性能有不同程度的提高;因钢纤维类型不同,对混凝土的增强效果各异,其中弓形钢纤维对抗压强度的增强效果较好,哑铃形钢纤维对延性比提高率的影响较大;钢纤维分布形式的不同对混凝土抗压强度也有一定影响.     

新型混凝土配合比设计及强度分析

研究钢纤维种类、钢纤维体积率、钢纤维长径比及聚丙烯体积率对混杂纤维混凝土强度和韧性的影响。根据18组混杂纤维混凝土和1组普通高性能混凝土抗压强度和劈拉强度试验结果,采用多元统计分析方法直观分析法比较了各因素对混杂纤维混凝土强度和韧性的影响程度。结果表明:聚丙烯体积率对抗压强度、抗拉强度、拉压比影响最大,钢纤维外形、钢纤维体积率次之,钢纤维长径比影响最小。研究表明加入适量的钢纤维和聚丙烯纤维可提高混杂纤维混凝土的强度和韧性。     

钢-聚丙烯混杂纤维再生混凝土力学性能试验研究

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维对再生混凝土基本力学性能的影响,设计制作了10组混杂纤维再生混凝土试件和1组普通再生混凝土试件,并对其进行立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度试验。试验中考虑的因素有钢-聚丙烯纤维混掺掺量、钢纤维和聚丙烯纤维长径比以及钢纤维类型,分析了各因素对再生混凝土基本力学性能的影响。结果表明:当钢纤维掺量为117 kg/m~3,聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m~3时,混杂纤维再生混凝土表现出较好的增强效果,其中立方体抗压、劈裂抗拉及抗折强度较普通再生混凝土分别提高了17.68%、57.88%、28.32%;随着钢纤维长径比的增加混杂纤维再生混凝土各强度均得到显著提高,最高提高了10.51%,而聚丙烯纤维长径比对混杂纤维再生混凝土各强度的影响效果不明显。端勾型钢纤维混杂纤维再生混凝土各强度均高于波纹型。此外,掺入混杂纤维后,再生混凝土由脆性破坏转变为一定的塑性破坏。     

考虑钢纤维分布的SFRS抗压特性

对于喷射钢纤维混凝土(SFRS)材料,已有数值模拟或将其简化为均质材料或没有合理地考虑钢纤维的空间分布特性,导致相关数值建模未能很好地反映其实际力学行为。本文提出一种SFRS材料中钢纤维生成方法,开展数值模拟分析了钢纤维取向、含量和长径比对SFRS材料抗压性能的影响。结果表明:沿受力方向分布钢纤维能更好地发挥抗力作用,突显了SFRS材料的力学性能方向性特征;钢纤维对混凝土的抗压强度略有提高,但能明显影响混凝土裂缝发展阶段和破坏阶段的力学性能,钢纤维的掺入使混凝土的延性和破坏后变形能力提高1倍左右。     

长径比对混杂纤维增强混凝土力学性能的影响

讨论了碳纤维(CF)和聚丙烯纤维(PF)、玻璃纤维(GF)和聚乙烯纤维(PeF)组成的混杂纤维增强混凝土的抗压强度、抗弯强度与纤维长径比之间的关系．试验结果表明，碳纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维和聚乙烯纤维的长径比对混凝土的抗压强度影响较小，而对抗弯强度则有明显影响．     

纤维混杂高性能水泥基复合材料抗压性能试验

将钢纤维和玄武岩纤维混掺制备纤维混杂高性能水泥基复合材料,通过压缩试验研究了钢纤维、玄武岩纤维、混杂纤维掺量等因素对试件抗压性能的影响。结果表明,玄武岩纤维有效控制了裂缝的产生,显著提高了峰值压应力和峰值压应变;钢纤维有效控制了裂缝的发展,显著提高了峰值压应力后试件的变形能力;2.0%混杂纤维较1.0%混杂纤维抗压性能更优,峰值压应力和峰值压应变分别提高5.76%和6.74%。     

反复荷载作用下钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与钢筋黏结强度研究

考虑钢纤维和聚丙烯纤维的体积率、长径比等因素的影响,设计制作36个钢-聚丙烯混杂纤维混凝土试件,通过中心拉拔试验,研究低周反复荷载作用下钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与变形钢筋间的黏结强度。结果表明：混杂纤维的掺入对混凝土与钢筋间的黏结强度存在正混杂效应,其中钢纤维对黏结强度的提高作用更为明显。对于混杂纤维混凝土,在聚丙烯纤维体积率为0.15%、长径比为167的情况下,当钢纤维体积率从0.5%增长到1.5%、长径比从30增加到80时,黏结强度分别提高了20.57%和14.75%,而聚丙烯纤维体积率和长径比的变化对黏结强度没有明显影响;当混杂掺入体积率为1.5%、长径比为60的钢纤维与体积率为0.15%、长径比为167的聚丙烯纤维时,与相应的单掺钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和普通混凝土相比,黏结强度分别提高了14.64%、31.37%和46.55%。此外,基于厚壁圆筒理论,针对实际受力情况,建立了钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与变形钢筋黏结强度的理论模型,计算结果与实测结果吻合良好。     

自密实混凝土受弯和受剪梁用纤维的对比

纤维混凝土梁受弯或受剪时纤维的选取对纤维发挥抗弯或抗剪作用尤其重要。进行了15组混杂纤维自密实混凝土梁的弯曲韧性试验和13根纤维增强钢筋自密实混凝土梁的抗剪性能试验研究,将梁的抗弯、抗剪性能与相同条件的以往研究结果进行对比。结果表明,单掺钢纤维时,长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁弯曲韧性好于长度35mm、长径比64的钢纤维混凝土梁,对梁的抗剪贡献大;混杂长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁与长度45mm、长径比60的合成纤维混凝土梁的剩余抗弯强度fR,4高于混杂长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁与长度30mm、长径比45的合成纤维混凝土梁,对梁的抗剪贡献大;钢纤维和合成纤维类型一定时,在混凝土梁中掺加掺量为(40+4)kg/m~3的混杂纤维在提高梁的抗弯性能和抗剪性能方面好于掺加掺量为(30+5)kg/m~3的混杂纤维,掺加掺量为(30+5)kg/m~3的混杂纤维好于掺加掺量为(20+6)kg/m~3的混杂纤维。     

不同纤维长径比对钢纤维混凝土梁抗弯性能的影响分析

为研究不同工业回收钢纤维长径比对钢纤维混凝土梁抗弯性能的影响,模拟了4种不同纤维长径比的钢纤维混凝土梁,考虑到纤维体积掺率对梁的抗弯性能有一定的影响,采用体积掺量为1％的钢纤维.用Abaqus软件模拟了4种不同纤维长径比的钢纤维混凝土梁在集中力的作用下所发生的位移变化,通过曲线对比发现,随着纤维长径比的增加,混凝土梁的抗弯性能得到不同程度的提高.根据数值模拟分析结果可知,增加纤维长径比可以提高钢纤维混凝土梁抗弯性能,为回收工业钢纤维更好的应用于实际工程提供理论基础.     

混杂纤维自密实混凝土梁受弯性能的试验研究

在纤维自密实混凝土工作性试验的基础上,对7组无筋混杂纤维自密实混凝土梁和5组混杂纤维增强低配筋率的钢筋自密实混凝土梁受弯性能进行试验研究,并分析纤维类型和纤维长径比对梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载以及弯曲韧性的影响。结果表明:梁的弯曲韧性随着纤维长径比的增加而增加,混杂纤维混凝土梁的弯曲韧性优于钢纤维,两种纤维协同作用时具有很好的正混杂效应;与最小配筋率的钢筋混凝土梁相比,纤维的掺入明显地改善了梁的屈服荷载和极限荷载,掺有(40+4)kg/m3混杂纤维并按最小配筋率配筋的梁的极限荷载与仅按1.5倍最小配筋率配筋的梁相当。     

微硅粉对钢纤维高强混凝土性能影响研究

高强混凝土最致命的一个缺点是其较大的脆性。通常．通过掺加纤维以改善其脆性，提高混凝土的韧性。为改善钢纤维与水泥基体界面性能．通常采用微硅粉与钢纤维复合的方式。本文研究了微硅粉掺量对不同长径比钢纤维混凝土新拌性能与力学性能影响．并着重探讨了微硅粉掺量与钢纤维长径比及掺量的最佳配比。研究表明，微硅粉的掺量和钢纤维的长径比对体系的强度影响较为显著。     

钢纤维粉煤灰混凝土力学性能试验与分析(Ⅰ)

分别进行了掺入钢纤维、粉煤灰及两种混杂对混凝土抗压性能、抗拉性能增强效果的试验研究.讨论了钢纤维掺量、粉煤灰掺量对混凝土抗压、抗拉性能的影响.试验结果表明:在保证其强度、耐久性、节约材料、降低造价的同时,确定了钢纤维粉煤灰混凝土中合理的钢纤维和粉煤灰掺量;同时表明,钢纤维的掺入对混凝土的强度和变形有明显的改善效果.     

掺入短切纤维的纤维编织网增强混凝土薄板弯曲力学性能试验研究

为研究掺入短切纤维的纤维编织网增强混凝土(简称TRC)薄板的受弯承载能力及裂缝开展,对其进行了四点弯曲试验,对比分析了TRC薄板纤维编织网浸胶的处理、水灰比、短切纤维种类和掺量,以及钢纤维长径比等因素的影响。在此基础上,采用环境扫描电镜及能谱仪对短切纤维与纤维编织网在混凝土基体中的微观形貌进行观察。研究结果表明：对浸胶处理的TRC薄板、掺入碳纤维和聚丙烯纤维的试件的承载力提高幅度分别为16%和32%;掺入钢纤维并未提高薄板的承载力。未浸胶处理的TRC薄板,掺入短切碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维和掺入短切钢纤维与聚丙烯纤维混合纤维的试件,其承载力的提高幅度分别为132%、47%、27%和86%,且钢纤维和碳纤维掺量越多,薄板开裂后刚度越大,但聚丙烯纤维的掺量不宜偏高。短切碳纤维与钢纤维均能有效减缓裂缝的扩展,但在微观裂缝处两种纤维的交联作用机理不同;掺入短切纤维可使薄板裂缝数量增多。     

钢管混凝土边框钢纤维混凝土中高剪力墙受弯承载力计算方法

为改善中高剪力墙的抗震性能,提出钢管混凝土边框钢纤维混凝土剪力墙.通过8个剪跨比为1.5的钢管混凝土边框钢纤维混凝土中高剪力墙和1个剪跨比为1.5的钢管混凝土边框混凝土中高剪力墙的低周反复加载试验,研究钢管混凝土边框钢纤维混凝土中高剪力墙的受力机理及破坏模式,分析钢纤维体积率、钢纤维掺加高度、混凝土强度和轴压比对其抗震...     

碳纳米管与钢纤维对混凝土抗压强度与抗冲击性能的影响

研究了碳纳米管、钢纤维、碳纳米管+钢纤维对混凝土抗压强度和抗冲击性能的影响.结果表明:掺入碳纳米管和钢纤维均能提高混凝土的抗压强度;单掺钢纤维较单掺碳纳米管对混凝土抗冲击性能的提升效果更大;混掺碳纳米管与钢纤维混凝土的韧性和延性较单掺钢纤维混凝土得到再次提升;复掺1％钢纤维+0.30％碳纳米管对混凝土性能的增强效果最显...     

基于MCFT理论的钢筋钢纤维混凝土梁柱节点受剪性能计算方法

在分析钢筋钢纤维混凝土梁柱节点破坏特征及受剪机理的基础上,将裂缝处乱向分布钢纤维的作用等效为钢纤维有效拉应力。基于修正压力场理论(MCFT),建立了钢筋钢纤维混凝土梁柱节点受剪性能的计算模型,分析了钢纤维体积率和节点核心区水平配箍率对受剪承载力的影响。结果表明,随钢纤维体积率和水平配箍率的增加,节点受剪承载力均有提高,但钢纤维体积率的影响较水平配箍率小。最后,提出了与普通钢筋混凝土梁柱节点受剪承载力计算公式相衔接的钢筋钢纤维混凝土梁柱节点受剪承载力简化计算公式。     

Influence of fibers on flexural behavior and ductility of concrete beams reinforced with GFRP rebars

This research studies the influence of fibers on flexural behavior and ductility of concrete beams reinforced with GFRP bars. The experimental program included seven beams. The tested beams were divided into four groups. Each of the first three groups consisted of two beams one of normal strength and the other of high strength while the fourth group consisted of one normal strength beam. The first group is the reference group which had no internal fibers. The second group studied the effect of using internal polypropylene fibers in the concrete mix. The third group studied the effect of using internal glass fibers in the concrete mix while the fourth group studied the effect of using internal steel fibers in the concrete mix. The experimental results of tests showed that using GFRP as the main reinforcement for the concrete beams achieves reasonable flexural strength. Also the theoretical results calculated using ACI 440 code showed good agreement with the experimental results with an error of about 20%. The results of the current research indicated that all types of the fibers used improved the ductility of FRP- reinforced concrete beams. It was found that the span-to-experimental service load deflection ratio is relatively high when compared to the usually accepted ratio of about span/250.     

FRP筋力学性能试验研究及混杂效应分析

介绍了FRP筋及锚具的设计与制作方法,FRP筋抗拉强度、弹性模量、延伸率等力学性能试验方法,对FRP筋拉伸试验结果进行了统计分析,给出了用于FRP筋混凝土结构设计的力学性能指标,提出了混杂纤维FRP筋设计思路.试验结果表明,FRP筋应力-应变关系呈线性变化,弹性模量、延伸率小于钢筋,强度-质量比、耐久性等方面明显优于钢筋,作为一种新的混凝土结构抗拉材料切实可行.