掺纤维水工混凝土性能影响研究

文章利用改性木纤维、玻璃纤维、木纤维和玄武岩纤维改良水工混凝土裂缝修补材料，探讨了掺纤维混凝土的工作性能、力学性能、拉伸黏结强度和干燥收缩变形特征。结果表明：玄武岩纤维与其它种类纤维相比能够更加突出裂缝修补材料的性能，掺1.0%玄武岩纤维时裂缝修补材料的抗压、抗折和拉伸黏结强度最高，工作性能较好，其早期变形从收缩转变成微膨胀，对于密实填充混凝土裂缝具有显著作用。     

磷尾矿最佳掺量下玄武岩纤维加固膨胀土研究

以合肥某铁路工程膨胀土为原材料,在磷尾矿最佳掺量为6%、含水率和干密度不变的条件下,将玄武岩纤维按质量比0,0.1%,0.3%和0.5%掺入膨胀土中制备式样。通过无荷膨胀率、无侧限抗压强度和三轴试验,探究玄武岩纤维对复合改良土强度及膨胀性能的影响规律。结果表明:随着纤维的加入,改良土无侧限抗压强度、抗剪强度均得到了提升,膨胀率降低,膨胀性能得到了一定抑制;纤维掺量逐渐增加至0.3%,改良土无侧限抗压强度、抗剪强度达到了峰值,继续掺入纤维,峰值强度出现了下降,得出玄武岩纤维最佳掺量为0.3%;随着纤维的掺入,膨胀土得到了显著提升,土样破坏得到了一定延缓。通过试验,得到的磷尾矿—玄武岩纤维改良膨胀土的最佳掺量为6%和0.3%。     

谏壁抽水站混凝土缺陷修补及加固

介绍了改性聚氨酯灌浆材料、环氧灌浆材料、建筑结构胶、聚丙烯纤维、丙乳砂浆、堵漏剂等修补材料的主要性能。针对谏壁抽水站增容除险改造工程混凝土出现裂缝、碳化等缺陷,提出采用上述材料进行化学灌浆、聚丙烯纤维砂浆和粘贴钢板加固等修补方案。经修补加固后的抽水站混凝土性能及表观状况得到明显改善。     

河道护坡用玄武岩纤维粉煤灰混凝土性能研究

针对河道护坡用普通中低强度混凝土的抗拉强度低、韧性和抗冻性差等问题,采用玄武岩纤维及高掺量粉煤灰配制出强度等级为C20和C25的水工混凝土材料,并通过混凝土凝结时间试验、力学性能试验以及快速冻融试验研究了其技术性能。试验结果表明,玄武岩纤维与高掺量粉煤灰的共同掺入能够缩短混凝土的凝结时间,提高混凝土的后期强度,并能显著改善混凝土的抗冻性能。结合两个河道护坡工程实例,分析了玄武岩纤维粉煤灰混凝土制品的技术经济效果和应用前景。     

大坝混凝土裂缝修补材料的制备研究

混凝土裂缝修补材料对阻止混凝土性能的劣化具有重要作用。利用聚天门氡氨酸酯、异氰酸酯、纳米SiO2、硅烷偶联剂、活性稀释剂制备纳米复合修补材料用于大坝混凝土裂缝修补。通过万能试验机分析了不同种类异氰酸酯的用量对材料拉伸强度和断裂伸长率的影响,通过调整异氰酸酯的种类及用量,可以得到满足不同力学性能要求的大坝裂缝修补材料。此外,试验证明涂刷裂缝修补材料的混凝土试件的抗冻、抗碳化、抗冲磨能力得到明显提高,可见该裂缝修补材料的使用对混凝土耐久性的提高具有一定的作用。目前,该大坝混凝土裂缝修补材料在南水北调工程中得到应用,效果良好。     

玄武岩纤维混凝土物理力学性能试验研究

玄武岩纤维作为一种新型无机纤维材料,将其掺入普通混凝土中可显著提高混凝土的物理力学性能。结合前人研究成果,通过改变玄武岩纤维掺量,对玄武岩纤维混凝土的配合比设计、抗压强度、抗折强度、抗拉强度等力学性能,以及抗冻性。干缩耐久性等进行了试验研究,同时探讨了不同玄武岩纤维混凝土制备工艺对材料性能的影响。相关成果可为玄武岩纤维混凝土的工程应用提供理论依据。      

喷射超高韧性水泥基复合材料的力学性能研究

超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composites,UHTCC)是一种具有良好变形性能、裂缝控制能力和耐久性能的新型水泥基复合材料,特别适用于大坝、灌渠等水工结构的加固和修补。然而现有UHTCC材料在喷射施工过程中存在难泵送、易堵管和与结构面粘结性能差等问题,难以实现大面积快速施工,制约了该材料在实际工程中的推广和应用。本文研制出了一种可连续喷射、回弹率低的UHTCC材料,同时保证了喷射过程中纤维的均匀分散,材料硬化后仍具备拉伸应变硬化和多缝开裂特征。喷射UHTCC的压缩性能、直接拉伸性能和抗折性能试验结果显示,该材料28 d龄期抗折强度为10.30 MPa,拉伸强度为2.33 MPa,拉伸应变稳定在1.5%以上,具有延性破坏特征和良好的控裂性能,其性能可满足一般水工结构的表面加固和修补要求。     

纤维和纳米材料改良花岗岩残积土的力学试验及机理研究

在处理特殊土时,采用性能好、环保和成本低的材料加固土体有着非常重要的意义。为了研究玄武岩纤维和纳米氧化铁对花岗岩残积土力学性能的影响,采用单掺和复掺的方式,制备不同掺量的试样进行固结不排水三轴剪切试验,并取剪切后的土样进行扫描电镜试验分析其微观机理。试验结果表明：土样抗剪强度随玄武岩纤维掺量的增加呈先增大后减小的变化规律,在掺量为1%时出现峰值,土样抗剪强度随纳米氧化铁掺量的增加而呈单调增加的变化规律;两种改良方法均能较大幅度提升土体的黏聚力,对内摩擦角的提升效果不明显,此外,复合改良土样提升土体抗剪强度的效果比单掺改良土样更加明显;土体抗剪强度的提高是由玄武岩纤维与土体之间产生互锁网、纳米氧化铁填充土颗粒之间的空隙所致,采用复合改良土样的方式能有效改善花岗岩残积土的剪切强度特性。     

玄武岩纤维和纳米二氧化硅加筋上海黏土的抗剪强度试验研究

为了了解玄武岩纤维和纳米二氧化硅加筋土的剪切强度特性,采用玄武岩纤维和纳米二氧化硅作为加筋材料以单掺或复掺形式掺入上海黏土,进行直剪试验,通过改变二者加筋率研究这二者对上海黏土的抗剪强度的影响。试验表明:玄武岩纤维可以有效提高上海黏土的抗剪强度,质量加筋率为0.5%时效果最佳;纳米二氧化硅也能提高上海黏土的抗剪强度,质量加筋率为1.0%时效果最好;同时加入玄武岩纤维和纳米二氧化硅能进一步提升土的抗剪强度,0.5%玄武岩纤维和1.0%纳米二氧化硅的组合效果最好;加入玄武岩纤维和纳米二氧化硅对土的黏聚力提升较大,内摩擦角提升较小。     

玄武岩纤维复合筋与混凝土的粘结性能试验

玄武岩纤维复合筋(BFRP)是以玄武岩纤维为增强材料,以合成树脂为基体的一种新型非金属复合材料,具有高强、轻质、耐碱、耐酸腐蚀等优异的物理化学性质,工程运用前景广泛.该文探讨了不同试验温度、混凝土强度等级对BFRP、钢筋与混凝土的粘结强度的影响,结果表明,BFRP具有轻质、高强的特点,拉伸性能优异,但断裂伸长率较低,表...     

玄武岩纤维改善心墙沥青混凝土性能的最佳掺量研究

为探究玄武岩纤维改善心墙沥青混凝土性能的最佳掺量,通过沥青混凝土单轴压缩、小梁弯曲、拉伸和水稳定性试验对0%～0.8%(占沥青混凝土质量比)不同玄武岩纤维掺量配制的心墙沥青混凝土的物理力学性能进行了研究。结果表明,掺加玄武岩纤维后的心墙沥青混凝土各项物理力学性能均得到了不同程度的提升。其中,当玄武岩掺量为0.6%时,心墙沥青混凝土的各项性能提升最高,压缩强度最大程度提高50.39%,弯曲强度提高44.22%,拉伸强度提高效果最为明显,提高了154.72%,水稳定系数提高25.61%。表明在配制心墙沥青混凝土时,添加玄武岩纤维能有效改善心墙沥青混凝土的各项物理力学性能,且玄武岩纤维最佳掺量在0.6%左右。     

玄武岩纤维提升水泥土抗拉性能的试验研究

为研究玄武岩纤维对水泥土抗拉力学性能的影响,选取不同长度、直径及掺量的玄武岩纤维掺入水泥土,通过开展单轴拉伸试验、无侧限抗压强度试验和扫描电镜试验,并采用正交试验极差法,分析了玄武岩纤维对水泥土的应力-应变曲线、抗拉强度、拉压强度比和破坏形态的影响规律和微观作用机理。结果表明:玄武岩纤维水泥土的单轴抗拉试验应力-应变曲线可分为弹性变形、破坏、残余强度和稳定4个阶段;纤维变量对抗拉性能影响大小依次顺序为长度、掺量、直径;玄武岩纤维长度9 mm和掺量1.5%为玄武岩纤维的最优单掺参数。玄武岩纤维水泥土的拉压比较未掺入纤维的水泥土的拉压比高,但纤维种类和掺量等对纤维水泥土的拉压比影响较大;三维随机网状分布的玄武岩纤维可提升水泥土的抗拉强度和韧性。     

玄武岩纤维对水工混凝土抗冲蚀性能影响研究

水利工程中高速挟沙水流磨损建筑物的问题严重,在混凝土中掺入玄武岩纤维可改善混凝土的抗冲蚀性能。本文采取对比试验的方式研究在混凝土中分别掺入玄武岩纤维和聚丙烯纤维时,混凝土强度、体积稳定性、抗冲击及抗空蚀性能的变化规律。结果表明:在混凝土中掺入玄武岩纤维可提高混凝土的强度和体积稳定性,改善其抗侵蚀性和冲击韧性,值得推广应用。     

潮湿环境下纤维增强复合材料筋的耐久性

通过水浸模拟潮湿环境,研究潮湿环境对玻璃纤维筋和玄武岩纤维筋的拉伸强度、拉伸弹性模量及剪切强度的影响。结果表明:水浸降低了玻璃纤维筋的拉伸强度、拉伸弹性模量和剪切强度,降低程度与浸泡时间和玻璃纤维筋直径有关;玻璃纤维筋在水中发生了后固化反应,玻璃纤维筋的力学性能变化是水浸作用和后期固化综合影响的结果。在水中浸泡降低了玄武岩纤维筋的拉伸强度、拉伸弹性模量和剪切强度,这源于玄武岩纤维、树脂基体以及二者之间界面区域性能的退化;随着浸泡时间的增加,玄武岩纤维筋拉伸强度和拉伸弹性模量的降幅呈增大趋势,剪切强度的变化不规律。玻璃纤维筋的耐水性比玄武岩纤维筋的差。     

基于断裂理论的玄武岩纤维混凝土双 Ｋ断裂参数及力学性能研究

混凝土基体中纤维材料的加入可以有效抑制开裂,提升其抗变形能力。为深入了解纤维对提 升混凝土抗开裂破坏能力的作用,基于断裂理论并通过试件三点弯曲试验,对掺入不同长度和体积分数 玄武岩纤维的混凝土在开裂破坏时的力学性能进行了研究,同时通过扫描电镜技术观察纤维的微观断 裂特征。结果表明,掺入玄武岩纤维对试件劈裂抗拉强度和抗折强度均有明显改善,较素混凝土试件分 别提升 29％和 22％,其中纤维长度对劈裂抗拉强度影响较小,对抗折强度影响明显;长纤维试件具有较 高的韧性和抑制裂缝扩展能力,短纤维试件在荷载施加后期易产生明显的应变软化现象,表现出显著的 脆性断裂特征,而含有中等纤维的试件则同时兼具最高的抵抗初裂和抑制裂缝扩展的能力。研究内容 对指导实际工程改善纤维混凝土抗裂性能有一定理论价值。     

短切玄武岩纤维掺量对泵送混凝土的影响研究

短切玄武岩纤维作为一种新型无机纤维材料,具有抗拉强度高、抗裂性能好、性价比高等优点。通过试验研究,分析了短切玄武岩纤维掺量对高性能泵送混凝土抗压强度、极限拉伸值的影响。并根据试验结果确定了短切玄武岩纤维的最佳掺量,用其进行短切玄武岩纤维泵送混凝土配比设计可提高混凝土强度和极限拉伸值。     

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。     

船闸闸室墙表面修复砂浆性能试验

进行丙乳砂浆、硅粉砂浆、高强砂浆、聚丙烯纤维高强砂浆及玄武岩纤维高强砂浆等5种船闸闸室墙表面修复砂浆的抗压、抗折、抗冲磨及耐久性等系列性能试验研究。研究结果表明：加入丙乳明显降低了砂浆的抗压、抗折强度,尤其是抗压强度,说明丙乳砂浆的压折比降低,韧性增大;硅粉砂浆具有优良的力学性能,其28d的抗压、抗折强度分别为85.9MPa,14.5MPa;加入纤维极大地改善了砂浆的抗冲磨性能,与未加纤维的高强砂浆相比,加入聚丙烯后砂浆的磨损率和抗冲磨强度分别提高了30%和27%;各修复砂浆均具有良好的抗碳化性能;5种修复砂浆中硅粉砂浆的抗冻性能最好,170个冻融循环后抗压、抗折强度损失率分别为2.2%和4.1%;聚丙烯纤维高强砂浆及玄武岩纤维高强砂浆具有良好的抗渗性能,1.5MPa水压下的渗水高度分别为1.0mm及1.5mm,表明加入聚丙烯纤维与玄武岩纤维可以有效地改善砂浆的耐久性能。      

喀浪古尔水利枢纽引水泄洪洞混凝土缺陷修补

介绍丙乳砂浆、聚硫密封膏、堵漏剂、聚氨酯灌浆材料、硅粉抗磨蚀剂、环氧灌浆材料等修补材料的主要性能 .针对新疆喀浪古尔水利枢纽引水泄洪洞混凝土存在的渗漏、裂缝、蜂窝、狗洞、麻面、错台等缺陷 ,提出采用上述材料进行相应缺陷修补的方案 .经修补后的引水泄洪洞混凝土衬砌内在强度明显提高 ,硅粉砂浆 2 8d平均抗压强度达到 48.6MPa,抗折强度达到 1 1 .8MPa;丙乳砂浆 2 8d平均抗压强度达到 3 9MPa ;混凝土衬砌抗磨蚀性能及表观状况也得到大幅度改善     

SXM、PBM-3在水下混凝土裂缝修补中的应用

水下混泥土裂缝修朴一直受到材料和施工工艺的限制,本文分析了SXM水下快速密封剂和PBM-3水下聚合物混凝土两种新材料的性能,介绍了它们在水下混凝土裂缝修补中的应用,为今后水下混凝土裂缝修补提供了参考和借鉴.