弹性地基钢纤维混凝土板抗裂性能试验研究

在混凝土地基板中掺入钢纤维，可以提高混凝土地基板的防裂抗裂性能及承载力。本文作者研究了在混凝土中掺入不同种类、数量的钢纤维，对混凝土地基板防裂抗裂性能的影响，并与素混凝土地基板作了分析比较。     

钢纤维混凝土韧性的评价与改善研究

对钢纤维混凝土韧性现有的评价方法及影响韧性的因素进行了分析，并对掺入粉煤灰对钢纤维混凝土韧性的改善效果及机理进行了研究和分析。研究结果表明，普通的钢纤维混凝土在破坏过程中仍具备一定的脆性，却常被忽视，而掺入一定量的粉煤灰后，可使这种脆性减轻并逐步消除，使钢纤维混凝土真正成为韧性优良的材料。     

钢纤维混凝土弯曲韧性试验研究

试验研究和工程实践表明,钢纤维混凝土具有良好弯曲韧性,《纤维混凝土结构技术规程》(CECS38∶2004)在隧洞支护与补砌、工业建筑地面设计中引入弯曲韧度指数和弯曲韧度比,这与以往基于ASTMC1018弯曲韧性指数不同。通过四点弯曲梁弯曲韧性试验,利用不同方法计算弯曲韧性指标,对钢纤维体积率和混凝土强度对钢纤维混凝土弯曲韧性的影响进行分析。     

钢纤维混凝土弯曲韧性及其评价方法

结合16组钢纤维混凝土试件的弯曲韧性试验结果,分析总结国内外常用弯曲韧性测试和评价方法的优点和不足,提出了一种适合钢纤维混凝土特点的弯曲韧性评价方法,并基于该方法探讨了钢纤维体积率对普通混凝土(C30)和高强混凝土(C50)弯曲韧性的影响.结果表明,所提出的钢纤维混凝土弯曲韧性评价方法克服了现有评价方法的不足,简单实用,可供中国钢纤维混凝土试验方法标准修订时参考.     

钢纤维混凝土抗冲击性能及其阻裂增韧机理

采用自制落锤冲击试验装置,以韧性系数和延性比来评价钢纤维混凝土(SFRC)的韧性,研究了钢纤维对混凝土抗冲击性能的影响.以纤维分散系数表征钢纤维分布的均匀程度,对冲击面裂缝进行观测,并对冲击断面纤维分布进行了统计计算,分析了冲击荷载作用下钢纤维混凝土的阻裂效应及增韧机理.结果表明:钢纤维的掺入可显著提高混凝土的抗冲击性能;在钢纤维掺量(体积分数,下同)为0.8%时,钢纤维混凝土的延性比超过15%,其韧性系数随钢纤维掺量的提高而增大,在钢纤维掺量为1.0%时达到最大值,接近基准混凝土的10倍;钢纤维的掺入降低了基体脆性,改善了其塑性特征,从而延缓了钢纤维混凝土的裂缝开展,并改善了其主裂缝形状、减少了裂缝条数;钢纤维混凝土的抗冲击韧性与钢纤维掺量及其在冲击断面上的分布均匀程度密切相关.     

钢纤维混凝土在大型屋面板生产中的应用

钢纤维在混凝土中具有三维增强效应,使得混凝土具有理想的抗裂性能和韧性;介绍将钢纤维用于大型屋面板生产中,很好地解决了多年来难以克服的角裂缺陷;分析了钢纤维对混凝土及钢筋混凝土的增强机理.     

大流动度超高强钢纤维混凝土的试验研究

研究了掺合料组成、水胶比以及钢纤维直径与掺量对混凝土流动性和力学性能的影响。利用常规材料和通用的搅拌、振动、养护工艺成功配制出了坍落度200mm以上,28d抗压强度110 MPa以上的大流动度超高强钢纤维混凝土和超高强混凝土。以最大抗压强度点单位强度消耗的应变能作为相对韧性指标,对比了超高强钢纤维混凝土、超高强混凝土和普通混凝土的相对韧性。结果表明,超高强混凝土的相对韧性明显降低,而超高强钢纤维混凝土的相对韧性高于普通混凝土。     

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。     

钢纤维混凝土抗弯初裂点确定方法及抗弯性能的研究

本文研究了钢纤维混凝土(SFRC)抗弯初裂点的测试方法。研究结果表明,最有效和最准确的方法是用声发射技术来测试初裂点,由该法测得的初裂抗弯强度和弯曲韧性也很准确、可靠,并能敏感地反映钢纤维对混凝土的阻裂效应。文章还分析了SFRC的抗弯强度和弯曲韧性,更确切地计算出钢纤维对混凝土的增强、增韧和阻裂效果。     

道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探索

分别介绍了钢纤维与钢纤维混凝土的性能,阐述了钢纤维混凝土技术在道路桥梁中的应用方法,指出钢纤维混凝土提高了混凝土的韧性和刚性,保证了道路桥梁的施工质量。     

Influence of steel fibres on strength and ductility of normal and lightweight high strength concrete

This paper presents the results of a series of experiments conducted to investigate the effectiveness of fibre inclusion in the improvement of mechanical performance of concrete with regard to concrete type and specimen size. Lightweight aggregate concrete and limestone aggregate concrete with and without steel fibres were used in the study. The compressive strength of the concrete mixes varied between 90 and 115 MPa and the fibre content was 1% by volume. Splitting tests on prisms and three-point bending test on notched beams were carried out on specimens of varying sizes to examine the size effect on splitting strength, flexural strength and toughness.

The experimental findings indicate that the low volume of fibre has little effect on compressive strength but improve remarkably splitting tensile strength, flexural strength and toughness. The increase in splitting tensile strength, flexural strength and toughness index for lightweight concrete seems much higher than that of normal aggregate concrete.

The size effect on prism splitting tensile strength is not significant beyond a critical (transition) size. There are apparent size effects on flexural strength and toughness index. As the specimen size increases, splitting and flexural strengths appear to decrease, and fracture behaviour tends to be more brittle.     

Post-cracking behaviour of steel and macro-synthetic fibre-reinforced concretes

The present paper describes the results of an experimental investigation on the performances of concrete specimens reinforced with either steel or macro-synthetic fibres under three-point bending. Steel fibres are often used to improve the flexural toughness of concrete and are used in various structural applications while synthetic fibres are more often used to reduce crack opening due to shrinkage. Macro-synthetic fibres have been proposed more recently with the aim of creating an alternative to steel fibres in structural applications but their use is still limited.In the tests performed, specimens cast with the same concrete mix, but containing different dosages of either steel or macro-synthetic fibres, were used and compared. In general steel fibres were more efficient in increasing the toughness of concrete than macro-synthetic fibres, even though their results were significantly more scattered.Test results were used to calculate the parameters of stress-crack opening relations via inverse analysis using a cracked hinge model. This numerical model provided results, in terms of force-Crack Mouth Opening Displacement (CMOD) curves, in very good agreement with the experimental data.     

仿钢丝聚丙烯长纤维对钢纤维混凝土力学性能影响

按照国际标准对新型仿钢丝聚丙烯合成长纤维增强高性能混凝土的工作度、含气量、强度及弯曲韧性进行了试验研究。其中对该纤维混凝土的弯曲韧性按照国际材料与结构联合会(RILEM)标准进行了研究,同时还对比了钢纤维混凝土及新型聚丙烯长纤维与钢纤维混杂时纤维混凝土的韧性,得出了不同纤维混凝土的能量吸收值和等效抗弯强度,探讨了新型聚丙烯长纤维部分取代钢纤维的可能性。试验表明,该纤维具有很好的增韧效果,可以部分取代钢纤维来达到增韧增强和降低成本的目的。     

聚丙烯长纤维混凝土的抗弯曲韧性试验研究

对不同组纤维混凝土梁进行弯曲韧性试验研究,结果表明,掺加任何类型的纤维均可以提高混凝土的弯曲韧性;聚丙烯长纤维不论是单掺还是与钢纤维混掺,其掺量为5k／m^3时,混凝土的弯曲韧性性能提高最大,并且其弯曲韧性增强效果表现出正的混杂效应。     

不同种类钢纤维在C30泵送混凝土中的应用试验研究

为探讨不同种类钢纤维及掺量对C30泵送混凝土工作性能及力学性能的影响,主要研究了钢纤维混凝土工作性能、抗压强度及弯曲韧性。研究表明:钢纤维的掺入会影响混凝土泵送施工性能,经配合比优化后剪切压痕型和哑铃型钢纤维混凝土泵送性能优良;同掺量钢纤维混凝土,峰值前韧度差异相对较小,不同类型钢纤维的增韧效果主要体现在峰值后韧度的提高上,其中端钩型效果最好,其次为高强微细平直型,哑铃型和剪切压痕型峰值后韧度相当;对于低强度等级C30泵送混凝土,钢纤维增韧效果的发挥不仅与钢纤维自身强度有关,同时与钢纤维异性化程度和掺量有关。     

混杂粗纤维增强混凝土力学特性试验研究

选用低弹粗合成纤维、高弹钢纤维,以总体积掺率为1．5％的二元混杂纤维增强混凝土,系统研究了其弯曲韧性、抗弯冲击及断裂性能;用数理统计方法对抗弯冲击强度进行了分析;基于美国ASTM及日本JSCE方法,提出了适合评价粗纤维混凝土弯曲韧性的新方法。试验结果充分体现了粗合成纤维与钢纤维良好的协同效应;纤维混杂比例影响混杂纤维混凝土的性能,当粗合成纤维与钢纤维以体积掺率分别为1．0％、0．5％混杂时,纤维混凝土的各项力学性能达到优化,相对剩余强度、冲击延性指标、断裂韧度约分别达到79．6%、7．4、1．2。     

钢纤维增强高强轻骨料混凝土的力学性能

为提高高强轻骨料混凝土(HLAC)的强度和韧性,在HLAC中分别掺入体积分数为0.5％～2.0％的微细型、端钩型、波纹型钢纤维,研究了钢纤维类型及其体积分数对钢纤维增强高强轻骨料混凝土(SFHLAC)的抗压、劈裂抗拉、抗折和抗剪强度等力学性能的影响,分析了SFHLAC的韧度因子和承载力变化系数等材料韧性指标的变化特点....     

生态钢纤维混凝土弯曲韧性和断裂性能

为掌握生态钢纤维混凝土的弯曲韧性和断裂性能,分别对掺率(体积分数)为1.0%,1.7%,2.4%的2种异形生态钢纤维混凝土和掺率为0.7%,1.3%的原生高强钢纤维增强混凝土进行了无切口梁四点弯曲韧性试验和切口梁三点弯曲断裂试验。研究结果表明:生态钢纤维掺率为1.0%时,无切口梁四点弯曲荷载 挠度曲线和切口梁三点弯曲荷载 挠度及荷载 切口张开位移曲线在达到峰值后都出现局部陡降,试件残余强度较小,断裂韧度值较低,纤维对改善混凝土弯曲韧性和断裂性能的作用较小;当生态钢纤维掺率为1.7%时,混凝土弯曲韧性和断裂性能均得到显著提高,混凝土在变形达到15δ_ult,p（δ_ult,p为素混凝土峰值荷载对应的挠度）或70D_ult,p（D_ult,p为素混凝土峰值荷载对应的切口张开位移）水平时,依然具有较高的持荷能力和较好的韧性,波浪型生态钢纤维混凝土断裂能和断裂韧度是素混凝土的27.59倍和8.35倍;生态钢纤维掺率为2.4%时,混凝土弯曲韧性指标、断裂能和断裂韧度进一步增加;掺率为1.7%的生态钢纤维混凝土增韧和抗断裂效果与掺率为0.7%的原生高强钢纤维混凝土相当。     

钢纤维膨胀混凝土力学性能试验研究

对钢纤维膨胀混凝土抗压强度、抗拉强度、抗折强度及抗折韧性进行了试验研究,试验结果表明：钢纤维和膨胀剂的联合作用,大大提高了混凝土的抗压强度、劈拉强度及抗折初裂强度,并在一定程度上提高了混凝土的极限抗折强度及抗折韧性。