基于平板法纤维混凝土早期抗裂性能试验研究

通过平板约束试验研究整体式聚丙烯纤维混凝土、整体式钢纤维混凝土、层布式混杂纤维混凝土、整体式混杂纤维混凝土的早期抗裂性能,并与基准混凝土进行对比研究.结果表明:掺加纤维的混凝土,其早期开裂时间延迟,裂缝条数、最大裂缝宽度、裂缝总长度、单位面积裂缝的数量、总裂缝面积均有不同程度的减小,纤维掺入混凝土中能显著改善混凝土的早期抗裂性能;在纤维掺人的混凝土中,纤维掺入方式不同,混凝土抗裂效果也不同.经对比分析,混杂纤维混凝土的抗裂性能要优于单掺纤维混凝土;层布式混杂纤维混凝土的抗裂效果要好于整体式混杂纤维混凝土.     

混杂纤维增强高强混凝土性能研究

为研究钢纤维、聚乙烯醇纤维混杂比例对高强混凝土性能的影响,通过合理设计坍落度试验、力学强度试验、收缩试验、抗裂试验、抗氯离子侵蚀试验,对比评价了纤维混杂比例对高强混凝土工作性、抗折强度、收缩性、抗裂性能以及氯离子渗透系数的影响。结果表明,钢纤维和聚乙烯醇纤维降低了新拌混合物的工作性。与单掺纤维相比,混杂纤维对高强混凝土力学性能改善效果不明显,但可明显改善混凝土抗裂性能,开裂面积抑制率最大为95.8%,同时能使高强混凝土收缩率和氯离子分别降低27.7%和66.5%,明显提高高强混凝土的耐久性能。通过扫描电镜试验分析探讨了纤维增强混凝土的作用机理,结果表明混杂纤维对基体内部结构的改善实现了对混凝土宏观性能的提升,最终推荐采用0.75%(体积分数)钢纤维和0.25%(体积分数)聚乙烯醇纤维。     

纤维种类对砂浆圆环抗裂性能影响

采用圆环试验方法比较了2种聚丙烯纤维(聚丙烯纤维Ⅰ、聚丙烯纤维Ⅱ)和钢纤维对砂浆收缩开裂趋势的影响,并对纤维在砂浆中阻裂机理进行相关探讨。结果表明,钢纤维和聚丙烯纤维均能提升砂浆抗收缩开裂性能。总体而言,掺钢纤维砂浆抗裂性最优,掺聚丙烯纤维Ⅰ砂浆次之、掺聚丙烯纤维Ⅱ砂浆最差。     

玄武岩纤维混凝土早期裂缝试验研究

为了研究玄武岩纤维混凝土早期开裂性能,对不同长度纤维和不同体积掺量的玄武岩纤维混凝土进行试验,结果显示:玄武岩纤维混凝土相对于普通混凝土裂缝降低明显,玄武岩纤维混凝土早期收缩裂缝随纤维长度增加先减小后缓慢增加,最佳阻裂纤维长度为18 mm,早期收缩可见裂缝随纤维体积掺量的增加而减小,当体积掺量到0.2%时可见裂缝基本消失.随着混凝土强度提高纤维混凝土的抗裂指标逐渐降低,裂缝更加短小.     

混杂纤维增强应变硬化水泥基复合材料(HyFRSHCC)的力学性能

为提高高性能纤维增强水泥基复合材料的性价比,设计了一种由聚乙烯醇(PVA)纤维、钢纤维以及碳酸钙晶须作为增强材料,水泥砂浆作为基体的混杂纤维增强应变硬化水泥基复合材料(HyFRSHCC).通过单轴压缩试验和四点弯曲试验对这种HyFRSHCC的抗压和抗弯性能进行了研究.结果表明HyFRSHCC的抗压强度高于基体材料,且在破坏时能保持良好的整体性;在弯曲荷载作用下表现出显著的应变硬化特征及多缝开裂行为,具有较高的能量吸收能力与变形能力.扫描电子显微镜(SEM)的观察结果表明碳酸钙晶须在材料破坏过程中限制了微裂缝的发展,而PVA纤维与钢纤维实现了对宏观裂缝的控制.通过引入碳酸钙晶须和钢纤维可以适量代替价格较高的PVA纤维,降低纤维增强应变硬化水泥基复合材料的成本.     

低周反复荷载作用下混杂纤维混凝土柱变形性能分析

考虑钢纤维和聚丙烯纤维体积掺量的影响,设计了21根钢筋混凝土柱,通过低周反复荷载试验,研究分析了钢-聚丙烯混杂纤维混凝土柱在低周反复荷载下的荷载-应变关系.研究结果表明:掺入钢纤维对降低混凝土柱中钢筋应变的增长速度有显著作用;聚丙烯纤维及钢纤维混杂掺入后,使得混凝土内部应力得到分散,对混凝土裂缝的发展和应力传递起到了抑制作用,且混杂纤维的阻裂作用较单一钢纤维更显著.最后,利用ANSYS软件模拟相同条件下的低周反复荷载试验,得到钢筋的荷载-应变曲线与试验结果基本吻合.     

大掺量矿物掺合料纤维增强轻骨料混凝土的抗疲劳性能

为研究纤维增强轻骨料混凝土抗疲劳性能，开展了恒应力循环压缩试验，对疲劳应力-应变响应进行了研究。试验采用质量分数为20%的粉煤灰和50%的粒化高炉矿渣部分替代水泥，变量为单掺或混掺不同掺量的钢纤维和聚乙烯醇(PVA)纤维。结果表明：随着循环加载次数的增加，钢纤维混凝土的宏观裂纹数量比PVA纤维混凝土多，试件的破坏形态表现为轻骨料的破裂和纤维的渐进拔出(钢纤维)或断裂(PVA纤维);钢纤维混凝土的疲劳应变及残余应变均最大，而混杂纤维混凝土的最小；在同一应力水平下，混杂纤维混凝土的疲劳寿命最长，而钢纤维混凝土的最短；钢纤维混凝土的极限疲劳损伤高于PVA纤维混凝土和混杂纤维混凝土，且随最大应力水平的降低，该差异逐渐缩小。     

钢板混凝土组合剪力墙早期裂缝试验研究

针对钢板混凝土组合剪力墙结构早期开裂问题,设计了混凝土中掺加膨胀剂、内养护剂、钢纤维、膨胀剂与内养护剂复掺4种情况下的早期收缩及早期平板约束开裂试验,以此来研究钢板混凝土组合剪力墙中高强高性能混凝土的抗裂减缩效果.结果表明:膨胀剂、内养护剂、钢纤维、膨胀剂与内养护剂复掺都可以降低混凝土的早期收缩;膨胀剂与内养护剂复掺明显改善了膨胀剂的膨胀效果,使混凝土的膨胀应变及膨胀时间得到显著提升,降低28 d收缩达87.6%,且混凝土早期开裂时间推迟,裂缝宽度和数量都明显降低.本文的研究结果为钢板混凝土组合剪力墙早期裂缝的控制提供了参考.     

钢纤维砂浆抗裂性能的定量评价与机理

基于图像分析技术,定量评价了钢纤维掺量、直径及形状对砂浆塑性开裂性能的影响规律.测试了相应条件下砂浆开裂时的塑性抗拉强度及随时间变化的水分蒸发速率,探讨了钢纤维的阻裂机理.结果表明:钢纤维掺量增加、直径减小,裂缝潜在参数Pcrack和尺度参数β降低,裂缝平均宽度降低,抗塑性开裂性能变好;波浪型钢纤维的抗塑性开裂性能优于...     

不同弹性模量纤维混杂增强活性粉末混凝土的力学性能研究

为了提高活性粉末混凝土的韧性,通过掺杂不同弹性模量的纤维,制备了纤维增强混凝土。采用ASTMC1018韧性指数法,评价了增韧效果。结果表明:碳纤维能够在微观尺度上,减少混凝土中缺陷的数量,改善混凝土内部结构,增强、阻裂作用明显,基体强度较高。钢纤维在宏观尺度上,对于混凝土的阻裂作用明显,混凝土的延展性显著提高。混掺碳-钢纤维,虽然能提高基体的初裂强度,但是韧性却有所降低。     

非织造和产业用高性能纤维

介绍了碳纤维、芳纶、聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维、超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维、聚苯硫醚(PPS)纤维、聚酰亚胺(P)I纤维、玄武岩纤维、芳砜纶的国内外发展概况及其在产业领域的应用。     

无机特种纤维介绍(一)

无机特种纤维具有优异的力学性能和耐高温、抗氧化的热学性能,在高科技领域应用越来越广泛。对无机特种纤维中的玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维的结构与性能、发展情况、制备方法以及主要应用领域进行了简要介绍,最后简要总结了这3种纤维的发展过程,展望了其发展前景及发展方向。     

热粘合复合纤维PP/PE的研究

应用声速法、密度法等测试手段研究了以低熔点PE纤维为皮层，以高熔点PP纤维为芯层的PP／PE热粘合复合纤维的结构特性，对纺丝、拉伸工艺取得了一系列数据，所得结果对制取性能优良的热粘合复合纤维具有理论指导意义。     

无机特种纤维介绍(二)

对无机特种纤维中的硼纤维、硅酸铝纤维、氧化铝纤维的结构与性能、发展情况、制备方法以及主要应用领域进行了简要介绍,最后简要展望了这三种纤维的发展方向和前景。     

日本化纤业的现状和发展方向

综述了日本化纤业的发展现状及发展方向,对其主要发展的功能性纤维材料、高性能纤维材料,特别是芳香族聚酰胺纤维、碳纤维增强复合材料等进行了介绍。     

吸波纤维研究进展

介绍了目前复合吸波材料中所用的吸波纤维，包括碳纤维、碳化硅纤维、多晶铁纤维等及其改性纤维的吸波机理和性能。简述了吸波纤维在复合材料中的排布方式、长度和含量对材料吸波性能的影响。综述了吸波纤维的研究现状和进展。     

有机特种纤维介绍(三)

对有机特种纤维中的芳砜纶、聚苯硫醚(PPS)纤维、聚四氟乙烯(PTFE)纤维、聚芳酯纤维进行了简要介绍,包括它们的结构与性能、发展情况、制备方法以及主要应用领域,并简要展望了这四种特种纤维的发展方向与前景。     

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。     

系列扁平腈纶的开发

介绍了扁平腈纶的特性及国内外发展状态,重点分析了生产系列扁平腈纶的关键技术,如聚合物及原液的制备、喷丝板设计、纺丝工艺条件的优化等。指出原液温度、负拉伸、凝固浴温度、浓度、流量以及所用的油剂都会对扁平纤维的质量产生影响。     

人造毛发用合成纤维研究进展

综述国内外专利报道的人造毛发用合成纤维的种类及性能,着重介绍了PVC基、PAN基、PET基和蛋白质基纤维作为假发原料使用时的优缺点,并针对其缺点提出改进方法,对人造毛发用合成纤维的发展予以展望。