短切碳纤维活性粉末混凝土(FRPC)的受拉力学性能研究

抗拉强度和变形是混凝土最基本的力学性能之一,本文进行了60组试验,探讨碳纤维RPC的劈拉强度、抗折强度、压劈比、压折比及它们的破坏机理。     

聚乙烯醇纤维混凝土的长期力学性能研究

为了研究聚乙烯醇纤维混凝土的长期力学性能,设计了5个纤维掺量的聚乙烯醇纤维混凝土抗压、抗折、坍落度的对比试验,并用所得最佳掺量对5个水胶比下不同龄期聚乙烯醇纤维混凝土的抗压、劈拉以及抗折强度进行试验,分析了混凝土的拉压比与泊松比的变化规律。结果表明:0.4水胶比下,聚乙烯醇纤维的最佳体积掺量为0.1%;与基准混凝土相比,聚乙烯醇纤维混凝土的抗压、劈拉和抗折强度有一定幅度的提升,聚乙烯醇纤维更有利于低水胶比混凝土长期力学性能的增长;聚乙烯醇纤维提高了混凝土的拉压比和泊松比,增强了混凝土的韧性,改善了混凝土的脆性性能。     

聚丙烯腈纤维混凝土基本力学性能的试验研究

针对聚丙烯腈纤维混凝土的基本力学性能进行室内试验研究,研究纤维掺量与混凝土的轴压强度、劈拉强度、抗折强度以及弹性模量之间的关系。试验结果表明,与素混凝土相比,聚丙烯腈纤维混凝土的轴压强度、劈拉强度、抗折强度以及弹性模量均随纤维体积率的增加而提高,尤其是劈拉强度和抗折强度的提高幅度更大。此外,在低掺量的情况下,聚丙烯腈纤维混凝土存在一个最佳的纤维体积率。     

纤维高强混凝土抗剪强度的试验研究

通过84个100mm×100mm×400mm、126个150mm×150mm×150mm高强混凝土和纤维高强混凝土试块的剪切试验、抗压和劈拉试验,探讨了抗剪强度与抗压强度及劈拉强度的关系,提出了纤维高强混凝土抗剪强度与抗压强度、劈拉强度的关系式,得到了不同类型纤维对高强混凝土抗剪强度的增强系数,建议了钢纤维高强混凝土抗剪强度的计算公式。     

聚丙烯纤维细石混凝土基本力学性能试验研究

通过聚丙烯纤维细石混凝土基本力学性能试验,研究了不同掺量的聚丙烯纤维对细石混凝土抗压强度、劈拉强度及抗折强度的影响规律。试验结果表明,在细石混凝土中掺加聚丙烯纤维可以明显改善细石混凝土的劈拉强度和抗折强度,但对抗压强度的影响较小。     

纤维纳米混凝土的微观增强机理与强度计算方法

将微观分析与宏观性能试验相结合,探讨钢纤维体积分数和纳米材料掺量对纤维纳米增强混凝土微观机理与物理力学性能的影响。根据复合材料力学理论,并结合相关文献试验结果的统计分析,建立了考虑纳米材料和纤维影响的纤维纳米混凝土强度计算模型。结果表明:在混凝土中掺入适量的纤维和纳米材料,改善了混凝土的微观结构,增加了混凝土的密实性,提高了混凝土的物理力学性能;随钢纤维体积分数从0%增大到1.5%,拌和物坍落度从40 mm逐渐减小到25 mm,纤维纳米混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分别提高12%,32%和12.5%;随着纳米SiO2掺量（质量分数）从0%增大到2%,拌和物坍落度减小95 mm,初凝、终凝时间分别减小52.3%和35.9%,纤维纳米混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分别提高9%,24%和14.7%;随着纳米CaCO3掺量从0%增大到2%,拌和物坍落度减小50 mm,初凝、终凝时间分别减小35.2%和3.8%,纤维纳米混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分别提高8%,20%和8.8%。     

掺有纤维的高强混凝土劈拉性能试验研究

通过63个100mm×100mm×100mm和63个150mm×150mm×150mm高强混凝土和钢纤维、聚丙烯纤维高强混凝土试件的劈拉试验,探讨了纤维体积率(纤维掺量)及纤维类型对高强混凝土劈拉强度和变形性能的影响,提出了不同类型的钢纤维对高强混凝土劈拉强度的增强系数和劈拉强度的计算公式。     

微膨胀纤维混凝土的力学性能研究

研究了微膨胀纤维混凝土的抗压、抗折强度与聚丙烯纤维混凝土和普通混凝土的对比,及聚丙烯纤维的掺量对微膨胀纤维混凝土的抗压、劈拉强度的影响。建立了微膨胀纤维混凝土的抗压强度和劈拉强度与纤维掺量的关系式。微膨胀纤维混凝土的折压比与不掺纤维及膨胀剂的普通混凝土相当,聚丙烯纤维混凝土较不掺纤维及膨胀剂的普通混凝土有所提高,微膨胀纤维混凝土的拉压比随纤维掺量的增加而提高。     

复掺纤维活性粉末混凝土高温力学性能研究

通过复掺纤维的活性粉末混凝土(RPC)高温试验,研究了复掺纤维的活性粉末混凝土高温物理变化及力学性能变化规律。试验结果表明,随着温度增加,RPC表观颜色经历青灰色→微褐色→棕褐色→深褐色→灰褐色→灰白色的变化,表观裂缝数量由少量→较多→大量,此物理变化可为RPC结构火灾现场过火温度判断提供参考。随着温度的升高,复掺纤维的RPC抗压强度、抗拉强度、抗折强度均先增大后降低,其中,抗压强度、抗拉强度、抗折强度的临界温度分别为300℃、100℃、100℃。钢纤维、聚丙烯纤维的复合掺入有效提高了RPC高温后相对抗压强度、相对抗拉强度、相对抗折强度,钢纤维掺量为2%、聚丙烯纤维掺量为0.1%时,RPC有着较好的抗压、抗拉、抗折强度,同时RPC高温力学性能得到增强。     

耐碱玻璃纤维混凝土的长期力学性能研究

为了研究耐碱玻璃纤维混凝土的长期力学性能,设计了5种水胶比的耐碱玻璃纤维混凝土,测试了不同龄期耐碱玻璃纤维混凝土的抗压强度、劈拉强度以及抗折强度,分析了混凝土的拉压比与泊松比的变化规律。结果表明:与基准混凝土相比,耐碱玻璃纤维混凝土的劈拉强度和抗折强度提高幅度较大,但是抗压强度提高并不显著;耐碱玻璃纤维更有利于低水胶比混凝土长期抗压、劈拉强度的增长;耐碱玻璃纤维提高了混凝土的拉压比和泊松比,增强了混凝土的韧性,改善了混凝土的脆性性能。     

玻璃纤维与聚丙烯纤维混杂掺入活性粉末混凝土的力学性能

为了改善活性粉末混凝土的力学性能,采用了在活性粉末混凝土中混合掺加两种纤维的方法,即中等模量的耐碱玻璃纤维和低模量的聚丙烯纤维。本文通过两种纤维掺量的改变,研究二者混杂对活性粉末混凝土抗压强度、抗折强度力学性能的影响。从试验结果可以看出:两种纤维混杂后活性粉末混凝土的力学性能能够得到一定程度的改善。     

高温后不同聚丙烯纤维掺量活性粉末混凝土力学性能试验研究

完成了聚丙烯纤维(PPF)体积掺量分别为0、0.1%、0.2%和0.3%的活性粉末混凝土(RPC)经20~900℃后的力学性能试验,包括70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm立方体受压试验、70.7 mm×70.7 mm×228.0 mm棱柱体受压试验、40 mm×40 mm×160 mm棱柱体受折试验和“8”字形试件轴心受拉试验。考察了PPF对RPC高温爆裂的抑制效果,分析了PPF掺量和经历温度对RPC高温后力学性能(残余立方体抗压强度、残余轴心抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度)的影响。结果表明：PPF体积掺量0.1%和0.2%时对RPC高温爆裂的抑制作用不明显,体积掺量0.3%时可以防止RPC发生爆裂;常温下PPF的掺入对RPC力学性能有不利影响,经历温度高于200℃时,随PPF掺量的增大高温后RPC力学性能相应提高;掺PPF的RPC高温后残余抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度均随经历温度的升高先增大后减小,3种强度的临界温度分别为300℃、300℃和120℃。根据试验统计数据建立了高温后PPF体积掺量不同的RPC残余抗压强度、残余抗折强度和残余轴心抗拉强度随温度变化的计算式。     

RPC混凝土力学性能的试验研究

以抗折强度和抗压强度为指标,研究活性混合材、钢纤维掺量、粗细集料类别及养护方式对RPC混凝土抗折强度和抗压强度的变化情况。结果表明,当硅灰和粉煤灰掺量相等时,RPC混凝土拌合物流动性好,抗压强度和抗折强度最高,分别达到124.2MPa和19.2MPa。钢纤维掺量的增加可有效提高RPC的抗折强度和抗压强度,但RPC混凝土抗压强度提高的幅度小于抗折强度。钢纤维体积掺量在1.0%-2.0%之间较合适。通过三种不同的养护制度发现,采用标准养护方式时,抗压强度值最小,采用高温养护方式时,抗压强度值最大,热水养护的抗压强度值介于二者之间。     

混杂纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

针对当前高层建筑物中普通混凝土自重大,而轻骨料混凝土强度较普通混凝土低的现状,以不同玄武岩纤维体积率(Vb)、聚丙烯纤维体积率(Vp)和陶粒代取代率(Rc)为影响因素,利用正交试验法设计了9组混杂纤维轻骨料混凝土(HF-LWC),进行了抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度试验,并基于试验结果建立了强度预测模型.结果表明:三...     

SO2-4环境下高性能混凝土耐久性研究

以内掺复合掺合料、中砂、细石、普通硅酸盐水泥以及抗硫水泥制成的细石高性能混凝土作为研究对象，在硫酸盐溶液中进行100次干湿循环后，以重量变化率、抗折强度和抗压强度的变化来说明硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性的影响。结果说明，混凝土的重量变化率能在一定程度上反映混凝土的耐久性能；混凝土抗折强度比抗压强度更敏感，能够更好地显示混凝土试件的破坏程度，并给出了盐渍土地区拌制混凝土的参考配合比。     

活性粉末混凝土疲劳后剩余抗压强度试验研究

为研究经受疲劳荷载作用后活性粉末混凝土（RPC）的剩余抗压强度变化规律，对3组共24个RPC圆柱体试件，进行疲劳试验研究。通过静载试验建立RPC抗压强度和谐振频率之间的关系，推算出各疲劳试件的初始抗压强度；在此基础上，对RPC试件进行轴压单级和两级疲劳加载试验，并实测试件在疲劳荷载作用一定次数后的剩余抗压强度。实测结果表明：RPC在单级疲劳后剩余抗压强度的衰减率随循环寿命比的增大而减小，而衰减速率则随着循环寿命比的增大而增大。根据实测值得到RPC单级和两级疲劳加载后剩余抗压强度衰减率与循环寿命比之间关系的拟合公式，计算结果与实测结果吻合良好。图4表8参13     

复掺纤维对RPC高温后力学性能及超声规律的影响

为了提高活性粉末混凝土(RPC)的力学性能并改善其高温爆裂性,在RPC中将0.3%、0.4%聚丙烯纤维(PP)和0、1%、2%、3%钢纤维(S)组合复掺,共设计8组试件,养护并模拟火灾试验,统计试件在高温(200、400、600℃)作用下的爆裂情况,研究复掺纤维对高温后RPC的抗折和抗压强度、强度损失率、折压比的影响,抗压强度、受火温度与超声波速的规律,确定两种纤维的最佳配合比。结果表明:掺入PP可以改善RPC高温爆裂;RPC抗折、抗压强度、折压比及超声波速随受火温度升高均呈先上升再下降的趋势,复掺入S可提升RPC的抗压、抗折强度和折压比;当S与PP掺量分别为1%与0.3%、2%、0.4%时,RPC未爆裂且强度较高,超声波速与抗压强度的相关性也较高。     

RPC活性粉末混凝土工厂化生产制备过程中的影响因素分析

活性粉末混凝土(RPC)是超细粒聚密材料与纤维增强材料经高温热合等特定工艺制备的一种新型超高性能混凝土,因其高抗压、高抗折、高耐久性及良好的体积稳定性等优良性能,已经进入实际工程应用阶段。本文通过对铁路客专RPC电缆槽盖板制备过程中材料强度的总结分析,归纳出工厂化生产制备过程中影响活性粉末混凝土(RPC)材料性能的几个主要因素。     

掺超细粉煤灰活性粉末混凝土的研究

采用525普能硅酸盐水泥、硅灰、超细粉煤灰、高效减水剂和标准砂等原材料及湿热养护工艺,可配制出抗压强度达200MPa的活性粉末混凝土,在掺入一定量的钢纤维后,活性粉末混凝土的抗压强度近250MPa,抗折强度达45MPa,对超细粉煤灰掺量、水胶比、砂胶比和钢纤维掺量等因素于掺超细粉煤灰活性粉末混凝土抗折、抗压强度的影响进行了详细的讨论。