大掺量粉煤灰钢纤维混凝土的性能及其构件受弯的试验研究

本文研究了粉煤灰的掺量对C50钢纤维混凝土强度、渗透性、碳化等方面的影响以及钢纤维对大掺量粉煤灰混凝土的影响。结果表明,水泥掺量340kg/m3,粉煤灰掺量130kg/m3,钢纤维掺量60kg/m3,可配制出抗压强度为60MPa以上,抗折强度7MPa以上,耐久性良好的钢纤维混凝土;当钢纤维用量一定时,粉煤灰掺量的增加对28d抗压强度影响不大,而抗折强度略有降低;粉煤灰用量在一定范围内增加有利于改善钢纤维混凝土的微结构,使其后期强度和耐久性有一定的提高;大掺量粉煤灰混凝土中加入适量钢纤维可有效改善受弯构件的抗弯性能:推迟中和轴的上升,延缓裂缝的发展,提高极限承载力以及增加梁的刚度。     

纤维超高强混凝土的制备及力学性能试验研究

为提高高强、超高强混凝土的韧性和抗开裂性能,采用复合超叠加技术在配制出抗压强度110MPa以上基体混凝土的基础上,分别配制出了钢纤维增强超高强混凝土、PVA纤维增强高强混凝土,同时对不同体积掺量的两种纤维混凝土进行了立方体抗压、轴向抗压、劈裂抗拉、抗弯性能和弹性模量等力学性能的测试,并对超高强纤维混凝土进行了弯曲韧性的试验研究.结果表明,钢纤维时高强混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度有一定的增强作用,PVA纤维却降低了高强混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度.两种纤维都能明显改善基体混凝土的劈裂抗拉强度、抗弯强度及弯曲韧性.对此种超高强基体混凝土,钢纤维的增强增韧效果明显好于PVA纤维.     

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。     

方钢管超高强钢纤维混凝土柱轴压性能研究

为研究方钢管超高强钢纤维混凝土柱的受压性能,开展了12个方钢管超高强钢纤维混凝土柱的轴压试验,试验参数包括钢管屈服强度与厚度、混凝土基体强度和钢纤维掺量.结果表明：掺入钢纤维基本不改变试件的破坏形态;对于混凝土棱柱体抗压强度介于80~150 MPa之间、套箍指标介于0.33~1.43之间的方钢管钢纤维混凝土柱,其管内混凝土的抗压强度与对应混凝土棱柱体抗压强度接近;钢纤维对延性的提升作用随着混凝土强度的提高和套箍指标的增大而降低;当混凝土棱柱体抗压强度为130 MPa、套箍指标为0.90时,掺入1.5%的钢纤维对提升方钢管混凝土柱的延性不起作用.     

大流动度超高强钢纤维混凝土力学性能研究

研究了钢纤维体积分数对大流动度超高强钢纤维混凝土流动性、力学性能的影响;以单位体积混凝土极限应力时单位强度消耗的应变能为指标,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;通过三点弯曲梁试验研究了钢纤维对超高强混凝土断裂能的影响.结果表明:超高强钢纤维混凝土的流动性随着钢纤维体积分数的增加而显著降低,当钢纤维体积分数不大于0.75%时,其坍落度可维持在200 mm以上;与超高强混凝土相比,超高强钢纤维混凝土的相对韧性和断裂能可分别提高1倍和34倍,显示出了其在结构工程中的应用前景.     

200MPa超高强钢纤维混凝土试验研究

本文介绍了作者采用特制钢纤维制备超高强钢纤维混凝土的研究结果,着重介绍了水灰比(W/C)、砂灰比(S/C)和养护条件对钢纤维混凝土性能的影响;试验结果表明:采用6％体积含量的特制钢纤维,可制备出抗压强度达200MPa的钢纤维混凝土。     

不同钢纤维含量对超高性能混凝土结构的抗弯性能影响研究

首先就钢纤维对混凝土的增强机理进行了理论分析,然后通过7 mm和20 mm 2种长度的钢纤维搭配出12组不同的钢纤维混凝土试件,借助于四点抗折强度试验对其抗弯性能进行了研究。结果表明:钢纤维混凝土中,钢纤维和混凝土一起承担来自外部的荷载,尤其是混凝土材料抗拉强度低,而钢纤维则正好弥补了这一不足,随着荷载的增大,受拉区混凝土会被拉裂,随后破裂面上的钢纤维代替混凝土材料承受拉力,直至所有钢纤维均被拉出混凝土时,构件会突然被破坏;掺入钢纤维后混凝土的抗折强度和抗弯性能均能得以提升,同时存在使得抗弯承载能力最佳的钢纤维掺量临界点,且该临界点与钢纤维的长径比有关;相比于短纤维,长度较大的钢纤维更有利于提高混凝土的抗折强度和抗弯性能;当钢纤维均为7 mm的短纤维时,最佳钢纤维体积百分率在5.0%左右,而当采用20 mm和7 mm纤维搭配使用时,最佳钢纤维体积百分率约为3.0%,2种情况下所得混凝土抗折强度分别为19.18 MPa和22.61 MPa。     

钢筋超高性能混合钢纤维混凝土梁受剪性能研究

自密实超高性能钢纤维混凝土具有高强、高韧、高流动性和高耐久性的优势,但其抗拉强度仍远低于抗压强度。通过静力加载试验,研究超高性能纤维混凝土梁的抗弯性能,以及配置550 MPa受拉纵筋时超高性能钢纤维混凝土无腹筋梁,在剪跨比分别为2.5、3时的受剪性能。试验梁的钢纤维体积率为2%,其中超细钢纤维和端弯钢纤维以3∶1比例混合,基体混凝土强度大于C100的强度,梁试件采取自密实成型和常温标准养护方法。试验结果表明:与无钢纤维混凝土梁相比,混合钢纤维超高性能混凝土梁的极限荷载和延性得到明显改善。无腹筋梁的初裂荷载提高了25%～180%、裂缝宽度0.2 mm时的荷载提高了73%～183%、极限荷载提高了68%～317%、延性提高了3.2倍～4.4倍。     

钢管超高强钢纤维混凝土柱抗爆性能试验研究

对钢管超高强钢纤维混凝土柱在爆炸荷载作用下的动力响应进行了试验研究,试验测得了三个不同装药量的反射压力时程曲线,对比分析了空心及实心方形截面和圆形截面钢管超高强钢纤维混凝土柱的动力响应差异,讨论了不同折合距离的影响。试验结果表明:在相同内、外径(边长)条件下,方形截面钢管超高强钢纤维混凝土柱抗爆性能优于圆形截面的。若设计得当,空心方形截面钢管超高强钢纤维混凝土柱抗爆性能优于实心方形截面的。     

浅谈超高性能水泥基复合材料的制备方法

基于理想化混凝土结构模型,通过正交试验方法设计超高强水泥基复合材料。探讨了纳米Si O2、钢纤维、硅灰、粉煤灰和超细矿粉等对超高性能水泥基复合材料(Ultra-high performance cementitious composite,UHPCC)流动度和力学性能的影响,希望为配制超高力学性能和超高耐久性水泥基复合材料提供一些思路。     

钢纤维超高强混凝土抗剪特性直剪试验研究

通过对Z形试件进行直剪试验,研究钢纤维超高强混凝土的抗剪性能,着重分析了钢纤维类型、体积率和钢筋配箍率对钢纤维超高强混凝土抗剪强度的影响。试验结果表明:与螺旋钢纤维相比,超细钢纤维能够更好地提高试件的抗剪强度;在合理的体积率范围内(超细纤维的最优抗剪强度体积率位于0.5%~1.5%之间,而螺旋钢纤维的最优抗剪强度体积率位于1.5%~2.5%之间),钢纤维超高强混凝土的抗剪强度随着钢纤维体积率增大而显著增大;另外,钢纤维超高强混凝土的延性和抗剪强度随钢筋配箍率的增大而显著提高。     

超高性能纤维混凝土空心配筋板抗弯承载力研究

研究了使用混凝土预拌料和配套的钢纤维浇筑的超高性能纤维混凝土材料(UHPFRC)的抗压及抗弯性能。材料立方体抗压强度平均值在标准热水浴养护后达到165MPa;测试了两个基于此材料的UHPFRC配筋板条的抗弯承载力。试验结果表明,采用开孔截面且不使用箍筋的试件抗弯承载力仅比实心且配置抗剪钢筋的试件低10%。考虑到材料使用、构件自重和钢筋加工成本,超高性能空心配筋板的结构形式更为经济合理。     

超高强混凝土耐钻磨性能研究

分别进行了水泥石、骨料和钢纤维对混凝土耐钻磨性能和抗压强度影响的研究,制备出高耐钻磨的超高强混凝土(抗压强度为198MPa)。试验结果表明,水胶比0.18,高强掺合料掺量20%,棕刚玉为骨料,体积掺量为10%,钢纤维体积掺量为1.75%时,超高强混凝土耐钻磨性能和抗压强度最佳,并对其高致密、高耐钻磨机理进行了探索。     

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。     

混杂纤维混凝土梁抗弯试验研究

本文对采用杜拉纤维和钢纤维混杂改性的混凝土梁进行抗弯试验,对构件的开裂、发展及其刚度变化进行了对比分析。结果表明,掺入杜拉纤维和钢纤维,可以延缓混凝土构件微裂缝的出现,有效地控制裂纹扩展,提高混凝土材料的强度。     

钢纤维对混凝土裂纹的抑制及其对抗渗性能的影响

按照高强度 (HSC)与普通强度 (NSC)两个系列分别配制了素混凝土与钢纤维混凝土。通过劈裂试验测试了混凝土的抗裂纹扩展能力与卸载后的裂纹闭合能力 ,获得了具有不同扩展宽度的裂纹 ;然后通过对带裂纹试件的水渗透性试验 ,确定了裂纹宽度COD (CrackOpeningDisplacement)对混凝土渗透系数Kf 的影响关系 ;通过研究劈裂试验中获得的纤维对卸载后裂纹闭合能力的提高关系 ,可以推知纤维对渗透系数的影响。试验发现 ,由于HSC对纤维的握裹力高等原因 ,卸载后钢纤维HSC的裂纹闭合能力高于钢纤维NSC ,因此 ,钢纤维HSC的水渗透性低于钢纤维NSC。     

钢纤维混凝土试件裂纹长度的确定

钢纤维混凝土断裂力学试验中,裂纹长度是一个重要的量测数据。由于钢纤维混凝土在开裂初期具有明显的脆性,因此,以往的裂纹长度观测方法难以准确量测裂纹长度的变化。文中介绍了一种通过量测跨中挠度和裂纹张开位移,用几何关系计算裂纹长度的方法。这种方法可以在钢纤维混凝土开裂初期,准确反映荷载与裂纹长度的变化关系,进而为后期用断裂力学参数处理数据提供条件。同时,通过计算得到的荷载-裂纹长度曲线,可以得到钢纤维混凝土开裂后裂纹长度变化较慢的结论,和可以用跨中挠度和裂纹张开位移曲线的斜率,计算裂纹长度的结论。     

钢纤维的掺入对混凝土材料力学性能的优化

为了研究钢纤维对混凝土材料力学性能的影响,对钢纤维含量为0%、0.75%和1.5%的钢纤维混凝土(SFRC)分别进行立方体抗压试验、抗剪试验和抗弯试验,得到其立方体抗压强度、抗剪强度、抗弯强度以及弯曲荷载-挠度曲线。试验结果表明,钢纤维的掺入使得混凝土的抗剪强度、抗弯强度以及弯曲破坏时挠度的得到较为明显的提升,而立方体抗压强度的提升却相对有限,同时钢纤维的添加明显抑制了试件裂纹的产生和发展。     

碾压钢纤维粉煤灰混凝土拌合物工作性能试验研究

对碾压钢纤维粉煤灰混凝土的性能进行了试验研究,侧重分析了钢纤维掺量和粉煤灰掺法及掺量对碾压钢纤维粉煤灰混凝土工作性能的影响.试验结果表明,随钢纤维掺量和粉煤灰掺量的增加,碾压钢纤维粉煤灰混凝土的工作度较基体混凝土大、密实性优于基体混凝土,大多数钢纤维在与振动及压重方向垂直的平面上呈二维乱向分布,其路用性能较常态钢纤维混...     

不同纤维对防辐射超高性能混凝土抗冲击性能的影响

传统防辐射混凝土材料存在强度低、韧性差等问题,亟需设计开发一种兼顾屏蔽射线性能和抗冲击性能的混凝土材料。因此,超高性能混凝土(UHPC)在防辐射领域的研究成为热点。为探究不同纤维对防辐射超高性能混凝土(UHPC)抗冲击性能的影响,采用万能试验机、分离式霍普金斯杆进行力学性能和抗冲击性能试验,采用场发射SEM进行微观形貌分析。结果表明:单掺12mm钢纤维组力学性能最佳,28 d抗压、抗弯拉强度分别为128.8、23.2 MPa;相比单掺12 mm钢纤维试验组,钢纤维混掺聚丙烯纤维组和钢纤维混掺PVA纤维组UHPC冲击总耗能分别提高1.6%、6.8%,说明混掺纤维使得UHPC具有很好的抗冲击性能。