冻融循环作用对玄武岩纤维编织网与混凝土粘结性能的影响

通过对冻融循环后玄武岩纤维编织网增强混凝土(BTRC)标准试件进行拉拔试验,研究冻融循环次数和纤维tex值对玄武岩纤维编织网与混凝土粘结性能的影响.试验结果表明:在冻融循环条件下,BTRC的拉拔破坏为滑移破坏;随着冻融循环次数的增加,纤维束与基体之间的极限拉拔力逐渐降低,冻融循环对BTRC的粘结性能影响明显.基于以上研...     

玄武岩纤维增强混凝土断裂能研究

通过带切口梁的三点弯曲试验,对玄武岩纤维掺量为0、1、3和6kg/m3的混凝土试件进行了荷载-变形测试,根据荷载-位移曲线拟合计算得到混凝土的断裂能。研究表明,随着玄武岩纤维掺量的增加,玄武岩纤维混凝土的断裂能及其增益比均呈现增长趋势,且增长速度是非线性的。     

玄武岩纤维混凝土抗盐冻性能试验研究

为了研究玄武岩纤维混凝土的抗盐冻性能,以纤维体积率、冻融循环次数为主要变化参数,在3.5%NaCl溶液中对玄武岩纤维混凝土进行了快速冻融试验。研究了不同纤维掺量和不同冻融循环次数下混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、抗压强度和抗折强度的变化规律;采用扫描电镜对混凝土盐冻循环前后的微观形貌进行观察,分析玄武岩纤维对混凝土抗盐冻性能的影响机理。结果表明:在盐冻循环作用下,玄武岩纤维的掺入能够有效降低混凝土的质量损失率,减缓其相对动弹性模量的降低,而且能减弱冻融损伤对混凝土抗压、抗折强度的影响;适量玄武岩纤维的掺入能抑制混凝土中裂缝的扩展,减少基体内孔隙、坑洞的数量,延迟初始裂缝和相互贯通裂缝的出现,抗盐冻能力优于普通混凝土。     

冻融对玄武岩纤维混凝土损伤研究

通过对相同配合比的普通混凝土和玄武岩纤维混凝土试件进行冻融循环试验,对不同循环次数后的试件进行质量损失测试和单轴抗压强度测试。对比分析冻融循环后混凝土试件的力学性能,阐述玄武岩纤维对混凝土抗冻性能的增强机理。选取抗压强度为损伤变量,建立混凝土冻融损伤方程,定量分析混凝土损伤演化规律,为低温环境下建筑结构可靠性分析和灾害预测提供依据。     

基于DIC玄武岩纤维混凝土高温后抗折损伤分析

采用数字图像相关法(DIC),分析了玄武岩纤维混凝土弯折试件的水平位移云图、水平应变云图以及主应变云图,采用损伤因子度量其损伤程度,分析不同温度和纤维掺量时混凝土试件的损伤破坏程度。结果表明:通过数字图像相关法获得的云图能够直接观测混凝土的破坏过程,且由水平应变确定的损伤因子比主应变更能较好反映试件的高温后损伤程度。随着温度的升高,抗折强度逐渐下降且200~400℃下降最快,损伤因子的线性段明显缩短,荷载极值逐渐减小;随纤维掺量的增加,抗折强度呈增加的趋势;在20、200℃下最佳纤维掺量为0,400℃下最佳纤维掺量为1.5%,600℃下最佳纤维掺量为2.5%,即温度的不同最佳纤维掺量也不同,说明温度能够影响纤维的最佳掺量。     

玄武岩纤维加固混凝土梁的冻融试验研究

FRP在土木工程加固中的应用越来越广泛,玄武岩纤维是一种新型的FRP材料,其长期的加固性能未得到证实.在我国北方较寒冷地区,冻融破坏是造成潮湿环境中混凝土结构破坏的主要原因,因此研究冻融循环对玄武岩纤维加固的混凝土构件的影响很有现实意义.基于此,在研究玄武岩纤维对混凝土梁加固作用的同时,采用快速冻融试验的方法,分析冻融循环对混凝土梁及玄武岩纤维加固梁的性能影响.试验研究显示玄武岩纤维基本能够满足寒冷地区的加固要求.     

冻融循环下的硅藻土/玄武岩纤维沥青混合料路用性能衰变分析

在季冻区由于冻融循环的反复作用下,会引起沥青路面生严重的早期破坏.本研究在沥青混合料中掺加硅藻土和玄武岩纤维,对比分析沥青混合料(AM)、硅藻土沥青混合料(DAM)、玄武岩纤维沥青混合料(BFAM)和硅藻土/玄武岩纤维沥青混合料(DBFAM)在冻融循环下的路用性能衰减情况.研究结果表明复掺玄武岩纤维和硅藻土后,沥青混合料路用性能增加,损伤度明显降低.     

玄武岩纤维混凝土受拉性能试验研究与分析

通过不同体积掺量(0%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%)的玄武岩纤维混凝土直接拉伸试验,得到玄武岩纤维混凝土的受拉应力-应变全曲线,对比试验现象、破坏形态、抗拉强度、弹性模量、断裂能、裂缝宽度、特征长度,运用拟合回归的方法得到玄武岩纤维混凝土受拉状态下的各性能参数与玄武岩纤维体积掺量之间的关系式,并结合Hillerborg提出的特征长度的概念,对玄武岩纤维混凝土的韧性性能和抗裂性能进行研究。研究结果表明,玄武岩纤维的掺入可以提高混凝土的抗拉强度,并改善混凝土的韧性性能和抗裂性能。     

纤维混凝土断裂性能研究进展综述

纤维由于具有优良的断裂韧性因而可被掺入到混凝土中弥补其韧性低的缺点,近年来许多科研人员对纤维混凝土的断裂性能进行了研究,通过对近五年来纤维混凝土断裂性能方面的研究成果进行归纳总结,为进一步促进纤维混凝土的大量应用提供参考.     

冻融循环作用下混凝土的受拉性能研究

采用不同强度等级的混凝土试件,通过快速冻融试验方法,对经过冻融损伤的混凝土单轴受拉性能和劈拉性能进行了试验研究,分析了冻融次数、混凝土强度等级对混凝土受拉性能的影响,建立了冻融后混凝土受拉峰值应力与劈拉强度的关系.结果表明,随着冻融循环次数的增加,混凝土的受拉力学性能和变形性能均呈明显的下降趋势;随着混凝土强度等级提高,各性能指标随冻融循环次数的增加,下降趋于缓慢.     

冻融损伤混凝土力学性能衰减规律

为研究冻融作用对混凝土力学性能的影响,采用快冻法将混凝土盐冻或水冻至不同损伤程度后,测其动弹性模量、抗折强度、抗压强度和劈裂抗拉强度.以动弹性模量为损伤变量,分析了冻融损伤与抗折、抗压强度之间的关系,采用回归分析的方法建立了抗折强度衰减方程.结果表明,混凝土抗压、抗折、劈裂抗拉强度以及动弹性模量均随冻融循环作用次数的增加而逐步降低;抗折、劈裂抗拉强度以及动弹性模量的衰减速率随冻融循环作用次数的增加而不断增大,但抗压强度的衰减速率则是先增大后减小;在冻融循环次数相同的情况下,含气量越高、水灰比越低,混凝土的强度损失越小,其力学性能损失的大小顺序依次为:抗折强度和劈裂抗拉强度、动弹性模量、抗压强度;冻融损伤与抗折强度的相关性较好,但与抗压强度的相关性较差,当冻融损伤小于40%时,混凝土的抗压强度一般不低于其初始强度的70%.     

冻融循环下透水再生混凝土力学性能损伤分析

为研究冻融循环作用对透水再生混凝土力学性能的影响,采用快冻法进行了不同再生粗骨料取代率下的透水再生混凝土冻融试验,并测试相应阶段的动弹性模量、抗折强度和立方体抗压强度.试验结果表明:透水再生混凝土的相对动弹性模量、相对抗折强度和相对立方体抗压强度均随冻融循环次数或再生粗骨料取代率的增大而下降,衰减速率从大到小依次为:相对抗折强度、相对立方体抗压强度和相对动弹性模量.以动弹性模量为损伤变量,通过数据拟合发现,透水再生混凝土的相对抗折强度、相对立方体抗压强度与损伤度均可用指数函数表示,且相关性较好.     

高温后玄武岩纤维增强混凝土的冲击变形特性

采用φ100分离式霍普金森压杆系统,研究了不同温度作用后玄武岩纤维增强混凝土(BFRC)的冲击变形特性.结果表明:随着温度及加载速率的升高,BFRC的变形破碎程度增大,应力应变曲线表现出塑性特征;同一温度下,BFRC的峰值应变和均值应变随平均应变率的增大而增大,具有明显的应变率相关性;同一加载速率下,随着温度的升高,BFRC的峰值应变和均值应变呈上升趋势,峰值应变的应变率敏感性逐渐增强,但在200℃时,BFRC在较低加载速率作用下的均值应变较常温有所减小;掺入玄武岩纤维可以有效提升高温后BFRC的冲击变形能力,且纤维掺量(体积分数)为0.3％时,BFRC的变形优势最大,但当温度与加载速率较低时,BFRC的均值应变较素混凝土小.     

尼龙纤维水泥基复合材料抗冻融性能研究

研究了冻融循环对尼龙纤维混凝土（体积掺量分别为０．５％，１％，１．５％）和基准混凝土的动态弹性模量与质量变化的影响，以及纤维砂浆力学性能随冻融循环次数的变化规律．试验结果表明：纤维混凝土３００次冻融循环时的质量及动态弹性模量损失远远小于基准混凝土，纤维砂浆的抗折强度、抗压强度损失远远小于基准砂浆．尼龙纤维水泥基复合材料抗冻性能的提高，部分原因与尼龙纤维的引气作用有关     

Micropore of Aeolian Sand Concrete under MgSO4 Freeze Thaw Cycles

以风积沙等质量替代河砂,制备了不同风积沙替代率的混凝土,并探究了其在清水和质量分数为3%,6%的MgSO4溶液中经历冻融循环后的损伤失效规律.借助核磁共振、场发射扫描电镜和能谱仪,分析了风积沙混凝土内部微观孔隙变化及水化产物.结果表明：在6% MgSO4溶液中冻融循环对混凝土的损伤最小;随着风积沙替代率的增加,混凝土孔隙度降低,自由流体饱和度下降,抗渗性增强;MgSO4与水化产物反应生成的钙矾石会填充试件孔隙,进一步抑制MgSO4参与反应;风积沙混凝土具有合理的孔隙结构且渗透率较低,其在不同冻融介质中的抗冻耐久性明显提升.     

冻融和碳化共同作用下混凝土损伤分析

通过室内模拟试验,研究了冻融和碳化共同作用下混凝土质量和相对动弹性模量的变化规律.结果表明:混凝土在冻融和碳化共同作用下的损伤大于其在冻融单一作用下的损伤.建立了混凝土在冻融和碳化共同作用下的损伤模型,该模型拟合精度较高.     

冻融循环作用后BFRC宏微观性能的灰熵法分析

通过玄武岩纤维混凝土(BFRC)的快速冻融试验和微观孔结构试验,研究了2种冻融介质(水和质量分数为3.5%NaCl溶液)条件下BFRC相对动弹性模量、冻融损伤度以及强度的变化规律,分析了孔结构参数(含气量、孔比表面积、气泡间距系数和气泡平均弦长)与BFRC抗压强度、抗折强度和冻融损伤度的关系,采用灰熵法探讨了BFRC孔结构参数对其抗压强度、抗折强度以及冻融损伤度的影响规律.结果表明:BFRC强度随其含气量、气泡间距系数、气泡平均弦长的增加而减小,而冻融损伤度随上述3个孔结构参数的增加而增加;BFRC强度随其孔比表面积的增加而增加,而冻融损伤度随孔比表面积的增加而减小;对BFRC抗压强度、抗折强度影响最大的因素均为孔比表面积;影响BFRC冻融损伤度的主要因素为气泡间距系数和气泡平均弦长,这2个因素随冻融循环次数、玄武岩纤维掺量的变化而变化.     

冻融后预应力混凝土正截面受弯承载力研究

试验研究了5根预应力混凝土梁经历不同冻融循环次数后的承载性能,通过试验数据及借鉴前人关于冻融后混凝土应力、抗拉强度等力学性能变化的研究成果,参考GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》,得出了经历n次冻融循环后预应力混凝土梁矩形应力图的受压区高度与中和轴高度的比值βn、预应力混凝土梁矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值α′n以及界限破坏时截面相对受压区高度ξb的计算公式,从而给出了冻融后预应力混凝土梁在使用阶段的正截面受弯承载力计算公式;将理论计算值、试验值进行比较后发现,上述计算公式能反映冻融作用后预应力混凝土梁在使用阶段的正截面受弯承载力的一般规律.