钢纤维对自密实混凝土力学性能影响

自密实混凝土(SCC)相比于普通混凝土具有更加优良的工作性能,无需外力振捣就可依靠自重填充整个模板,因此,被广泛地应用于配筋密集、外形复杂的结构中。配制相同强度等级的自密实混凝土与普通混凝土相比,自密实混凝土所需胶凝材料更多,间接导致自密实混凝土在硬化过程中产生较大的干缩变形,在自密实混凝土中掺加钢纤维,不仅可以有效抑制自密实混凝土的干缩,而且还可以明显改善自密实混凝土基体的力学性能,故将钢纤维与自密实混凝土两种材料结合配制钢纤维自密实混凝土是非常有意义的。基于前人研究的基础上,本文主要研究钢纤维对自密实混凝土力学性能影响。     

钢纤维与玻璃纤维自密实混凝土力学性能试验研究

在大量室内试验的基础上,设计了工作性良好的高性能自密实混凝土,对比分析了钢纤维和玻璃纤维在相同长度下添加不同体积掺量以及在相同掺量下不同长度对自密实混凝土性能的影响,研究表明:自密实混凝土的力学性能在纤维长度为12 mm和18 mm时提高最为明显,钢纤维自密实混凝土的力学性能整体优于玻璃纤维自密实混凝土,因此优先选用12 mm和18 mm的钢纤维。     

钢纤维自密实高强混凝土的制备技术

通过坍落扩展度、T500、U型仪和L型仪等测试方法探讨了不同水胶比、砂率及不同钢纤维掺量条件下,钢纤维自密实高强混凝土的制备技术,研究了不同条件下制备的钢纤维自密实高强混凝土力学性能。结果显示,在试验条件下,适宜水胶比及砂率条件下钢纤维混凝土满足自密实混凝土工作性能要求;随着钢纤维掺量的增加,钢纤维自密实混凝土的强度提高,混凝土流动性降低。研究制得的钢纤维高强混凝土在满足自密实性能要求条件下,抗压强度达到CF90技术要求,抗折强度>11.0 MPa。     

机场道面自密实钢纤维混凝土性能试验

将自密实混凝土技术与钢纤维混凝土技术结合起来,研究了白密实钢纤维混凝土配合比方法、施工工艺、力学性能、耐磨耗性能、抗渗性能和抗裂性能等.实践表明:自密实钢纤维混凝土不仅保证了施工质量、提高性能、而且综合效益好.     

钢纤维自密实混凝土管片力学性能的试验研究

针对传统混凝土管片中存在的问题,为推动新型隧道管片的发展以及为慕尼黑维罗纳铁路隧道采用钢纤维混凝土管片提供设计依据,参照德国新近提出的对称倾角梁试验模型,研究了不同钢纤维掺量、钢筋配筋率对自密实混凝土管片力学性能的影响.结果表明:钢纤维可明显提高混凝土构件的承载力和韧性,将钢纤维自密实混凝土应用于地下工程,并用钢纤维部...     

高强钢纤维自密实混凝土的试验研究

采用普通的材料成功配制出两种强度等级的高强钢纤维自密实混凝土，并对其工作性能和强度性能进行了研究，以提高自密实混凝土的配制技术，充分发挥自密实混凝土的工作性能和力学性能。     

CF55钢纤维自密实混凝土的配合比设计与试验研究

根据自密实混凝土(SCC)的等级要求,结合原材料性质,并按照CECS 203:2006<自密实混凝土应用技术规程>对C55自密实混凝土进行了配合比设计.研究了钢纤维掺最与种类对自密实混凝土工作性的影响,并通过调整聚羧酸系外加剂掺量使钢纤维混凝土达到自密实混凝土工作性要求.通过混凝土抗压强度试验,证明了掺人钢纤维可以在满足自密实性能的同时提高混凝土的强度.     

基于抗火性能的混杂纤维自密实混凝土设计(2)——常温力学性能

在混杂纤维自密实混凝土高温下内部蒸汽压力测试研究的基础上,对混凝土配合比进行了优选,主要通过坍落流动度试验、J-环试验、U形管试验以及L-槽试验研究了所筛选的混杂纤维自密实混凝土的工作性,并测试了其常温力学性能。研究发现,钢纤维的引入会降低新拌自密实混凝土的工作性,而钢纤维与PVA纤维混杂以及钢纤维与PP纤维混杂对自密实混凝土的工作性影响较小;钢纤维与PP纤维的混杂对新拌自密实混凝土工作性影响最小;钢纤维或者混杂纤维的引入并没有明显地影响自密实混凝土的抗压强度,而抗弯强度得到了显著提高;相比于单掺钢纤维自密实混凝土,混杂纤维并没有进一步提高自密实混凝土的抗弯强度,但是弯曲韧性有较为明显的提高。     

自密实混凝土中钢纤维分布和取向的数值模拟方法

钢纤维自密实混凝土结合了钢纤维混凝土与自密实混凝土两者的优点,被认为拥有非常好的工程应用前景。由于钢纤维自密实混凝土具有良好的流动性和免振捣等特点,其浇筑过程将直接决定钢纤维的最终分布和取向状态,这必然会影响钢纤维混凝土构件的力学性能。通过对钢纤维进行一定的简化处理,应用计算流体力学软件ANSYS CFX结合MATLAB自编程序提出了一种新的模拟钢纤维自密实混凝土浇筑过程的方法。利用该方法对一根钢纤维自密实混凝土梁的浇筑过程进行模拟,统计了钢纤维的最终分布状态,通过对比试验结果和计算结果,验证了数值模拟方法的有效性。并运用该数值模拟方法总结钢纤维分布和取向规律,对试验研究以及工程应用有一定的指导意义。     

钢纤维自密实混凝土抗离析性能试验研究

通过对钢纤维自密实混凝土流变特性与分层特性的理论分析,制定了其工作性能控制方法.在工作性能控制方法指导下,配制了钢纤维自密实混凝土,通过试验验证其流动性、填充性,并通过自制试验方法着重研究了其抗离析性能:垂直浇注3根钢纤维自密实混凝土圆柱,分别进行骨料筛分、强度分段、钢纤维分散均匀性试验研究.试验证明:采用工作性能控制方法配制出的钢纤维自密实混凝土流动性、填充性良好,在一次浇注高度4m范围内,粗骨料和钢纤维分散均匀,抗压强度均匀一致.     

深排隧道钢纤维补强衬砌混凝土-伦敦Lee Tunnel

钢纤维补强能够极大提升混凝土结构物的耐久性能,非常适用于长寿命,高耐久性,并且供用环境腐蚀条件苛刻,磨耗严重的都市深层排水隧道衬砌混凝土。依据有关钢纤维补强混凝土结构的国际混凝土结构联合会制订的模型代码：fib model code 2010,以及欧洲的相关技术规范,结合伦敦的深层排水隧道：Lee Tunnel的具体工程实例,对如何应用钢纤维补强技术在盾构隧道衬砌混凝土管片,以及现场浇筑二次衬砌自密实混凝土进行了探讨。同时通过钢纤维补强混凝土缺口梁试件的抗折强度试验,大型梁试件的弯曲加载试验,以及试验结果的非线性有限元逆向解析,确认了钢纤维取代钢筋的结构补强性能,控制裂缝效果,以及应变硬化性能,能够满足Lee tunnel工程项目的砌筑混凝土性能要求,适用于深层排水隧道:Lee tunnel衬砌混凝土补强。     

Workability of hybrid fiber reinforced self-compacting concrete

Compared to fiber reinforced concrete (FRC), self-compacting concrete (SCC) is a relatively new type of concrete with high flowability and good cohesiveness. It offers very attractive economical and technical benefits, which can be further extended when combined with FRC. In this article two different types of steel fibers were used, in combination, and the effects of fiber inclusion on the workability of hybrid fiber reinforced self-compacting concrete (HFR-SCC) is studied. The effects of fibers are quantified based on the fiber volume, length, and aspect ratios of the fibers. It was concluded that in addition to the above-mentioned quantifiable three properties, other properties of fibers such as shape and surface roughness are also found to be important but they cannot be quantified at this stage.     

钢筋超高性能混合纤维混凝土梁力学性能试验研究

超高性能纤维混凝土具有高强度（抗压、抗拉）、高延性和高耐久性的优势,但其抗拉强度仍远低于抗压强度。将端钩型和哑铃型钢纤维按不同比例混合,采取自密实成型和常温标准养护方法,试验研究了配置440MPa纵向钢筋的超高性能纤维混凝土梁。通过12根梁的静载试验,研究了钢纤维体积率为2.0%和2.5%时,不同纤维混合比例的钢筋超高性能纤维混凝土梁的力学性能。试验结果表明：加入钢纤维后梁的极限荷载和延性显著提高;在纤维体积率2.0%时,钢筋超高性能纤维混凝土梁比配筋相同的钢筋混凝土梁承载力提高20%~41%,延性系数提高3.9~6.7倍。钢筋端钩纤维混凝土梁的承载力和延性较钢筋混凝土梁分别提高39%和5.1倍,钢筋哑铃纤维混凝土梁的承载力和延性分别提高20%和3.9倍;钢筋混合纤维混凝土梁的承载力介于钢筋端钩和钢筋哑铃纤维混凝土梁之间。参照现行规范提出了钢筋超高性能纤维混凝土梁正截面极限弯矩的计算方法,计算结果与试验结果吻合较好。图11表6参17     

C60钢纤维自密实混凝土的配合比设计和应用

按照自密实混凝土的等级要求,采用聚羧酸系外加剂对C60自密实混凝土进行配合比设计,采取同时掺加机制砂和天然砂的措施保证了钢纤维自密实混凝土拌合物的自密实性能和泵送性能,而且也得到了满足型钢柱施工要求的力学变形性能.     

自密实混凝土结构抗火研究进展

对近年来自密实混凝土结构抗火研究进展作了总结,包括自密实混凝土高温材性试验和足尺自密实混凝土构件的抗火性能试验研究。从自密实混凝土高温下和高温后的力学性能、热工性能和应力-应变关系等方面入手,总结和分析了已有研究所取得的成果和尚存的一些问题。分析表明：高温下自密实混凝土质量和抗压强度损失严重,通过添加不同添加剂可使其得到改善。由于其密度高,在高温下自密实混凝土比普通混凝土更易发生高温爆裂,加入纤维可以有效抑制爆裂但会降低抗压强度。高温爆裂的抑制和抗压强度降低的平衡研究,自密实混凝土结构高温后损伤鉴定和修复加固,以及自密实混凝土加固结构的防火保护措施研究等是今后一段时间自密实混凝土结构抗火研究领域值得关注的课题。     

钢纤维超高强混凝土抗侵彻试验研究

通过对钢纤维超高强混凝土抗侵彻试验研究得出,钢纤维RPC混凝土是一种高强高韧、抗裂能力强、抗重复打击强的新型防护材料和钢纤维的体积率为5%比较合适的结论,从而为RPC在工程中应用提供实践数据。     

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....     

钢纤维陶粒混凝土基本力学性能的试验

在轻骨料(陶粒)混凝土中掺入钢纤维成为钢纤维轻骨料混凝土,它集中了钢纤维混凝土和轻骨料混凝土的优点,弥补了普通混凝土存在的抗拉强度低和自重大等不足。通过对这种新型混凝土材料的基本力学性能的初步研究,对钢纤维体积率的变化对钢纤维轻骨料混凝土基本力学性能的影响进行分析。试验结果表明,采用轻骨料和加入钢纤维后,混凝土的强度和变形等力学性能的改善效果十分明显。