混掺精细钢纤维/PVA纤维水泥基复合材料力学性能试验研究

对混掺聚乙烯醇纤维(PVA)与12 mm两端直勾型精细钢纤维的水泥基复合材料进行立方体抗压和哑铃试件轴向拉伸试验,分析纤维掺量对混掺纤维水泥基复合材料抗压、抗拉强度和韧性的影响规律。结果表明:混掺精细钢纤维可以提高水泥基复合材料的立方体抗压强度、抗拉强度和韧性;随着精细钢纤维的增加,其抗压强度、抗拉强度和极限拉应变呈先增大后降低的趋势,当精细钢纤维掺量为1.2%时,28 d立方体抗压强度平均值比单掺PVA纤维提高了61.9%;当精细钢纤维掺量为0.8%时,28 d抗拉强度和极限拉应变分别比单掺PVA纤维提高了56.9%和240%。     

钢-聚丙烯混杂纤维锂渣混凝土早期抗裂性能试验研究

对4组不同锂渣掺量的C50混凝土进行早期抗裂性能试验和立方体抗压试验,得出锂渣掺量为20%时,单位面积上的总开裂面积最小,早期抗裂性能和28 d抗压强度均优于其他试验组。在此基础上,单掺钢纤维、聚丙烯纤维以及二者复掺进行早期抗裂试验。结果表明:在锂渣掺量20%情况下,混凝土的早期抗裂性能排序为:两者混掺单掺聚丙烯纤维单掺钢纤维不掺纤维。其中,聚丙烯纤维掺量为1.8 kg/m~3的混杂纤维试件24 h内均未出现裂缝。     

纳米SiO_2和钢纤维增强混凝土抗冻和抗裂性能

为研究纳米SiO_2和钢纤维对混凝土抗冻性能和抗裂性能的影响,通过快冻法试验测得了各组试件经冻融循环后的相对动弹性模量,并采用平板收缩试验法测得了抗裂试件单位面积的裂缝条数和开裂面积。钢纤维的体积掺量分别为0.5%,1%,1.5%,2%,2.5%,纳米SiO_2的质量掺量分别为1%,3%,5%,7%,9%。结果表明,在一定掺量范围内掺加纳米SiO_2可以提高混凝土的抗冻性能和抗裂性能,但过大掺量的纳米SiO_2会对混凝土的抗冻性和抗裂性能产生不利影响;钢纤维的掺入提高了纳米混凝土的抗冻性能和抗裂性能,随着钢纤维体积掺量的增加,抗冻试件的相对动弹性模量呈增大趋势,抗裂试件单位面积的裂缝条数和开裂面积都逐渐减小。     

超细钢纤维增强粉煤灰水泥基材料的力学性能和干缩研究

研究了超细钢纤维增强粉煤灰水泥基材料在不同养护条件下的抗压、抗折强度发展,以及其干缩发展规律。试验结果表明:超细钢纤维增强粉煤灰水泥基材料标养28 d及蒸养3 d抗压强度最高可达到106.6和109.4 MPa,蒸养和水浴可提高水泥基材料早期强度。水泥基材料抗压强度随纤维掺量增加先轻微下降后增加,其抗折强度随钢纤维掺量增加而线性增加。钢纤维增强水泥基材料干缩与龄期符合指数函数关系,其15 d最大干缩值为0.000 521 mmmm,其3 d内的干缩应变均达到后期干缩应变的50%以上。钢纤维掺入水泥基材料干缩值最大降低了15.3%,且将干缩值趋于稳定的龄期提前;抗压强度及抗折强度随钢纤维的掺量增加,抗压强度增加值不超过25%,抗折强度最大增加接近50%。     

微钢纤维水泥基复合材料劈裂抗拉强度研究

为研究不同长径比微钢纤维和不同微钢纤维体积掺量对水泥基复合材料抗拉性能的影响,试验设计了3组不同基体混凝土强度(C50、C70、C90)共24组不同配合比,测试了试件28 d劈裂抗拉强度。分析研究了不同长径比微钢纤维掺量、不同体积率微钢纤维掺量与水泥基复合材料抗拉性能之间的相互关系,建立了相应的数学模型。研究结果为微钢纤维水泥基复合材料的工程设计提供了理论依据。     

稻壳灰对水泥基材料力学性能的影响研究

为了研究稻壳灰对水泥基材料力学性能和抗冻融性能的影响，在不同稻壳灰掺量、不同龄期以及不同冻融循环次数等因素影响下开展了基本力学性能试验和冻融循环试验的研究，运用SPSS软件建立了冻融循环试验后掺入稻壳灰的水泥基材料抗压强度的多元线性回归方程，并通过SEM试验揭示了稻壳灰对水泥基材料的抗冻融性能的影响机理。结果表明：稻壳灰掺量在一定范围内，水泥基材料的强度与稻壳灰掺量成正比例关系；养护龄期28 d、稻壳灰掺量7%水泥基材料的抗折和抗压强度与基准组相比分别提高了44.1%、74.4%；随着冻融循环试验次数的增加，稻壳灰水泥基材料的抗折和抗压强度降低速率与基准组相比较为缓慢；SEM试验结构表明水泥基材料在冻融循环作用下，稻壳灰可有效提高水泥基材料的抗冻融性能。     

钢纤维陶粒混凝土抗裂性能研究

基于钢纤维陶粒混凝土力学性能(抗压强度、劈拉强度和动弹性模量)试验和部分约束收缩环试验,提出了开裂系数及开裂评价指标概念,给出钢纤维陶粒混凝土抗裂性能评价方法,并根据内钢环应变从膨胀变为收缩现象,定义了早期与后期的分界点。研究发现,钢纤维掺量对钢纤维陶粒混凝土的分界点龄期影响不大;可直接采用后期抗裂评价指标来评价钢纤维陶粒混凝土抗裂性能;钢纤维陶粒混凝土的抗裂性能随钢纤维掺量的增加而提高。     

钢纤维和聚合物乳液对水泥混凝土抗冲击与磨耗性能影响及机理分析

通过对混凝土试样进行抗冲击与磨耗试验测试,得到了SBR乳液改性水泥混凝土(SBR质量掺量为0~18%)、钢纤维混凝土(钢纤维体积掺量为0~1.2%)和钢纤维聚合物水泥混凝土单位面积磨损量与抗冲击韧性,分析了钢纤维和聚合物乳液对水泥混凝土抗冲击与磨耗性能影响规律及作用机理。研究结果表明,钢纤维和SBR乳液提高了混凝土抗冲击与耐磨性能,且随着掺量增加,作用效果越好;钢纤维和聚合物乳液复掺对改善混凝土抗冲击、磨耗性能优于钢纤维和聚合物乳液单掺。     

钢纤维橡胶路面混凝土力学性能研究

为提高普通混凝土路面的早期强度、抗弯性能,缩短养护时间,运用正交试验方法对9组钢纤维橡胶路面混凝土和一组普通混凝土试件分别进行了龄期3d和28d抗压强度和抗折强度试验,通过直观分析和方差分析,考察各因素对路面混凝土抗压和抗折强度的影响。结果表明,修补剂、钢纤维、40目橡胶粉在低掺量下,钢纤维橡胶路面混凝土的最佳配比为修补剂掺量15%,钢纤维体积率0.5%,橡胶粉掺量5.0%。修补剂对钢纤维橡胶路面混凝土的抗压和抗折强度影响最大,最高可提高强度的68.6%;钢纤维对抗折强度的影响程度高于橡胶粉;钢纤维和橡胶粉对抗压强度无明显影响,加入适量的钢纤维和橡胶粉可提高混凝土的抗折强度及弯曲韧性。     

氯氧镁水泥道路混凝土弯曲增韧性能研究

为提高氯氧镁水泥(简称镁水泥)混凝土的弯曲韧性,将0.25%、0.5%、0.75%、1%聚丙烯纤维及0.5%、1%、1.5%钢纤维分别掺入镁水泥砂浆中,测试其7 d抗折抗压强度及对应的荷载-挠度韧性指数,通过试验测试结果分析各自增韧效果,并在镁水泥混凝土中作进一步验证。结果表明:掺加聚丙烯纤维与钢纤维均可以增加镁水泥混凝土的强度;当单掺0.8%聚丙烯纤维或单掺1%钢纤维时,对镁水泥混凝土韧性增强效果最好;当混掺1%钢纤维+0.8%聚丙烯纤维时,镁水泥混凝土的韧性增强效果较好。