玄武岩纤维增强全再生粗骨料混凝土力学性能试验研究

研究了玄武岩纤维掺量对全再生粗骨料混凝土抗压和抗折强度、破坏形态、单轴受压应力-应变曲线的影响.结果表明:掺入玄武岩纤维后,试件的抗压强度提高,受压破坏时的整体性更好;随着玄武岩纤维掺量的增加,试件的抗折强度逐渐增大,所有抗折试件均为峰值后脆性破坏;随着玄武岩纤维掺量的增加,试件的峰值应力先增大后减小,峰值应变、静压弹...     

纤维对轻骨料混凝土的SHPB冲击性能影响

以LC30全轻混凝土和石轻混凝土为基准,对聚丙烯纤维(PPF)、钢纤维(SF)和玄武岩纤维(CBF)不同组合掺入方式,分别进行了静力试验和SHPB冲击试验。结果表明:纤维能有效提高试件的韧性和完整性,且纤维和骨料的弹性模量越高越显著;在相同应变率条件下,纤维也能有效提高动态强度增长因子(DIF)、峰值应力、峰值应变和总能量比,且与纤维指数(RI)具有良好的相关性,并随RI增大而增大。     

圆柱形玄武岩纤维增强混凝土试件力学性能的试验研究

玄武岩纤维是一种目前被广泛研究应用的新型纤维增强材料。本文采用超细短切玄武岩纤维制作了圆柱形玄武岩纤维增强混凝土(BFRC)试件,并开展了不同加载速率的压缩实验。实验表明超细短切玄武岩纤维对提高混凝土的强度效果不明显,但能够增加混凝土材料的极限变形,并改变混凝土的破坏形态。另外,实验表明试件的极限荷载和极限变形均随着加载速率的提高而增大,说明材料在低应变率下也具有较为明显的应变率效应。     

玄武岩纤维掺量对页岩陶粒混凝土性能的影响

为研究玄武岩纤维掺量对轻质陶粒混凝土性能的影响,制备了4种不同纤维掺量的陶粒混凝土试件,测试了不同龄期试件的抗压强度、抗折强度和表观密度。结果表明:陶粒混凝土立方体试件抗压强度随着玄武岩纤维掺量的增大先增加后降低;陶粒混凝土表观密度随着纤维掺量的增大而逐渐降低,但不显著;陶粒混凝试件抗折强度随纤维掺量增大不断提高。     

玄武岩纤维再生混凝土硫酸盐侵蚀后力学性能试验研究

针对工程中的硫酸盐侵蚀和再生混凝土耐久性问题,利用玄武岩纤维的增强和耐腐蚀特性,对玄武岩纤维再生混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能进行研究,分析了不同再生骨料取代率和玄武岩纤维掺量对再生混凝土的抗硫酸盐腐蚀性能的影响,对比分析了不同干湿循环次数后混凝土的抗压强度、弹性模量和峰值应变变化情况,得到了再生混凝土硫酸盐侵蚀后的破坏形式和力学参数。引入叠加效应系数K分析了再生混凝土荷载-位移全过程曲线及其破坏机理。结果表明,再生骨料取代率和玄武岩纤维掺量明显影响受硫酸盐侵蚀后混凝土的抗压强度,但对弹性模量的影响较小;硫酸盐侵蚀对混凝土界面过渡区造成的影响使得立方体试件和圆柱体试件的破坏模式差别较大。同时发现,掺入纤维可显著提高再生混凝土峰值应变及变形能力,但对其弹性模量的提高影响较小。通过K值的引入和计算发现,掺入纤维和冻融循环次数的增加会降低纤维再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。     

GFRP约束玄武岩纤维钢筋混凝土柱偏压性能数值分析

使用有限元软件ABAQUS建立了玻璃纤维增强复合材料（Glass fiber reinforce polymer,简称GFRP）约束玄武岩纤维钢筋混凝土柱的偏心受压数值分析模型,借助其二次开发功能,编写了Python脚本,建立了玄武岩纤维在核心混凝土内部空间的随机分布模型。使用已有文献的13个试件试验数据验证了模型的合理性与正确性,结果表明：该模型可以有效模拟玄武岩纤维随机分布对试件偏压承载力的影响,同时可以有效反映试件偏压下的受力情况,得到的试件极限承载力、荷载-应变曲线和荷载-跨中挠度曲线与试验结果吻合良好。在此基础上对玄武岩纤维体积率、偏心距和长细比对组合柱偏压性能的影响进行分析,结果表明：随偏心距或长细比的增大,试件偏压刚度和极限承载力均逐渐减小,玄武岩纤维的掺入可以有效限制核心混凝土裂缝的拓展,增大试件破坏时的侧向挠度,但过高的玄武岩纤维含量会导致组合柱极限承载力的小幅下降。     

玄武岩纤维橡胶混凝土力学及冻融性能试验研究

通过掺入5%~30%的橡胶颗粒、1~5 kg/m^3的玄武岩纤维,开展了玄武岩纤维橡胶混凝土力学性能及抗冻耐久性能试验研究,分析了不同配比下试件的抗压强度变化规律,探讨了玄武岩纤维、橡胶颗粒掺量对混凝土试件质量损失率、相对动弹性模量的影响。结果表明,掺入橡胶颗粒会导致混凝土抗压强度下降,但玄武岩纤维能保持试件破坏时的整体性;当橡胶颗粒用量较少时,玄武岩纤维的掺入能有效提高试件的抗压强度;橡胶颗粒及玄武岩纤维均能在不同程度上提高混凝土试件的抗冻性能,10%的橡胶颗粒掺量对冻融过程中的质量损失有较好的控制作用,但掺量过多时效果不明显;玄武岩纤维掺量对试件冻融过程中的质量损失、相对动弹模量变化相对不敏感,试件的冻融性质受橡胶颗粒的影响更加显著。     

玄武岩纤维自密实混凝土的性能试验研究

研究了玄武岩纤维体积掺量对自密实混凝土工作性能及力学性能的影响;并以体积掺量为0.3%的钢纤维自密实混凝土抗折试验为参照对象,分析了纤维掺入对自密实混凝土韧性的影响。研究表明,在自密实混凝土中掺入玄武岩纤维会影响拌合物的工作性能,并且玄武岩纤维掺量越大,影响越明显;抗压强度随着玄武岩纤维掺量的增加而降低;玄武岩纤维的掺入限制了自密实混凝土在受压破坏过程中裂缝的开展和延伸,随玄武岩纤维掺量的增加,抗折强度提高,折压比也随之增大,玄武岩纤维起到了一定的增韧效果,但是不如钢纤维明显。     

循环荷载作用下聚丙烯纤维混凝土受压应力-应变关系研究

考虑聚丙烯纤维体积掺量和长径比两个因素,设计制作54个混凝土试件,通过单轴循环加载试验,研究聚丙烯纤维混凝土的力学行为。试验结果表明：与普通混凝土相比,聚丙烯纤维混凝土试件破坏形态为延性破坏;其循环受压应力-应变曲线包络线与单调受压应力-应变关系曲线近似一致;聚丙烯纤维的掺入可显著改善混凝土的循环受压力学行为,提高混凝土的受压韧性、峰后延性和滞回耗能能力,减小其刚度退化和应力劣化程度,但对其峰值强度、弹性模量和塑性应变影响较小;聚丙烯纤维掺量影响较纤维长径比影响更为明显。基于试验结果,参考《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）,建立聚丙烯纤维混凝土单轴受压弹塑性损伤本构模型,可为聚丙烯纤维混凝土结构设计、工程应用和相关规程修订提供理论依据。     

玄武岩纤维高性能混凝土轴拉和抗冲击韧性试验研究

研究了玄武岩纤维掺量对混凝土轴拉性能和抗冲击韧性的影响,观察了试件拉伸与冲击的破坏形态,测得了试件的轴拉强度、破坏冲击次数等指标。结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土的轴拉强度先增大后减少;当玄武岩纤维掺量为5 kg/m³和10 kg/m³时,试件的轴拉强度相比素混凝土的轴拉强度分别提高了24.41%和50.17%;当玄武岩纤维掺量为15 kg/m³时,试件的轴拉强度相比素混凝土的轴拉强度降低了3.73%;各试件的冲击破坏裂缝均出现在试件中部;与素混凝土相比,玄武岩纤维掺量为5 kg/m³和10 kg/m³试件的破坏冲击次数分别增加了46.29%和69.66%,抗冲击韧性的改善效果明显;当玄武岩纤维掺量为15 kg/m³时,由于纤维分散不够均匀,导致试件的破坏冲击次数降低。     

玄武岩纤维混凝土冲击压缩韧性

介绍了利用Φ100 mmSHPB装置获得玄武岩纤维混凝土冲击压缩在3种应变率范围下的应力-应变曲线的试验研究.并以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,对玄武岩纤维掺量分别为0、0.1%、0.2%和0.3%的混凝土在冲击荷载下增韧特性进行了对比分析.研究表明,在0～0.020应变范围内,4种掺量的玄武岩纤维混凝土中,BFRC0.2韧性最高,尤其在50/S～60/S应变率范围内,比素混凝土韧性指标提高了12.7%;应变较低时,一般素混凝土的韧性指标最高:与素混凝土相比,在应变率较低时,3组掺玄武岩纤维的混凝土韧性均有所提高,而在80/S～100/S应变率范围下,BFRC0.3韧性最低.     

玄武岩纤维掺量及掺入方式等对混凝土 抗压强度及破坏形态的影响

为了研究纤维掺入方式和快速养护方式对玄武岩纤维混凝土(BFRC)抗压强度的影响规律,采用对照试验方法,每种方式设计五组配合比,并将试件养护7 d和28 d后进行抗压强度试验,得出最佳掺量值和最佳掺入方式。同时在最佳玄武岩纤维(BF)掺量下,对BFRC试件7 d和28 d试块裂缝出现及发展过程进行数据采集记录;基于素混凝土试件的破坏模式,对BFRC试件破坏形态进行描述。根据试件裂缝出现、发展及破坏时对应的荷载进行对比分析,得出6 kg/m~3玄武岩纤维可以有效改善混凝土抗压强度及受压破坏变形。     

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。     

玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能试验与分析

为了研究玄武岩纤维混凝土(BFRC)与钢筋粘结锚固性能,对18个中心拔出试件和9个梁式试件进行加载试验,获得各级荷载下加载端、自由端滑移量及钢筋应变,得到了粘结应力-滑移曲线和粘结应力沿锚固长度的曲线分布。试验结果表明:随着玄武岩纤维的掺入,钢筋与混凝土粘结锚固性能未表现出有利影响,极限粘结强度有所降低;掺入长度为25mm纤维的混凝土与钢筋的极限粘结强度优于掺入长度为15mm纤维的混凝土与钢筋的极限粘结强度;混凝土强度的提高有利于改善玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结锚固性能,混凝土相对保护层厚度对粘结锚固性能影响不大;锚固钢筋的应变曲线整体呈下凹形,沿锚固长度逐渐递减;粘结应力沿锚固长度呈多峰曲线;基于试验数据建立的玄武岩纤维混凝土与钢筋粘结应力-滑移本构关系可以为玄武岩纤维混凝土的理论与工程设计提供参考依据。     

玄武岩纤维布约束混凝土方柱的试验研究

设计制作了三种不同尺寸、不同约束层数的玄武岩纤维布约束混凝土方柱试件,并对其开展了抗压试验,试验测得了各试件的应力应变曲线,观测了各试件的破坏形态.试验结果表明:采用玄武岩纤维布对混凝土方柱试件进行约束,可以提高试件的极限应力和极限应变,改善试件的破坏形态.     

玄武岩纤维钢管混凝土短柱轴心受压试验研究北大核心CSCD

通过对5根玄武岩纤维钢管C70混凝土短柱和1根普通钢管C70混凝土短柱进行轴心受压试验,研究了玄武岩纤维掺量和长径比对玄武岩纤维钢管C70混凝土短柱力学性能的影响。结果表明:掺入玄武岩纤维后,钢管C70混凝土短柱极限承载力有一定程度的提高,延性有所增大;但掺入玄武岩纤维对钢管C70混凝土短柱破坏模式的影响不明显。     

PE纤维与细橡胶颗粒对泡沫混凝土弯曲韧性的影响

研究了聚乙烯（PE）纤维及其与细橡胶颗粒复掺对泡沫混凝土弯曲破坏模式、峰值强度、能量吸收特性和弯曲韧性的影响,并结合孔结构分析和微观形貌观察探究了其作用机理.结果表明：PE纤维使泡沫混凝土出现多缝开裂模式,显著提升了其峰值强度、能量吸收能力和弯曲韧性;复掺细橡胶颗粒可以进一步提升泡沫混凝土试件的比能量吸收和弯曲韧性;掺入PE纤维可以降低泡沫混凝土的平均孔径;复掺细橡胶颗粒导致泡沫混凝土试件的平均孔径增大,联通孔增多,对其峰值强度有不利影响;PE纤维及细橡胶颗粒提升泡沫混凝土弯曲韧性的主要原因在于其削弱了裂纹尖端的应力集中,同时增强了能量耗散作用.     

玄武岩纤维增强水泥基复合材料力学性能试验研究

玄武岩纤维具有抗拉强度高、耐高温性能好、介电性能强、耐腐蚀造价低廉,无环境污染等特点,是一种具有广泛应用前景的新型增强材料。通过单轴抗压试验和四点弯曲试验研究了玄武岩纤维长度（12、18 mm）、纤维体积分数（0.04%、0.06%、0.08%）和混合长度掺杂方式对混凝土力学性能的影响,并通过试验观察了试件的破坏形态,获取了不同纤维长度、体积率混凝土的强度及应变等关键特征参数,揭示了纤维长度、掺入体积率对混凝土强度影响的变化规律。研究结果表明：掺量为0.06%,纤维长度为12、18 mm按照1∶1的比例混合掺入时,试件抗压强度最大;掺量为0.04%,纤维长度为12、18 mm按照1∶1的比例混合掺入时,试块抗折强度最大;在力学性能上,两种不同长度玄武岩纤维混合掺入较单一长度纤维混凝土更优。     

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.     

玄武岩纤维增强混凝土的冲击压缩性能研究

玄武岩纤维是一种目前被广泛研究应用的新型纤维增强材料.采用超细短切玄武岩纤维制作了不同纤维含量的玄武岩纤维增强混凝土(BFRC)试件,并采用霍普金森压杆(SHPB)开展了不同应变率的冲击压缩试验,分析纤维掺量和加载速率对试件动态力学性能的影响.试验结果表明:玄武岩纤维的掺入对试件动态强度的增强效不佳,但却能很好地提高试...