钢纤维混凝土增韧效果研究北大核心

利用MTS810材料试验机,对钢纤维含量为0、1.5%、3.0%,长径比为34、65的钢纤维混凝土开展了单轴压缩试验,得到纤维含量和长径比对混凝土材料韧性的影响,试验结果表明:增韧效果随着钢纤维含量的增加而增强,长径比为34的钢纤维混凝土明显比长径比为65的增韧效果要好,混合钢纤维的增韧效果不会优于单一钢纤维混凝土。通过对Carreira和Chu提出的混凝土准静态单轴压缩下的本构模型中的参数β进行修正,使得该本构模型能够很好的描述钢纤维混凝土的应力-应变关系,并分别得到了参数β和韧度R关于纤维含量的具体表达式。     

混杂尺寸钢纤维混凝土试验研究

对4种不同的钢纤维混凝土和2种相应的素混凝土进行了抗压、劈裂和4点弯曲实验。结果表明,钢纤维混凝土的上述强度明显优于素混凝土的相应强度;而钢纤维再生混凝土的上述强度明显优于钢纤维卵石混凝土的相应强度;混杂尺寸钢纤维混凝土的上述强度不如单一尺寸钢纤维混凝土的相应强度。     

混杂尺寸纲纤维混凝土试验研究

对4种不同的钢纤维混凝土和2种相应的素混凝土进行了抗压、劈裂和4点弯曲实验.结果表明,钢纤维混凝土的上述强度明显优于素混凝土的相应强度;而钢纤维再生混凝土的上述强度明显优于钢纤维卵石混凝土的相应强度;混杂尺寸钢纤维混凝土的上述强度不如单一尺寸钢纤维混凝土的相应强度.     

钢纤维活性粉末混凝土抗弯性能试验研究

通过对不同钢纤维含量的活性粉末混凝土试件进行抗弯性能试验,研究钢纤维含量对其荷载-位移曲线及抗折强度的影响规律,分析了钢纤维活性粉末混凝土的抗弯破坏机理。结果表明:钢纤维对混凝土基体具有明显的阻裂作用,随着钢纤维含量的增加,试件荷载-位移曲线逐渐丰满,抗折强度增加,延性性能得到明显提高。     

层布式钢纤维对混凝土力学性能影响

为了研究层布式钢纤维对混凝土力学性能影响,对不同掺量、长径比以及层布厚度的层布式钢纤维混凝土,分别进行了抗压强度、劈裂强度和抗弯强度试验。结果表明层布式钢纤维对混凝土抗压强度无明显影响,但可以显著提高混凝土劈裂强度和抗折强度。钢纤维长径比增大,有助于提高层布式钢纤维混凝土劈裂强度和抗折强度,并且随着大长径比钢纤维含量增加,层布式钢纤维混凝土劈裂强度和抗折强度均有所提高;而随着钢纤维层布厚度的增加,混凝土劈裂强度和抗弯强度均有所降低。掺入聚丙烯纤维,有助于提高层布式钢纤维混凝土的劈裂强度和抗弯强度。     

发展中,高纤维含量钢纤维混凝土

目前,我国研制和生产的钢纤维混凝土,都属于低纤维含量的钢纤维混凝土,钢纤维的体积比一般在1％～2％范围内。这种钢纤维混凝土的物理力学性能虽比普通混凝土有一定的改善,但改善程度有限,尤其是混凝土的抗压强度,提高的幅度一般在0～25％之间。中、高纤维含量钢纤维混凝土虽然单位体积的成本比普通钢纤维混凝土高,但其构件尺寸可比普通钢纤维混凝土小,因此工程造价增加并不太大。更主要的是,中、高纤维含量钢纤维混凝土的物理力学性能是普通钢纤维混凝土不能比的。例如,美国Lankard材料实验室1982年开始研制的水泥浆灌注     

复合式、层布式钢纤维混凝土力学性能及破坏特征研究

通过3组不同钢纤维分布方式的混凝土组别对比,对相同基体配合比的复合式钢纤维混凝土、层布式钢纤维混凝土、钢纤维混凝土及基体素混凝土进行立方抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度的测试。结果表明虽然钢纤维只小幅提升了复合式钢纤维混凝土的抗压强度,但对复合式钢纤维混凝土的劈拉强度及抗折强度有较大改善,其中复合式钢纤维混凝土组别对基体混凝土抗折性能提升略高于层布式钢纤维混凝土组别,而复合式钢纤维混凝土中钢纤维的材料利用率明显高于钢纤维混凝土组别。试验还发现,随着钢纤维体积率及钢纤维混凝土层高度的增加,复合式钢纤维混凝土的抗折强度与抗劈拉强度都随之增长。     

钢纤维混凝土的收缩性能试验研究

通过混凝土自由收缩试验,探讨了钢纤维体积率等因素对混凝土收缩值的影响.结果表明:加入一定量的钢纤维能减少混凝土收缩值;在一定范围内,随钢纤维含量的增加,收缩减小效果逐渐明显;钢纤维混凝收缩应变符合双曲线函数形式.根据试验数据,建立了考虑钢纤维掺量影响的钢纤维混凝土收缩应变的统一计算模式.     

单一和混杂钢纤维混凝土压缩特性研究

利用材料试验机,对纤维体积含量(Vf)分别为0、1.5%、3.0%的单一钢纤维混凝土,以及纤维体积含量为1.5%的混杂钢纤维混凝土开展了单轴压缩试验.通过对试验数据的统计、整理和分析,总结了单一和混杂钢纤维混凝土的压缩性能与钢纤维含量、压缩应变率以及钢纤维特征比的关系.结果表明钢纤维混凝土是一种具有明显的纤维增强和止裂...     

钢纤维混凝土弯曲疲劳性试验及抗裂性能研究

钢纤维混凝土具有良好的抗冲击、抗弯、抗拉以及抗疲劳性能,因此钢纤维混凝土在构件中的工作性能逐渐受到人们的重视。通过对纤维含量不同的钢纤维混凝土梁进行弯曲静载与疲劳试验,分析钢纤维含量对其弯曲疲劳性能的影响,并通过试验对钢纤维混凝土抗裂性能进行一系列研究。     

中含量钢纤维高强混凝土流动性的试验研究

本文报导了影响中含量钢纤维新拌混凝土流动性的变化趋势。结论对中含量钢纤维混凝土的配合比设计和施工具有指导作用。     

钢纤维增强混凝土的力学性能

比较了素混凝土、整体式钢纤维混凝土及层布式钢纤维混凝土的力学性能，结果显示，在较小体积含量的情况下，钢纤维通过对基体裂纹萌生和发展的抑制，有效地改善了混凝土的脆性。整体式钢纤维混凝土与层布式钢纤维混凝土在力学性能上表现出相当的一致性。     

膨胀剂对喷射补偿收缩钢纤维混凝土力学性能的影响

对钢纤维和不同膨胀剂掺量下的喷射补偿收缩钢纤维混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度进行了试验研究。结果表明,随着膨胀剂掺量的增加,钢纤维对喷射补偿收缩钢纤维混凝土的增强作用越明显,但膨胀剂掺量超过一定限度会明显降低这种增强作用,钢纤维体积率掺量为0和1.2%的喷射补偿收缩钢纤维混凝土中,膨胀剂的最佳匹配掺量分别为6%和8%。     

不同养护条件下钢纤维掺量对RPC强度的影响

为了研究钢纤维含量和养护条件对活性粉末混凝土强度的影响规律,进行了五种钢纤维体积掺量和标准、高温、自然三种养护条件下的活性粉末混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度试验。试验结果表明,随着钢纤维体积含量的增加,混凝土的抗压强度有一定的增强,当钢纤维体积含量大于3.5%时,其抗压强度不再增加;随着钢纤维体积含量的增加,劈裂抗拉强度在钢纤维含量小于2%情况下,增长较明显,其中标准养护下的劈裂抗拉强度的增幅为12.5%,高温养护下的劈裂抗拉强度增加了1.14倍,而自然养护下的劈裂抗拉强度的增幅为22.7%。当钢纤维体积含量超过2%,其劈裂强度几乎保持不变,强度值为10.8MPa。高温养护条件有利于活性粉末混凝土的抗压强度的增强,但对劈裂抗拉强度影响不大。     

考虑钢纤维分布的SFRS抗压特性

对于喷射钢纤维混凝土(SFRS)材料,已有数值模拟或将其简化为均质材料或没有合理地考虑钢纤维的空间分布特性,导致相关数值建模未能很好地反映其实际力学行为。本文提出一种SFRS材料中钢纤维生成方法,开展数值模拟分析了钢纤维取向、含量和长径比对SFRS材料抗压性能的影响。结果表明:沿受力方向分布钢纤维能更好地发挥抗力作用,突显了SFRS材料的力学性能方向性特征;钢纤维对混凝土的抗压强度略有提高,但能明显影响混凝土裂缝发展阶段和破坏阶段的力学性能,钢纤维的掺入使混凝土的延性和破坏后变形能力提高1倍左右。     

预应力钢纤维混凝土梁斜截面承载力试验和计算方法

根据２５根预应力钢纤维混凝土无腹筋梁和 ２５根预应力钢纤维混凝土配箍筋梁的试验结果,分析 了预应力、剪跨比、钢纤维含量特征值及配箍特征值等变化对预应力钢纤维混凝土梁斜截面破坏形态和斜截面 承载力的影响规律,提出了预应力钢纤维混凝土无腹筋梁和预应力钢纤维混凝土配箍筋梁的斜截面承载力计算 方法。该成果可作为《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》增订相应条款的研究基础,并可供实际工程设计应 用参考。     

钢管钢纤维混凝土短柱轴压性能的有限元分析

对3根钢管混凝土试件(1根钢管混凝土短柱和2根钢管钢纤维混凝土短柱)进行轴压试验。试验结果表明:掺入钢纤维能有效提高钢管混凝土柱的延性,对其承载力的提高作用较小。在此基础上,采用有限元软件ABAQUS对钢管钢纤维高强混凝土短柱的轴心受压性能进行有限元分析,实验结果与有限元结果符合良好。对轴压短柱进行参数分析,分析钢管壁厚,混凝土强度及钢纤维含量对钢管混凝土柱力学性能的影响。研究表明:钢管壁厚对轴压短柱的承载力影响较为明显,其延性也略有提高;混凝土强度对钢管混凝土柱的承载力有一定提高,但随着强度的增大延性略有降低;钢纤维含量对轴压短柱的承载能力略有提高但对其延性的提高作用较为明显。     

钢纤维混凝土剪力墙连梁裂缝试验研究

通过6根钢纤维混凝土剪力墙连梁与1根普通混凝土连梁在低周反复荷载作用下的试验,研究了不同钢纤维混凝土强度等级和不同钢纤维体积含量对连梁裂缝的发展及破坏形态的影响,结果表明:在连梁中加入钢纤维,能够有效地约束裂缝的出现,限制裂缝的发展;连梁中混凝土的强度越高,其限制裂缝的能力越强。     

基于正交试验的钢纤维混凝土电阻率的研究

为地铁工程中的钢纤维混凝土的应用提供试验依据,研究采用正交实验法,研究钢纤维含量、粉煤灰掺量、阻锈剂掺量三个因素对钢纤维混凝土的电阻率影响规律。结果表明:粉煤灰掺量对于材料的电阻率有显著影响,钢纤维含量和阻锈剂含量对于材料的电阻率影响不大。     

复杂动载作用下钢纤维混凝土材料参数特征分析

采用常三轴动力试验仪对不同钢纤维含量、不同围压、应变速率为10-3/s作用下混凝土的主要参数进行试验与分析,结果表明:①随着围压的增大,各种不同钢纤维含量的混凝土峰值应力显著提高;②同一种围压条件下,基体强度等级愈高峰值应力的增加幅度也愈高,峰值应力随钢纤维含量的变化不大;③围压对峰值应变的影响较大,随围压的增大,峰值应变明显增大;在有围压的条件下峰值应变随钢纤维含量的增加而提高得不多;④钢纤维含量对割线模量有一定的影响,对基体强度较低的混凝土的影响要比强度等级高的混凝土显著;围压对钢纤维混凝土割线模量也有一定影响,随围压的增加,钢纤维混凝土的割线模量表现为先增加后减小,但增加和减小的程度都不大;围压的变化对基体强度较高的混凝土割线模量影响不大,对基体强度较低的混凝土基本呈下降趋势;⑤混凝土的泊松比离散性较大,钢纤维含量和围压对泊松比的影响不是很大,主要集中在0.11～0.20之间;⑥在三轴动荷载的情况下,钢纤维的掺入对混凝土的压缩韧度指数ηc5基本上没有影响;但韧度指数ηc10随钢纤维含量的增加有显著提高,变形不大时作用不明显,当变形较大时,钢纤维提高韧性的作用得以充分体现;钢纤维的增韧效果在基体强度较低的...