钢纤维混凝土抗压试验及数值模拟

为研究C40钢纤维混凝土的抗压性能,本文制作了5种不同掺量的(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)钢纤维混凝土试块共15块进行静态压力试验,得到不同掺量钢纤维混凝土的立方体抗压强度,并观察其破坏状态。然后运用Abaqus模拟建立了相应的有限元模型,得到相应掺量的Mises应力云图与应力应变曲线。结果表明,随着钢纤维掺量的增加,钢纤维混凝土的抗压强度显著提高,并在掺量为1.5%时抗压强度最大,但在纤维掺量达到2%时抗压强度降低。因此,钢纤维混凝土的抗压性能受到钢纤维掺量的显著影响,这对于钢纤维混凝土的工程应用具有重要的指导意义。     

钢纤维混凝土弯曲韧性实验研究

为探讨钢纤维掺量对钢纤维混凝土弯曲韧性的影响，按照美国材料与试验协会(ASTM)定义的弯曲韧性指数试验方法．测试了钢纤维混凝土的挠度、初裂强度和抗压强度，计算了钢纤维不同掺量下混凝土的弯曲韧性指数值．钢纤维的掺入，使混凝土的破坏形式由脆性破坏变为延性破坏，并具有一定的残余强度．在一定范围内，钢纤维混凝土的弯曲韧性与钢纤维掺量成正比，钢纤维掺量达到90kg／m^3时，混凝土的弯曲韧性指数已接近理想弹塑性材料．掺量在30～90kg／m^3范围内，钢纤维混凝土的初裂强度变化不明显．     

超短超细钢纤维混凝土弯曲性能研究

为研究钢纤维混凝土(SFRC)的弯曲性能,对不同强度等级(普通混凝土-NC、高强混凝土-HSC)、不同纤维体积掺量和不同纤维长度的钢纤维混凝土梁进行四点弯曲试验。结果表明:纤维长径比越大纤维体积掺量越多,SFRC的极限承载力越大,荷载-挠度曲线也越饱满;增加纤维掺量可以提高SFRC的抗折初裂强度,且抗折初裂强度随纤维体积掺量的增加线性增加;HSC表现出很好的韧性,但HSC的弯曲韧度比却小于NC。     

钢纤维混凝土用水量计算公式

钢纤维混凝土用水量的确定是钢纤维混凝土配合比设计中的重要问题。影响因素多，而且复杂。通过试验，研究了粗骨料种类，粗骨料最大粒径，钢纤维掺量以及施工要求的稠度因素对用水量的影响。经过回归分析，给出了半干硬性钢纤维混凝土和塑性钢纤维混凝土用水量计算公式。     

钢纤维掺量和基体强度对混凝土弯曲韧性的影响

采用两个基体强度和钢纤维的五种体积掺量进行组合试验，通过方差分析研究钢纤维体积掺量和混凝土基体强度对提高极限弯曲强度和达到极限弯曲强度后一定挠度区间内继续消耗能量影响的显著性，比较钢纤维体积掺量和基体强度不同组合时的增韧效果．研究结果表明：钢纤维体积掺量和基体强度均为影响钢纤维混凝土弯曲韧性的显著因素．     

钢纤维混凝土抗冻性能试验研究

为了研究钢纤维混凝土的抗冻性能,采用快冻法进行了0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%五种不同钢纤维掺量的混凝土在水中和3.5%氯化钠溶液中冻融试验。通过分析冻融循环次数和钢纤维体积率对钢纤维混凝土冻融后质量损失、劈裂强度损失和相对动弹性模量变化的影响,分析了冻融环境下钢纤维对混凝土的增强机理。并且用压汞法和SEM从微观上研究了钢纤维混凝土的孔径分布特征,讨论了微观结构对其抗冻性能的影响。研究表明,在冻融循环作用下掺入适量的钢纤维能够减小混凝土内部的孔隙率、增加密实度,有效阻止混凝土内部微裂缝的产生与发展,提高混凝土的抗冻性能。钢纤维掺量对混凝土抗冻性影响显著,掺量为1.5%时,钢纤维对混凝土抗冻性能改善效果最好。     

钢纤维-橡胶混凝土力学性能试验研究

为提高橡胶混凝土整体力学性能,将钢纤维作为改性材料,在橡胶混凝土(橡胶掺量为10%)中,掺入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%四种不同体积分数的钢纤维,研究不同钢纤维掺量对钢纤维-橡胶混凝土单轴抗压强度、劈裂抗拉强度和抗冲击性能的影响。结果表明:较于橡胶混凝土,随着钢纤维掺量的增加,钢纤维-橡胶混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗冲击性能均呈现先升高后降低的趋势,其抗压强度可提高12.7%,抗拉强度可提高22.0%,抗冲击性能可提高3.9倍,且钢纤维的阻裂作用可提高试件破坏形态的完整程度。     

钢纤维及纳米炭黑对混凝土抗压强度的影响

钢纤维与纳米炭黑等材料越来越广泛应用于混凝土工程中,利用三因素(钢纤维类型、钢纤维掺量、纳米炭黑掺量)四水平正交试验探究钢纤维及纳米炭黑对混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度的影响。结果表明：钢纤维类型对混凝土力学性能影响的顺序为剪切型>铣削型>镀铜型>端勾型,立方体抗压强度与轴心抗压强度随着钢纤维掺量和纳米炭黑掺量的增加呈先升高后降低的趋势,对于立方体抗压强度,钢纤维的最优掺量为0.40%、纳米炭黑的最优掺量为0.75%,对于轴心抗压强度,钢纤维掺量最优为0.60%、纳米炭黑的最优掺量为约占水泥总量的0.50%。     

铁尾矿钢纤维混凝土复合材料流动性能与抗压性能试验研究

为研究钢纤维掺量对铁尾矿混凝土的影响,研究单掺钢纤维和复合掺加钢纤维与硅粉2种不同的工况中,不同取代率下铁尾矿混凝土的流动性能与抗压性能。试验结果表明:混凝土的流动性能随着钢纤维掺量的增加而大幅度降低;复掺工况能够使抗压强度随着钢纤维掺量的增加而持续增加,硅粉的掺入能够提高中早期的抗压强度值,使其性能得到改善;2种工况对28 d棱柱体与立方体抗压强度的比值α₁的影响大致相同,其取值范围大致为0.80~0.85。     

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.     

钢纤维混凝土的配合比设计及应用

钢纤维砼作为一种新型结构砼,其优越的使用性能被越来越多的工程采用,本文结合下广线涧楞大桥伸缩缝维修工程C50钢纤维砼配比设计施工经验,全面阐述了钢纤维砼的增强机理,及施工特点及注意事项.     

钢筋钢纤维混凝土连梁的变形特点

通过4个不同钢纤维体积率的钢筋混凝土连梁在低周反复荷载作用下的试验,测试了连梁在低周反复荷载作用下钢筋应变和侧向位移,分析了钢纤维对连梁中钢筋应变和侧向位移的影响规律.研究结果表明:钢纤维对连梁的纵向钢筋应变、箍筋应变和侧向位移影响明显;随着钢纤维体积率的增大,钢筋的极限应变和连梁的极限位移都显著增大.     

纤维高强粉煤灰混凝土劈拉强度试验研究

针对掺加纤维可改善高强混凝土的受拉性能特点,进行纤维粉煤灰高强混凝土的立方体劈拉试验研究。试验参数主要有纤维类型、纤维形状、纤维含量。试验结果表明：随纤维掺量的增大,纤维高强混凝土劈拉强度总体上呈增大趋势;扁头型和弓型钢纤维对混凝土劈拉强度的增强作用最明显,而合成纤维对混凝土劈拉强度的增加作用很小;掺入钢纤维对高强混凝土劈拉强度与抗压强度的比值明显提高。     

基于钢纤维混凝土铺装层抗折强度的试验研究

通过对30组共90个试件进行的有关钢纤维混凝土(SFRC)抗折试验的研究,着重讨论两种不同类型和不同体积率的钢纤维对混凝土抗折强度的影响,得出SFRC抗折强度与抗压强度、劈拉强度等之间的关系,为南阳高速公路桥面铺装工程的应用提供参考.研究结果表明:随着钢纤维体积率的增大,SFRC的抗折强度也随着线性提高,抗折强度与抗压强度之比也随着呈上升趋势;SFRC抗折强度随着劈拉强度的提高而提高,但随着钢纤维体积率的增大,SFRC的抗折强度与劈拉强度比呈下降趋势.     

钢纤维混凝土的纤维配向对其力学性能影响的试验及理论分析

为了提高混凝土材料的拉压比,降低其脆性,使之得到更广泛的应用,人们试图寻求各种途径。目前,钢纤维增强混凝土是最有发展前途的一种方法。而在钢纤维混凝土中影响其增强效果的因素较多,其中钢纤维的配向性是主要的因素之一。本文就这个问题通过试验并在理论方面进行了探讨,定量地得出了钢纤维在混凝土中定向配向的不同增强效果,为进一步提高钢纤维的增强效果提供了理论依据。     

纳米碳纤维增强混凝土的介电特性

为研究纳米碳纤维增强混凝土的介电特性,发现纳米碳纤维增强混凝土对电磁波的反射与损耗规律,采用波导法测试纤维掺量为0、0.1％、0.2％、0.3％、0.5％的纳米碳纤维增强混凝土在1.7～2.6 GHz频率范围内的介电常数.分别从相对复介电常数实部、相对复介电常数虚部、损耗角正切等方面分析了纤维掺量、频率对纳米碳纤维增强...     

纤维素纤维及混杂纤维混凝土的抗弯冲击性能

为了研究不同纤维对混凝土冲击性能的影响,对天然纤维素纤维、钢纤维及混杂纤维混凝土的抗弯冲击性能进行了系统的试验研究;采用数理统计方法对其初裂冲击次数及破坏冲击次数进行了分析.试验结果表明:纤维素纤维对改善混凝土的初裂冲击性能效果显著,而钢纤维对改善带裂缝混凝土结构的冲击性能效果良好.纤维素纤维掺量为1.2kg/m~3时,纤维混凝土的初裂冲击次数与钢纤维掺量为64kg/m~3时相当,比素混凝土提高了2.4倍;掺量为78 kg/m~3的钢纤维和掺量为1.0 kg/m~3的纤维素纤维混掺时,混掺纤维混凝土的破坏冲击次数是素混凝土的8.1倍.纤维素纤维与钢纤维混杂使用时,可充分发挥各种纤维的优势,显著改善混凝土的抗弯冲击性能。     

低掺量S-P混杂纤维增强增韧的作用研究

研究并讨论了钢纤维与聚丙烯纤维混杂对高性能混凝土力学性能的影响。研究结果表明,在较低掺量下(总体积率0.9％),混杂纤维混凝土的抗压、抗拉强度、断裂性能和抗弯韧性得到了较显著的提高,使混凝土的破坏具有预征兆性,并在混凝土材料初裂后呈现优越的应变硬化行为,体现了两者的混杂效应。     

钢纤维自应力混凝土自应力的长期稳定性研究

基于9 a的自应力混凝土长期变形试验,分别研究了自应力混凝土在钢筋和钢纤维限制条件下自应力值的稳定性.试验结果表明,自应力混凝土2.5 a的自应力损失仅为0.6～1.2 MPa,并且具有二次膨胀的特性.同时根据已有理论模型,建立了自应力混凝土的自应力损失的计算公式,与实测值吻合较好.     

纤维素纤维及混杂纤维混凝土的弯曲韧性

研究了纤维素纤维UF500增强混凝土的抗弯韧性,同时进行了合成纤维、钢纤维及混杂纤维混凝土的弯曲韧性试验,测定了纤维混凝土梁的荷载一挠度全曲线.基于美国ASTM方法,分析了纤维素纤维、合成纤维、钢纤维及其混杂纤维增强混凝土的弯曲韧性.研究表明,纤维素纤维可提高混凝土抗弯韧性和变形能力,韧性指数I_5、J_(10)分别比素混凝土提高了3.0和5.8倍;在纤维体积率相同情况下,纤维素纤维混凝土抗弯韧性高于聚丙烯纤维混凝土;纤维素纤维和钢纤维混杂使用显著改善了混凝土的韧性和变形性能,使混凝土由脆性破坏变为延性破坏.