钢纤维掺量对RPC抗压强度影响的试验研究

设计了6组钢纤维掺量的RPC试件,进行抗压强度试验,建立了钢纤维掺量与RPC抗压强度之间的定量关系式,研究结果表明：在水胶比较低时,钢纤维对RPC抗压强度的增强效果随钢纤维掺量的增大而增大;在水胶比较高时,钢纤维的掺量变化对RPC抗压强度几乎无增强作用,另外,对最佳配合比进行了调整。     

活性粉末混凝土的抗裂性研究

应用福建省地区的常见原材料配制活性粉末混凝土（RPC）,利用自制混凝土抗裂性能快速测定仪分析自然养护条件下水胶比、钢纤维掺量对RPC抗裂性能的影响,以得到抗裂性能突出、又兼备较好的力学性能和工作性能的RPC配合比。并根据开裂时间,或RPC拉应力值与RPC抗折强度的比值,建立快速评估RPC抗裂性能的方法,提出抗裂指标,为...     

配置碳纤维预应力筋的钢纤维活性粉末混凝土无腹筋梁疲劳性能试验研究

对6根仅配置纵向CFRP预应力筋的钢纤维活性粉末混凝土（RPC）无腹筋梁试件进行了静力和疲劳试验,研究了RPC钢纤维含量、疲劳荷载水平、加载方式等参数对其疲劳性能的影响。结果表明：疲劳荷载作用下梁试件发生剪切破坏;无论是承受静力荷载还是疲劳荷载的梁试件,都不宜过高估计钢纤维的作用而取消抗剪腹筋;提高钢纤维含量可以显著改善梁试件的疲劳性能,钢纤维含量为3%的CFRP预应力筋RPC无腹筋梁,若RPC的主拉应力小于其抗拉强度的50%,可免于疲劳破坏;经回归分析,给出了试验梁的刚度退化方程及RPC主拉应力与疲劳寿命关系方程。     

掺超细粉煤灰活性粉末混凝土的研究

采用525普能硅酸盐水泥、硅灰、超细粉煤灰、高效减水剂和标准砂等原材料及湿热养护工艺,可配制出抗压强度达200MPa的活性粉末混凝土,在掺入一定量的钢纤维后,活性粉末混凝土的抗压强度近250MPa,抗折强度达45MPa,对超细粉煤灰掺量、水胶比、砂胶比和钢纤维掺量等因素于掺超细粉煤灰活性粉末混凝土抗折、抗压强度的影响进行了详细的讨论。     

预制道面板用活性粉末混凝土性能的影响研究

为了探究主要原材料对适用于预应力预制道面板的活性粉末混凝土(RPC)强度的影响,针对适用于预应力预制道面板的RPC配合比,以水胶比、钢纤维掺量、减水剂掺量为变量,在标准养护和70℃水中养护的条件下,制作了不同配合比RPC试件,进行了抗压强度和抗折强度试验研究。研究结果表明:在一定范围内,RPC试件的强度随着水胶比的增大而降低,随着钢纤维掺量的增加而提高,当减水剂掺量为1.7%~1.9%时存在最大值;综合考虑和易性和强度的要求,建议预应力预制道面板用RPC的最佳配合比为水胶比0.19、钢纤维掺量6%、减水剂掺量1.8%。     

养护条件和配合比对活性粉末混凝土变形率的影响

研究了混凝土配合比和养护条件对活性粉末混凝土 (RPC)变形率的影响。测定了在不同条件下养护的、具有不同配合比的RPC试样的收缩率。RPC的长期收缩率远小于普通混凝土。优化配合比 ,改善养护条件以及掺加微细钢纤维均能有效减小RPC的收缩率。     

养护调价和配合比对活性末混凝土变形率的影响

研究了混凝土配合比和养护条件对活性粉末混凝土(RPC)变形率的影响.测定了在不同条件下养护的、具有不同配合比的RPC试样的收缩率.RPC的长期收缩率远小于普通混凝土.优化配合比,改善养护条件以及掺加微细钢纤维均能有效减小RPC的收缩率.     

纤维对自密实活性粉末混凝土强度的影响

研究了不同掺量钢纤维、聚丙烯纤维对自密实活性粉末混凝土(RPC)力学性能的影响.结果表明:钢纤维的掺入提高了自密实RPC的抗压和抗折强度,尤其对抗折强度的提高非常明显,7 d抗折强度最大可提高95%,28 d抗折强度最大可提高73%;聚丙烯纤维可以提高自密实RPC 7 d抗折强度,最大可提高13%,但对抗压强度以及28 d抗折强度却起削弱作用;混杂纤维主要能提高自密实RPC的7 d抗折强度,最大可提高82%;纤维的掺加大都能降低自密实RPC的压折比,并提高其峰值荷载变形和断裂变形.     

配有钢纤维RPC免拆柱模的钢筋混凝土短柱轴压力学性能

为研究配有钢纤维活性粉末混凝土（RPC）免拆柱模的钢筋混凝土短柱的轴压力学性能与钢纤维RPC免拆柱模对核心钢筋混凝土短柱轴压承载力的提高效果,对2根配有不同壁厚钢纤维RPC免拆柱模的钢筋混凝土方形短柱和用于对比的1根普通钢筋混凝土方形短柱进行了轴压试验研究;采用有限元模型对试验结果进行了验证,根据试验结果及有限元分析结果,探讨了配有钢纤维RPC免拆柱模的钢筋混凝土短柱轴压承载力计算方法。结果表明:钢纤维RPC免拆柱模显著提高了钢筋混凝土短柱的极限承载力,且延缓了纵筋的屈服;随免拆柱模壁厚的增加,钢筋混凝土短柱轴向变形随之减小,极限承载力随之提高,延性也相对提高;免拆柱模不但限制了钢筋混凝土短柱在轴向压力作用下的侧向变形,而且间接减小了轴向变形;有限元计算结果与试验结果吻合良好,该计算方法可为工程实践提供参考。     

预应力活性粉末混凝土箱梁抗弯性能试验

为研究预应力活性粉末混凝土(RPC)箱梁的正截面受力性能,进行了2片预应力RPC箱梁的抗弯性能试验,研究了RPC箱梁的受力变形特征以及顶板横向预应力对其抗弯性能的影响。结果表明:预应力RPC箱梁具有良好的变形能力,其极限变形可超过跨径的1/50;RPC箱梁正常使用阶段的裂缝宽度和短期刚度可参照《纤维混凝土结构技术规程》（CECS 38:2004）的相应公式计算,其中的钢纤维影响系数可分别取为0.4和0.2;RPC箱梁顶板内的横向预应力对截面抗弯承载力的影响较小,但会使受压区混凝土的应变分布更加均匀,从而减弱箱梁顶板受压的剪力滞效应并增加构件的延性;试验中对顶板内施加2.95 MPa的横向预压应力（仅为RPC棱柱体抗压强度94 MPa的3.1%）后,可使箱梁受压翼缘的有效分布宽度增加约10%,构件延性指标增加约3%。试验结果验证了提出的预应力RPC箱梁正截面抗裂和抗弯承载力的计算公式。     

掺粉煤灰和矿渣粉的活性粉末混凝土梁受力性能试验研究

根据棱柱体试件的受压试验结果,得到了常温养护下活性粉末混凝土(RPC)的优选配合比和基于该配合比的受压应力-应变曲线上升段方程。根据5根钢筋RPC梁受弯性能试验,获得了这类梁纯弯区段在各级荷载作用下受压边缘压应变及应变沿梁高的分布、开裂荷载和极限荷载、各级荷载作用下的变形及裂缝分布与开展,由试验数据可知,相同条件下这类梁的变形及裂缝宽度均比普通钢筋混凝土梁稍大。通过假定用于受弯承载力计算的RPC受压应力-应变曲线关系下降段为直线,结合试验数据分析,获得与极限压应变相对应的RPC压应力的大小,从而得到RPC应力-应变全曲线方程。基于RPC的受压应力-应变全曲线方程建立了RPC梁正截面承载力计算方法。同时基于试验结果给出了在使用荷载作用下这类梁刚度和裂缝的计算方法。     

钢纤维RPC力学性能的试验研究

为了探讨钢纤维对RPC力学性能的影响,试验研究了在标准养护和热水养护两种条件下,当水胶比不同时,钢纤维掺量对RPC强度和抗冲击性能的影响。试验结果表明:掺入适量的钢纤维可以明显提高RPC的强度和韧性;在水胶比为0. 18时,RPC的强度最高;热水养护有利于提高RPC的抗压强度,但对RPC的韧性提高并不多。     

掺入短切纤维的纤维编织网增强混凝土薄板弯曲力学性能试验研究

为研究掺入短切纤维的纤维编织网增强混凝土(简称TRC)薄板的受弯承载能力及裂缝开展,对其进行了四点弯曲试验,对比分析了TRC薄板纤维编织网浸胶的处理、水灰比、短切纤维种类和掺量,以及钢纤维长径比等因素的影响。在此基础上,采用环境扫描电镜及能谱仪对短切纤维与纤维编织网在混凝土基体中的微观形貌进行观察。研究结果表明：对浸胶处理的TRC薄板、掺入碳纤维和聚丙烯纤维的试件的承载力提高幅度分别为16%和32%;掺入钢纤维并未提高薄板的承载力。未浸胶处理的TRC薄板,掺入短切碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维和掺入短切钢纤维与聚丙烯纤维混合纤维的试件,其承载力的提高幅度分别为132%、47%、27%和86%,且钢纤维和碳纤维掺量越多,薄板开裂后刚度越大,但聚丙烯纤维的掺量不宜偏高。短切碳纤维与钢纤维均能有效减缓裂缝的扩展,但在微观裂缝处两种纤维的交联作用机理不同;掺入短切纤维可使薄板裂缝数量增多。     

RPC冻融性能试验研究

为研究RPC各组分与其抗冻性能之间的关系,通过设计正交试验,探讨了水胶比、硅灰水泥比、钢纤维掺量等因素对普通混凝土和活性粉末混凝土冻融性能的影响。研究指出,在RPC抗冻性的诸多影响因素中,水胶比是最主要的影响因素,其次是硅灰水泥比,最后是钢纤维掺量。     

CCTV新台址主楼高含钢率SRC柱承载性能研究

本文主要研究对象为中央电视台(CCTV)新台址工程主楼外筒中采用的高含钢率SRC柱。采用有限元方法中的六面体单元法和简化截面纤维单元法,分析了高含钢率SRC柱的计算模型和主要参数(含钢率、长细比、轴压比)对其承载力性能的影响,并对两种分析方法的计算结果进行了对比。计算结果表明,高含钢率SRC柱在常用长细比范围内,其承载力性能与短柱相似;同时在较高轴压比作用下,高含钢率SRC柱仍具有较好的延性;六面体有限单元法、简化截面纤维单元法均可用于高含钢率SRC柱的计算分析,基于平截面假定之上的简化截面纤维单元分析方法可以比较精确地分析高含钢率SRC柱的静力承载力;最后,通过比较不同计算方法所获得的计算结果,本文建议将《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-97)所推荐的含钢率不大于15%作为高含钢率和普通含钢率SRC柱含钢率的分界点。这些结论对高含钢率SRC柱受力性能的进一步研究和实际工程推广应用提供了理论基础。     

活性粉末混凝土研究进展

介绍了活性粉末混凝土的配制原则和技术,全面总结了活性粉末混凝土及其构件的力学性能、耐久性和耐高温性能。分析表明,钢筋在活性粉末混凝土中黏结锚固长度计算时,钢筋外形系数比在普通混凝土中的大;活性粉末混凝土梁弯曲开裂应变为705×10-6~864×10-6,大于普通混凝土梁的80×10-6~120×10-6;活性粉末混凝土梁受压边缘极限压应变4 100×10-6~5 500×10-6,高于普通混凝土梁的3 300×10-6;活性粉末混凝土梁截面抵抗矩塑性系数随纵向受拉钢筋配筋率的增加而增大;由于斜裂缝两侧无粗骨料相互咬合,活性粉末混凝土梁斜截面受剪承载力试验值较预估值低;活性粉末混凝土相对于普通混凝土具有较强的抗氯离子渗透性能、抗碳化性能、抗冻融性能和抗腐蚀性能;在活性粉末混凝土中合理掺加纤维可有效预防高温爆裂。扼要介绍了活性粉末试点工程,展示了其广阔的应用前景。     

动载作用下级配钢纤维RPC中钢纤维的协同效应

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)对直径70 mm的圆柱体试件的动态拉伸性能进行了研究,得到了不同应变率下的混凝土劈裂拉伸强度和拉伸应力-时间曲线。发现钢纤维种类对钢纤维RPC的动态拉伸强度和韧性有很大的影响,将不同尺寸的钢纤维级配掺入基体混凝土中可以使基体混凝土在高强的同时还具有较好的韧性,钢纤维具有协同效应。     

钢筋活性粉末混凝土柱高温全过程受力性能试验研究

在高温试验炉中对大尺寸钢筋活性粉末混凝土（RPC）柱和普通混凝土柱开展了高温试验,以及高温后的抗压试验,获取了柱高温下的截面温度场与轴向变形发展,分析了控制温度与轴压荷载对高温后钢筋RPC柱受压性能的影响。结果表明：掺入体积分数为2%的钢纤维和0.3%的PP纤维,避免了RPC高温爆裂的发生,且有利于提高钢筋RPC柱的高温抗裂能力;轴压荷载有效抑制了钢筋RPC柱高温下的膨胀与高温后收缩裂缝的产生,但高温与荷载的耦合作用降低了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力与变形能力;钢筋RPC柱在经历600 ℃和800 ℃高温作用后,其承载力分别下降了39%和68%,轴向刚度分别下降了68%和83%;相比于普通钢筋混凝土柱,钢筋RPC柱高温后的承载力降低幅度更大,但其剩余截面强度相对更高;基于材料试验获得的温度-强度相关关系,提出了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力计算式,预测值与试验值较为接近。     

Experimental research on mechanical behavior of reinforced reactive powder concrete columns at whole process of high temperature

在高温试验炉中对大尺寸钢筋活性粉末混凝土（RPC）柱和普通混凝土柱开展了高温试验，以及高温后的抗压试验，获取了柱高温下的截面温度场与轴向变形发展，分析了控制温度与轴压荷载对高温后钢筋RPC柱受压性能的影响。结果表明：掺入体积分数为2%的钢纤维和0.3%的PP纤维，避免了RPC高温爆裂的发生，且有利于提高钢筋RPC柱的高温抗裂能力；轴压荷载有效抑制了钢筋RPC柱高温下的膨胀与高温后收缩裂缝的产生，但高温与荷载的耦合作用降低了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力与变形能力；钢筋RPC柱在经历600 ℃和800 ℃高温作用后，其承载力分别下降了39%和68%，轴向刚度分别下降了68%和83%；相比于普通钢筋混凝土柱，钢筋RPC柱高温后的承载力降低幅度更大，但其剩余截面强度相对更高；基于材料试验获得的温度-强度相关关系，提出了钢筋RPC柱高温后的剩余承载力计算式，预测值与试验值较为接近。     

RPC混凝土力学性能的试验研究

以抗折强度和抗压强度为指标,研究活性混合材、钢纤维掺量、粗细集料类别及养护方式对RPC混凝土抗折强度和抗压强度的变化情况。结果表明,当硅灰和粉煤灰掺量相等时,RPC混凝土拌合物流动性好,抗压强度和抗折强度最高,分别达到124.2MPa和19.2MPa。钢纤维掺量的增加可有效提高RPC的抗折强度和抗压强度,但RPC混凝土抗压强度提高的幅度小于抗折强度。钢纤维体积掺量在1.0%-2.0%之间较合适。通过三种不同的养护制度发现,采用标准养护方式时,抗压强度值最小,采用高温养护方式时,抗压强度值最大,热水养护的抗压强度值介于二者之间。