塑钢纤维轻骨料混凝土力学性能及最佳纤维掺量试验研究

以不掺塑钢纤维的LC30轻骨料混凝土为基准,研究了塑钢纤维掺量变化(5 kg/m3、7 kg/m3、9 kg/m3、11 kg/m3、13 kg/m3)对轻骨料混凝土抗压、劈裂抗拉、抗折、弯曲韧性及抗冲击性能的影响,结果表明:塑钢纤维对轻骨料混凝土抗压性能改善效果不明显,但能显著提高轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性及抗冲击性能.综合各项性能指标给出塑钢纤维用于结构轻骨料混凝土的建议掺量为9 kg/m3.     

冻融作用后塑钢纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

以圆球形粉煤灰陶粒为粗骨料,对塑钢纤维(0kg/m3、3kg/m3、6kg/m3、9kg/m3)轻骨料混凝土试件进行快速冻融(0次、50次、100次、150次)试验,研究冻融后试件的抗压性能、劈裂抗拉性能、抗折性能、抗冲击性能.结果表明:冻融循环作用下,适量的塑钢纤维掺入可以明显增强轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度;提高轻骨料混凝土折压比,增强轻骨料混凝土抗裂性能;并能显著改善轻骨料混凝土的抗冲击性能.综合各项力学性能指标,冻融后轻骨料混凝土塑钢纤维最优掺量为6kg/m3.     

塑钢纤维轻骨料混凝土抗压强度换算关系试验研究

为了研究塑钢纤维轻骨料混凝土的轴心抗压强度(fc)与立方体抗压强度(fcu)的换算关系,通过432个标准棱柱体试件和标准立方体试件研究了塑钢纤维掺量、轻骨料种类和水灰比等影响因素对两种抗压强度关系的影响规律.结果表明:塑钢纤维掺量(5~13 kg/m3)、轻骨料种类和水灰比(0.32~0.4)对轴心抗压强度与立方体抗压强度比值(fc/fcu)无明显影响;经回归分析得到了fc与fcu相关性很好的线性关系方程;基于fc/fcu回归和数学统计分析,塑钢纤维轻骨料混凝土fc相对于fcu的换算系数可取为0.80.     

塑钢纤维轻骨料混凝土短柱轴压性能试验研究

对18根塑钢纤维轻骨料混凝土短柱和2根轻骨料混凝土短柱进行轴压性能试验,研究塑钢纤维掺量、轻骨料混凝土强度、纵向钢筋配筋率和试件高宽比对塑钢纤维轻骨料混凝土短柱轴压性能的影响.结果表明:随着塑钢纤维掺量的增加,试件的承载力略有提高,延性提升较大,且塑钢纤维掺量为9 kg/m3时,试件的承载力和延性最大;随着轻骨料混凝土强度和纵向钢筋配筋率的提高,试件承载力均增大,但试件延性均逐渐降低;试件高宽比对试件承载力影响不大,当试件高宽比为3时,试件的延性最好.     

塑钢纤维轻骨料混凝土轴心受压应力-应变全曲线试验研究

通过研究不同水胶比、塑钢纤维掺量和轻骨料种类对塑钢纤维轻骨料混凝土应力-应变全曲线影响,得到了各影响因素对全曲线的影响规律.研究结果表明:随着水胶比的增大,塑钢纤维轻骨料混凝土轴心受压应力-应变曲线的峰值应力有不同程度的降低,但峰值应变稍微增大,韧性和延性有所提高;而塑钢纤维轻骨料混凝土轴心抗压强度随着塑钢纤维掺量的增加先增大后减小,其随着筒压强度的提高峰值应力呈增大趋势.     

掺入塑钢纤维的轻骨料混凝土与钢筋间的力学性能研究

为了分析塑钢轻质骨料加入到混凝土中的力学以及粘结性能,基于试验研究并分析了影响混凝土试件力学以及粘结性能的影响因素,实验结果表明：加入不同比例的塑钢纤维混凝土试件的力学以及粘结性能均表现出了不同的变化特性,混凝土及砂浆的用水量、砂率的不同,会导致塑钢纤维对混凝土的增强效果差异较大;素混凝土的强度较高时,混凝土试件的粘结性能越高,并且其钢筋产生的位移大大降低;加入塑钢纤维的混凝土试件的力学以及粘结性能均会随着轻质骨料筒压的降低而降低。     

塑钢混杂纤维轻骨料混凝土的动力学性能

采用100mm分离式Hopkinson压杆(SHPB)装置对塑钢混杂纤维轻骨料混凝土进行冲击压缩试验,研究了塑钢混杂纤维轻骨料混凝土在不同应变率和加载方式时的动态力学性能和变化规律。结果表明:塑钢混杂纤维轻骨料混凝土同普通混凝土一样,在冲击载荷作用下表现出明显的应变率效应,动强度和峰值应变均随应变率的增加而增加;在多次冲击试验中,试件在有裂纹产生后,仍可以继续承受多次冲击才最终破坏,是良好的抵抗重复打击的防护工程材料。     

塑钢纤维掺量对钢筋与轻骨料混凝土粘结作用的影响

通过对钢筋与轻骨料混凝土进行拔出试验,探究塑钢纤维掺量对钢筋与轻骨料混凝土粘结作用的影响.以τ-s曲线描述试件粘结滑移的过程,用相对粘结强度衡量塑钢纤维掺量的影响作用,引入粘结韧性来分析塑钢纤维在试件粘结滑移过程中约束与耗能作用.结果表明:试件的破坏形态随纤维掺量的增加由劈裂破坏变为拔出破坏;钢筋的平均极限粘结强度τu、峰值滑移量su随纤维掺量的增加而增大;根据试验数据拟合出了相对粘结强度与塑钢纤维掺量的经验公式,可为工程设计提供参考;粘结韧性随纤维掺量的增加而提高,约束与耗能作用明显增强,但本试验塑钢纤维掺量超过6 kg/m3后,韧性虽继续增长,但韧性增幅却呈下降趋势.     

混杂纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

本试验研究了玻璃纤维和聚丙烯纤维单一掺入以及混合掺入时对轻骨料混凝土力学性能的影响.结果表明,玻璃纤维对轻骨料混凝土坍落度的影响要大于聚丙烯纤维的影响,并且玻璃纤维对轻骨料混凝土强度提高效果要优于聚丙烯纤维,当混合掺入0.6 kg/m3的玻璃纤维和0.6 kg/m3的聚丙烯纤维时,立方体抗压强度值最高.这两种纤维混杂后,聚丙烯纤维成为影响其混杂效应的最主要因素.在聚丙烯纤维掺量在不大于0.9 kg/m3时,混杂纤维轻混凝土体现出良好的正混杂效应.     

C25再生骨料混凝土抗氯离子渗透性能试验研究

以配制C25等级再生混凝土为目标,通过试验研究再生粗骨料替代率、粉煤灰掺量对抗压强度和抗氯离子渗透性能的影响.试验结果表明:采用水胶比0.52,砂率38％,掺入10％粉煤灰,配制的C25全再生粗骨料混凝土,可以满足抗压强度及设计使用年限50年作用等级D级氯离子侵入性指标要求.     

聚丙烯纤维轻骨料混凝土的抗压性能实验研究

在设计强度等级为C25的天然浮石轻骨料混凝土中掺入不同掺量的聚丙烯纤维,对其分别进行7d、14 d、21d、28 d、60d五个龄期的立方体抗压强度进行研究,得出在浮石轻骨料混凝土中掺入聚丙烯纤维会不同程度地提高混凝土的抗压强度,且随着纤维掺量的增加,抗压强度先增加后减小,继而得出聚丙烯纤维的最佳掺量0.9 kg·m-3.同时,聚丙烯纤维的掺入能够有助于混凝土早期强度相对大幅提高和改变轻骨料混凝土的破坏形态,改善轻骨料混凝土的脆性.     

再生骨料混凝土抗氯离子渗透性能研究进展

氯离子侵蚀是影响混凝土结构耐久性的主要因素之一,再生骨料要作结构性材料,须明确再生骨料混凝土的抗氯离子渗透性能.从界面过渡区特征分析了再生混凝土中氯离子的渗透机理,综述了再生骨料取代率、水灰比、掺合料、施工工艺、应力水平等因素对再生混凝土抗氯离子渗透性能的影响,并阐述了再生骨料强化对再生混凝土抗氯离子渗透的改进效果.最后指出需进一步研究多因素耦合作用下再生混凝土的抗氯离子渗透性能.     

纤维轻骨料混凝土冻融损伤模型研究

选用钢纤维、聚丙烯纤维及混杂纤维掺入轻骨料混凝土进行抗冻性试验.对冻融循环试验结果研究,提出基于动弹性模量衰减的纤维轻骨料混凝土冻融损伤模型.比较发现模型采用直线方程与一元二次方程的分段型数学模型拟合精度高.并根据损伤理论分析掺入不同纤维对轻骨料混凝土冻融损伤速度的影响,结果说明掺人混杂纤维优于聚丙烯纤维及钢纤维.     

聚丙烯纤维对轻骨料混凝土力学性能的影响

采用天然浮石作为粗骨料,同时掺入聚丙烯纤维及聚丙烯纤维和钢纤维混合配制混凝土,对纤维轻骨料混凝土的表观密度、抗压强度、弹性模量、抗折强度以及弯曲韧性进行研究,试验结果表明,掺入聚丙烯纤维,抗压强度有所下降,但不增加轻骨料混凝土的表观密度;聚丙烯纤维和钢纤维混掺可以在不增加表观密度,保证强度的基础上,有效地改善轻骨料混凝土的韧性.     

纤维混凝土电阻率与氯离子扩散系数相关性试验研究

开展纤维混凝土电阻率和氯离子扩散试验,研究分析不同纤维混凝土的电阻率和氯离子扩散系数随龄期变化规律,建立纤维混凝土的电阻率和氯离子扩散系数间的定量关系.研究表明:随着混凝土龄期的增长,混凝土的电阻率逐渐增大,而氯离子扩散系数则逐渐减小.混凝土的氯离子扩散系数随电阻率的增大而下降,二者具有良好的线性负相关关系.在施工过程中,可采用预先确定的基于实际混凝土类型的电阻率与氯离子扩散系数间的相关关系曲线,通过定期测试混凝土的电阻率,以此间接反映混凝土的氯离子扩散系数,并进一步的确定混凝土的抗渗性能.     

玄武岩纤维掺量对页岩轻骨料混凝土强度性能影响的研究

<中作者单位六>=研究了不同玄武岩纤维体积掺量对页岩轻骨料混凝土各项强度的影响.试验结果表明,玄武岩纤维的掺入会在一定程度上提高轻骨料混凝土的抗压、抗折强度和弹性模量;纤维掺量0.2%时,抗压与抗折强度达到最大值,分别提高11.49%、20%;轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增加而增加,在纤维掺量0.3%时,劈裂抗拉强度达到最大值,强度提高54.59%;玄武岩纤维掺入页岩轻骨料混凝土中不仅对各相强度有一定提高,且一定程度上改善了轻骨料混凝土的脆性缺陷,起到增强增韧作用.     

切缝深度对聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土弯曲韧性的影响

为了研究预切缝深度对聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土弯曲韧性指标的影响,对25组5种聚丙烯纤维掺量和5种切缝深度的自密实轻骨料混凝土小梁进行弯曲试验,缝深分别为10 mm、20 mm、30 mm、40 mm、50 mm.弯曲韧性试验及评价方法参照我国《纤维混凝土试验方法标准》(CECS 13-2009)中建议的切口梁法.结果表明,随着纤维掺量的增加,弯曲韧性有显著的提高,切缝深度对聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土弯曲韧性指标的影响呈现一定的规律性,缝深每增加截面高度的10％,弯曲韧性指标feq1、feq2相应的增加10％左右.