剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁裂缝宽度试验研究

通过对强度等级为C40的剑麻纤维自密实轻骨料混凝土梁进行抗弯性能试验,研究了剑麻纤维的掺量和配筋率对自密实轻骨料混凝土梁的裂缝形态、裂缝间距和裂缝宽度的影响,通过最大裂缝宽度计算公式进行了理论分析。试验结果表明,与未掺加纤维的混凝土试块和试验梁相比,剑麻纤维掺量为1 kg/m~3、2 kg/m~3和3 kg/m~3时混凝土试块的劈裂抗拉强度提高6.57%、23.87%、31.49%,试验梁的开裂荷载提高了0、12.5%和35%;掺加剑麻纤维可有效限制裂缝的产生和发展,并改善裂缝形态,与未掺剑麻纤维的试验梁相比,掺加1 kg/m~3、2 kg/m~3和3 kg/m~3的剑麻纤维可使自密实轻骨料混凝土梁最大裂缝宽度减小5%、12%和27%。     

剑麻纤维增强自密实轻骨料混凝土力学性能的研究

在C40自密实轻骨料混凝土中掺加剑麻纤维,用于提高自密实轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度及抗裂性。研究了剑麻纤维的长度及掺量对自密实轻骨料混凝土抗压、劈裂抗拉强度的影响。结果表明,剑麻纤维对提高自密实轻骨料混凝土抗压强度的贡献不大,甚至降低7 d抗压强度,但对劈裂抗拉强度有大幅提高作用。剑麻纤维长度为10 mm、掺量为3 kg/m~3时,自密实轻骨料混凝土的28 d劈裂抗拉强度较基准混凝土提高54.2%。     

掺剑麻纤维和聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土抗碳化性能研究

通过掺剑麻纤维、聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土的快速碳化试验,研究了不同纤维对自密实轻骨料混凝土碳化性能的影响。试验结果表明,随着碳化时间的增加,碳化深度逐渐增加;相同碳化时间内,掺聚丙烯纤维、剑麻纤维试块的抗碳化性能优于空白试样,抗碳化性最优的是掺聚丙烯纤维自密实轻骨料混凝土。     

PP单丝纤维自密实混凝土强度与抗渗性能

采用力学试验、渗水标号试验、渗水高度试验和氯离子渗透试验研究了聚丙烯(PP)单丝纤维自密实混凝土强度、抗渗性能,通过扫描电镜观察了纤维自密实混凝土的微观结构,从材料的组成结构和断裂力学原理上分析了PP单丝纤维对自密实混凝土强度以及抗渗性能的影响机理。结果表明： 当PP单丝纤维自密实混凝土体积掺量不超过0.15%时,PP纤维自密实混凝土具有较好的抗渗性能,渗水标号大于S 35;PP单丝纤维体积掺量不超过0.1%时,自密实混凝土的强度和抗水渗性能随着纤维体积掺量的增加而提高,电通量有所增加,而当体积掺量超过0.15%后,强度仍然有增长,电通量急剧增加;与普通自密实混凝土相比,0.10%单丝PP纤维自密实混凝土具有较好的强度特性和抗渗性能,28 d弯拉强度提高16.4%,28 d劈裂强度提高13.4%,56 d氯离子渗透电通量为919 C,渗水高度减少57%。     

剑麻纤维长度对自密实轻骨料混凝土性能的影响

针对自密实轻骨料混凝土易开裂、脆性大的问题,采用掺入预先处理的剑麻纤维来提高自密实轻骨料混凝土的韧性及抗裂性能。控制剑麻纤维掺量,单一改变剑麻纤维长度,研究剑麻纤维长度对自密实轻骨料混凝土容重、流动扩展度、抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的影响。试验结果表明:剑麻纤维的长短对自密实轻骨料混凝土的容重无影响,但剑麻纤维长度增加,自密实轻骨料混凝土流动扩展度和弹性模量降低,抗压强度和劈裂抗拉强度先增加后降低,其中劈裂抗拉强度最大提升幅度达45.3%。     

混杂纤维轻骨料混凝土抗渗性能试验研究

为了研究单掺钢纤维、单掺聚丙烯纤维以及二者混杂的纤维对轻骨料混凝土抗渗性能的影响,分别对16组轻骨料混凝土进行抗水渗透试验。结果表明:混杂纤维可以大幅度降低混凝土基体中水的渗透高度。当钢纤维体积率为1.0%、聚丙烯纤维体积率为0.15%时,对混凝土基体抗渗性能改善最好。     

聚丙烯纤维混凝土力学与抗渗性试验

文中主要研究了聚丙烯纤维对混凝土抗压、抗折强度与抗渗性能的影响。通过掺加不同体积掺量的聚丙烯纤维试验研究混凝土抗压抗折强度与混凝土的抗渗高度、吸水率、电通量变化规律,研究结果表明:掺入聚丙烯纤维对混凝土抗压强度无明显影响,但对抗折强度有一定的贡献,聚丙烯纤维的加入能够提高混凝土的抗渗性能,掺量为1.0kg/m~3时对混凝土抗渗性能改善明显。     

掺合料对再生混凝土渗透性的影响

再生骨料的大孔隙率和高吸水率将直接影响再生混凝土的抗渗性能。采用加入粉煤灰、硅粉、聚丙烯纤维等掺合料,研究各掺合料对再生混凝土渗透性的影响。粉煤灰可一定程度上提高再生混凝土的抗渗性,且在一定掺量范围内随着掺量增大抗渗性提高。硅粉可显著提高再生混凝土抗渗性,掺入量较小即可大幅提高混凝土的抗渗水能力。在三掺情形下,聚丙烯纤维掺量在1.2 kg/m3时,随着掺量增大渗水高度逐渐降低。     

聚丙烯纤维增强自密实混凝土的力学与抗裂抗渗性研究

掺加聚丙烯纤维能增强自密实混凝土的抗裂抗渗性.试验表明掺加聚丙烯纤维后通过采取一系列措施可提高混凝土工作性达到自密实要求;纤维掺量越大,抗裂性越好;抗渗性随纤维掺量增大而增强,当纤维掺量超过一定值时,抗渗性下降.     

基于细观结构塑钢纤维轻骨料混凝土受压力学性能数值模拟

为了从细观结构上研究塑钢纤维轻骨料混凝土的破坏机理,通过ANSYS有限元分析软件进行二次开发建立了塑钢纤维轻骨料混凝土模型,分别模拟了塑钢纤维轻骨料混凝土抗压试验、裂纹演变过程以及应力-应变曲线。结果表明:当掺量小于9kg/m~3,轻骨料混凝土的抗压强度随着塑钢纤维掺量的增加而增加,当超过9kg/m~3时,轻骨料混凝土的抗压强度呈下降趋势,掺量为5kg/m~3、7kg/m~3、9kg/m~3、11kg/m~3、13kg/m~3较无纤维的轻骨料混凝土分别提高了2.9%、4.6%、9.6%、7.2%、3.6%,并与试验结果基本吻合;从模拟的塑钢纤维轻骨料混凝土的裂纹演变过程来看,塑钢纤维的掺入改变了轻骨料混凝土的裂纹扩展路径。通过模拟150mm×150mm×300mm棱柱体试件在受压状态下的应力-应变全曲线,与试验结果对比分析可以看出,应力-应变曲线下降段较为平缓,很好地避免了试验机的刚度不足的情况,说明了此方法对于模拟塑钢纤维轻骨料混凝土的静力学特性具有一定的可靠性。     

自密实轻骨料防水混凝土抗渗性能试验研究

自密实轻骨料混凝土由于具有轻质高强、保温耐火、抗震性能好及便于施工等优点,作为隧道及地下工程的防水新手段,有其优越性。以某高速公路隧道防水工程为例,通过不同的抗渗性能测试手段,研究粉煤灰、聚丙烯纤维和UEA 复掺对自密实轻骨料防水混凝土(SCLC)抗渗性的影响,利用SEM、孔结构试验,探讨SCLC的抗渗机理。结果表明,粉煤灰、聚丙烯纤维和UEA复掺能显著提高SCLC的抗渗性及耐久性。     

混杂纤维自密实混凝土轴心抗拉强度试验研究

通过在自密实混凝土中单掺、混掺聚丙烯长纤维、高分子聚合物纤维、50 mm钢纤维和35 mm钢纤维四种不同种类和尺寸的纤维,制作成棱柱体和立方体两种试件进行轴心抗拉试验,研究纤维种类、尺寸、掺量等因素对自密实混凝土抗拉强度的影响情况和混杂效应。研究结果表明:当纤维的体积掺量小于0.3%时,纤维对基体抗拉强度的增强效果由强到弱的顺序是:50 mm钢纤维35 mm钢纤维聚丙烯长纤维高分子聚合物纤维;而当纤维掺量较大时,两种合成纤维表现出更好的增强效果;长纤维优于短纤维的增强效果;当固定35 mm钢纤维掺量为20 kg/m~3时,混杂纤维自密实混凝土抗拉强度随着聚丙烯长纤维掺量的增加呈现先升后降的趋势,当其掺量为4 kg/m~3时,增强效果最佳,呈现出正混杂效应。     

大流动度混杂纤维增强混凝土耐久性试验研究

在纤维总体积掺率不超过1%的情况下,采用钢纤维、塑钢纤维及聚丙烯纤维单掺、双掺和三掺配制得到高流动度纤维增强混凝土。通过稠度试验、基本力学性能试验以及耐久性试验,对比分析了纤维混杂方式和纤维混掺比例对基体混凝土工作性能、基本力学性能以及耐久性的影响。结果表明,钢纤维/塑钢纤维/聚丙烯三元混杂可有效改善基体混凝土的抗压强度和劈裂强度,最大分别提高了25%和32.61%;大流动度混杂纤维增强混凝土的抗渗等级可满足P8要求,具有良好的抗渗性能,最大渗水高度仅为29mm;大流动度混杂纤维增强混凝土的抗冻等级可满足F250要求,且前175次冻融循环质量损失率维持在1%~2%;基于工作性能、基本力学性能以及耐久性最优的混掺比例为0.4%SF、0.4%HF、0.11%PPF。     

冻融环境下塑钢纤维对轻骨料混凝土韧性影响研究

为了研究0,50,100,150次冻融循环作用后,塑钢纤维掺量对轻骨料混凝土弯曲韧性、冲击韧性的影响规律,对塑钢纤维掺量分别为0,3,6,9kg/m~3的高强轻骨料混凝土分别进行弯曲韧性试验和抗冲击性能试验,实测了轻骨料混凝土的荷载-挠度关系、初裂冲击次数、破坏冲击次数,并计算了初裂耗能和破坏耗能。结果表明:冻融环境下,掺入塑钢纤维能显著提高轻骨料凝土弯曲韧性及抗冲击性能;冻融150次后,塑钢纤维掺量为9kg/m~3轻骨料混凝土的累积耗能为素轻骨料混凝土的115倍。     

纤维增强轻骨料混凝土力学性能试验研究

选用钢纤维、聚丙烯纤维及二元混杂纤维轻骨料混凝土,系统研究了其抗压强度、弹性模量、轴心抗压强度及抗折强度等力学性能,试验结果体现了不同纤维种类、不同纤维掺量及纤维混杂比例对轻骨料混凝土力学性能的影响;当钢纤维以体积率1.0%与聚丙烯纤维0.6kg/m3混杂时,纤维轻骨料混凝土的各项力学性能达到优化.     

聚丙烯纤维快硬混凝土抗渗性能研究

为研究聚丙烯纤维对快硬混凝土抗渗性能的改善作用,将不同复合掺量以及不同纤维掺量的快硬混凝土进行抗渗对比试验。试验表明,10%硅灰、粉煤灰的复合掺合料快硬混凝土的抗渗性较空白组有所降低,抗渗系数提高了3倍,聚丙烯纤维的加入使得快硬混凝土的抗渗性能得到了提高,0.2%的纤维掺量能使抗渗系数降低至空白组的62.4%。说明适量聚丙烯纤维的掺入能够发挥抑制效果,减缓裂缝发展趋势,减少混凝土中的渗水通道,提高了混凝土的抗渗能力。最后通过建立抗渗模型,从机理上分析了纤维对混凝土抗渗性能的影响。     

自密实清水混凝土的早龄期抗裂性能研究

自密实清水混凝土结合了自密实混凝土和清水混凝土的优点,具有广阔的应用前景。但由于直接暴露于环境中,开裂不仅影响美观,更直接引起耐久性问题。采用平板诱导开裂试验,以粉煤灰掺量及纤维掺量为主要参数,通过试验研究自密实清水混凝土开裂性能。结果表明,粉煤灰掺量在15%~30%范围内,随粉煤灰掺量增加,自密实清水混凝土的抗裂性能提高;玄武岩纤维在1.0~1.6kg/m~3掺量内对混凝土的开裂时间影响较小,但随纤维掺量的增加,自密实清水混凝土的抗裂性能显著提高。玄武岩纤维掺量为1.6kg/m~3时,其开裂面积仅为未掺的40.7%。     

聚丙烯纤维掺量对再生混凝土抗折疲劳性能影响的试验研究

掺加聚丙烯纤维可提高再生混凝土抗折强度及抗折疲劳性能。制作了聚丙烯纤维掺量分别为0 kg/m~3、0.7 kg/m~3、1.0 kg/m~3、1.3 kg/m~3、1.6 kg/m~3的5种再生混凝土棱柱体试件,分别开展了抗折强度试验和在0.6、0.7、0.8 3种应力水平下的抗折疲劳试验,得到了其抗折强度和不同条件下的抗折疲劳寿命。试验结果表明,掺加聚丙烯纤维后,再生混凝土的抗折强度和抗折疲劳寿命可得到明显提升:聚丙烯纤维掺量为1.0 kg/m~3、1.6 kg/m~3时,抗折强度较不掺加聚丙烯纤维时可分别增长16.7%、23.9%,抗折疲劳寿命可分别增长至不掺加聚丙烯纤维时的1.9倍、2.5倍。根据疲劳试验数据,拟合得到了考虑聚丙烯纤维掺量的再生混凝土抗折疲劳S-N曲线方程,该方程适用于0~1.6 kg/m~3的常用聚丙烯纤维掺量范围内再生混凝土的抗折疲劳设计及计算分析。     

玄武岩纤维掺杂自密实炉渣混凝土的制备及其性能研究

与普通混凝土相比,自密实轻骨料混凝土具有密度小、质量轻以及施工噪音小等优势,在建筑中具有很好的应用前景。以水泥、粉煤灰、炉渣、玄武岩纤维等为原材料,采用正交试验设计方法,制备出适合建筑使用的玄武岩纤维掺杂自密实炉渣混凝土。试验结果表明:水胶比和纤维掺量对混凝土拌合物性能影响较为显著,试验最优方案为水胶比为0.42,粉煤灰取代率为70%,玄武岩纤维掺量1.5 kg/m^3,其抗压强度为21.89 MPa,抗折强度为2.61 MPa,符合轻集料混凝土隔墙条板的强度和面密度要求。     

混杂纤维改善轻骨料混凝土工作性和力学性能的研究

混杂纤维有良好的协同效应,可在不同的结构层次上发挥作用和优势互补。研究表明,当轻骨料混凝土中掺入一定量的混杂纤维(钢纤维与聚丙烯纤维)时,混凝土的流动性都会减少,扩展度也会降低。当轻骨料混凝土中钢纤维掺量为20kg/m3时,体系中随着聚丙烯纤维掺量的增加,混凝土的抗折强度有所提高,而混凝土的抗压强度和弹性模量呈下降趋势。当轻骨料混凝土中聚丙烯纤维掺量为0.8kg/m3时,体系中随着钢纤维掺量的增加,混凝土的抗折强度和弹性模量增幅明显,而混凝土的抗压强度呈现先增加后降低趋势,钢纤维适宜掺量为25kg/m3。