混掺玄武岩纤维与引气剂对混凝土抗冻性能和力学性能的影响

研究了不同体积掺量(0.1%、0.2%、0.3%)的玄武岩纤维和引气剂(0.03%、0.05%、0.08%)对混凝土抗冻性能和力学性能的影响。结果表明,混掺玄武岩纤维和引气剂可以提高混凝土的抗冻性,且最优掺量分别为0.2%和0.03%;相同纤维掺量时,随着引气剂掺量的增加,混凝土的力学性能降低;引气剂掺量不变时,掺入0.2%的玄武岩纤维对混凝土力学性能的提高效果最佳。     

粉煤灰及聚丙烯纤维对再生透水混凝土性能的影响

为了有效利用建筑垃圾中的红砖,提出了采用再生混凝土骨料和再生红砖骨料按比例全部替代天然骨料,制备再生混合骨料透水混凝土。通过比较再生混合骨料透水混凝土的力学性能、透水性能及抗冻性能,探究复掺粉煤灰和聚丙烯纤维对再生混合骨料透水混凝土性能的影响。研究结果表明：随着纤维掺量的增加,再生透水混凝土的力学性能和抗冻性能有所提高,透水性能有所下降;粉煤灰对再生混合骨料透水混凝土的后期强度提升较为明显,随着粉煤灰掺量的增加,再生透水混凝土的力学性能及抗冻性能提高,透水性能下降,而粉煤灰的过度掺入,会大幅度降低再生透水混凝土的透水性能。在保证有较好透水性能和力学性能的前提下,在采用85%再生混凝土骨料和15%红砖骨料为混合粗骨料的基础上,选择粉煤灰掺量为10%,聚丙烯纤维为6 kg/m3的最优配合比组合。     

再生细骨料的级配优化及对混凝土性能的影响

研究了再生细骨料的掺量和颗粒级配对混凝土工作性、力学性能、抗冻性能和耐久性能的影响。结果表明：再生细骨料的最佳掺量为20%,此时,混凝土的工作性和力学性能较好;采用再生细骨料（Ⅱ区粗砂）等质量替代20%天然砂配制的混凝土工作性、力学性能较优,其28 d抗压强度相比于采用天然砂的基准组提高了9%,且其抗冻性能、耐久性能与采用天然砂配制的混凝土相近。     

矿物掺合料对透水混凝土性能的影响

研究了粉煤灰、矿粉和硅灰对透水混凝土力学性能、渗透性能和抗冻性能的影响。结果表明:粉煤灰具有的"形态效应"和"微集料效应",可以有效改善透水混凝土的工作性能,提高透水混凝土的致密度,从而改善透水混凝土的力学性能、渗透性能和抗冻性能;矿粉可以显著提高透水混凝土的力学性能、渗透性能和抗冻性能,当矿粉掺量小于15%时,提高矿粉掺量可以有效提高透水混凝土的综合性能;硅灰能够大幅度提高透水混凝土的力学性能和抗冻性能,对渗透性能也有一定程度的改善,但提高硅灰掺量对提高透水混凝土力学性能和抗冻性能作用有限,且掺量过高时会对透水混凝土的渗透性能有一定影响。     

氯盐环境下聚丙烯纤维陶粒混凝土冻融损伤模型试验研究

研究了聚丙烯纤维掺量为0、0.8、1.0、1.2 kg/m~3的陶粒混凝土冻融后的抗冻性能及力学性能。结果表明:随着冻融循环次数增加,纤维陶粒混凝土的相对动弹性模量、抗压强度、劈裂抗拉强度均逐渐降低,掺加聚丙烯纤维可有效提高陶粒混凝土的抗冻性能;从相对动弹性模量、抗压强度指标分析,纤维掺量为1.0 kg/m~3时陶粒混凝土的抗冻性能较好;从劈裂抗拉强度指标分析,纤维掺量为0.8 kg/m~3时陶粒混凝土具有较好的延性;根据抗冻性能衰减规律建立了纤维陶粒混凝土的指数型冻融损伤模型,利用实验数据拟合得到了不同纤维掺量的冻融损伤方程。     

冬季冰冻区域的钢纤维喷射混凝土抗渗和抗冻性能试验研究

目的:进行冬季冰冻区域关于钢纤维喷射混凝土抗渗和抗冻性能试验研究。方法:在冬季冰冻区域,通过钢纤维喷射混凝土抗冻性试验与抗渗性试验方法,研究分析冬季冰冻区域的钢纤维喷射混凝土抗渗和抗冻性能。结果:当钢纤维体积率达到1.2%时,混凝土抗渗性能降低;当钢纤维体积率控制到0.4%,将明显对混凝土抗冻性能产生负作用;当钢纤维体积率控制在0.8%~1.2%之时,则可以依次提高钢纤维喷射混凝土的抗冻性能。结论:在冬季冰冻区域,要想提升钢纤维喷射混凝土的抗渗能力,需要确保钢纤维掺量不超过0.8%;要想提升钢纤维喷射混凝土的抗冻能力,需要确保钢纤维体积掺量小于1.2%,从而才可综合提升冬季冰冻区域钢纤维喷射混凝土的抗渗和抗冻性能。     

多孔生态混凝土抗冻耐久性能试验研究

鉴于目前多孔生态混凝土抗冻性能相关研究较少使用慢冻法作为试验方法,使用慢冻法作为试验方法对聚丙烯腈纤维和硅灰掺合料掺量对多孔混凝土抗冻性能的影响进行试验研究,测定不同硅灰取代量或聚丙烯腈纤维掺量的多孔混凝土基本性能,并进行抗冻性试验测定其在冻融循环过程中强度损失率、质量损失率变化情况。试验结果证明,硅灰掺量为10%时能一定程度提高多孔生态混凝土强度,同时对抗冻性能改善效果最好,抗冻性能表现最为稳定;聚丙烯腈纤维掺量为1%时对多孔生态混凝土抗冻性能改善效果最好,且聚丙烯腈纤维掺入不会影响多孔生态混凝土基本性能。     

纤维再生混凝土的抗冻性能试验研究

采用正交试验研究再生骨料掺量、粉煤灰掺量、减水剂掺量以及加入不同种类的纤维4个配合比参数对纤维再生混凝土抗冻性能的影响,得出满足再生混凝土(设计强度C35)良好抗冻性的最佳配合比。试验结果表明:当再生骨料掺量为50%、粉煤灰掺量为10%、减水剂掺量为0.5%,选用铣削波纹型钢纤维时,再生混凝土可满足强度及良好抗冻性能。     

聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能

针对冻融造成的混凝土路面剥蚀问题,采用聚丙烯纤维与聚合物胶粉和硅粉复合对混凝土进行改性,应用正交试验方案研究了胶粉掺量、硅粉掺量、纤维掺量以及纤维长度四个参数对聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能的影响。结果表明,纤维掺量0.3%,纤维长度6mm,胶粉含量10%,硅粉掺量2.5%的聚丙烯纤维复合胶粉改性混凝土的抗冻性能最优;胶粉在水泥水化同时形成乳胶薄膜和引入气体能大幅度的提高混凝土的抗冻性;硅粉能有效的改善混凝土内部的孔结构,提高抗冻性;聚丙烯纤维配合胶粉能减轻胶粉在混凝土出现微裂缝时所受的拉应力,从而有效延长混凝土的抵抗冻融破坏的时间。     

聚丙烯纤维再生混凝土动态抗压性能及微观结构研究

聚丙烯纤维再生混凝土为废弃混凝土的再利用提供了一种解决方法。针对不同掺量聚丙烯纤维再生混凝土，用电液压力试验机测试其静态抗压性能，并用74 mm直径的分离式霍普金森压杆（SHPB）测试其动态冲击性能。此外，通过扫描电子显微镜（SEM）从微观结构上分析了聚丙烯纤维对再生混凝土的增强机理。结果表明，聚丙烯纤维可优化混凝土内部微观孔隙结构，从而提高再生混凝土的力学性能；且其动态抗压强度和冲击韧性在较高应变率下有显著提高；再生混凝土中聚丙烯纤维的最佳掺量为0.1%～0.2%。     

聚丙烯腈纤维对引气混凝土抗冻性的影响

采用快速冻融法,以质量变化和相对动弹性模量作为混凝土抗冻性能的评定指标,研究了聚丙烯腈纤维在三个体积掺量0.07%、0.1%、0.13%时对C30、C45和C60引气混凝土抗冻性的影响,其中引气混凝土含气量为4%.结果表明掺加聚丙烯腈纤维的引气混凝土的冻融破坏形态为表面剥落破坏,纤维混凝土在冻融作用下的内部损伤减轻.掺加聚丙烯腈纤维的C30、C45引气混凝土的抗冻性得到了很大的改善,纤维体积掺量为0.1%时,抗冻性最好;但聚丙烯腈纤维对高强度等级的C60引气混凝土的抗冻性提高幅度不明显.     

聚丙烯纤维橡胶混凝土的力学及抗冻性能研究

研究了聚丙烯纤维的体积掺量（0.45%、0.90%、1.35%、1.80%、2.25%、3.41%、4.51%）对橡胶混凝土力学及抗冻性能的影响,并建立了冻融损伤劣化模型来预测橡胶混凝土的冻融损伤劣化规律。结果表明：掺入适量聚丙烯纤维可以有效提高橡胶混凝土的力学及抗冻性能,当聚丙烯纤维掺量在1.80%～2.25%范围内时,试件的力学及抗冻性能均较好;建立的冻融损伤劣化模型的拟合系数R2均大于0.992,拟合精度较高,可为聚丙烯纤维橡胶混凝土在寒冷地区工程中的应用提供理论依据。     

钢-无机纤维对轻骨料混凝土力学性能及耐久性能的影响

为了研究钢-无机纤维对轻骨料混凝土力学性能和耐久性能的影响,设计不同掺量的单掺陶瓷纤维和玄武岩纤维以及不同掺杂方式的混杂钢-玄武岩纤维和钢-陶瓷纤维增强轻骨料混凝土试件。结果表明,钢-玄武岩纤维对轻骨料混凝土抗压强度和60d透水时水压强度提高最明显,最大增幅分别达14.5%、42.9%;掺入1.35kg/m3玄武岩纤维对抗折强度增幅为62.2%;掺入陶瓷纤维降低了抗压强度和抗渗性能,但提高了抗折强度及抗冻性能;钢-陶瓷纤维对抗渗性能和抗冻性能提升效果较好。     

纤维素纤维对混凝土力学性能及耐久性能影响研究

试验探究了纤维素纤维对混凝土工作性能、基本力学性能、耐久性能的影响。结果表明,掺加纤维素纤维对混凝土流动性能影响较小,但对提高混凝土抗压强度及抗拉强度有一定作用,掺加1.5kg/m~3纤维素纤维的混凝土抗压和抗拉强度分别提高6.62%、17.99%。纤维素纤维的掺加有利于改善混凝土抗渗性能及抗冻性能。     

半干法脱硫灰对混凝土性能的影响

研究了半干法脱硫灰对混凝土工作性、力学性能、收缩性能以及抗冻性的影响。结果表明,半干法脱硫灰作为混凝土矿物掺合料,可以改善新拌混凝土坍落度,减少坍损,同时可以改善混凝土收缩性能和抗冻性能;半干法脱硫灰对混凝土强度发展的改善不明显;随着半干法脱硫灰掺量的增加,混凝土的收缩率呈现出先降低后增大规律。当半干法脱硫灰掺量低于6%时,混凝土收缩率表现为随着掺量的增加而降低;当掺量为6%时,降低效果最为明显。混凝土抗冻性能随着半干法脱硫灰掺量的增加,呈现出先提高后减小的规律,当掺量低于6%时,混凝土的抗冻性能随着掺量的增加而逐渐得到改善,其中尤以6%掺量改善效果最佳。     

混杂纤维喷射混凝土的力学性能试验研究

为探讨混杂纤维对喷射混凝土的力学性能影响,分别对双掺仿钢纤维与聚丙烯纤维、双掺钢纤维与仿钢纤维喷射混凝土的抗压强度、抗折强度和折压比进行试验研究,并将其与基准组、单掺纤维组的力学性能进行比较。结果表明,混杂纤维喷射混凝土较单掺纤维时的抗压强度、抗折强度及折压比均有明显提高,并能充分发挥混杂纤维的叠加效应。其中,掺量为0.7%的钢纤维与掺量为0.3%的仿钢纤维混掺时的强度及折压比为最优,并能有效弥补钢纤维易锈蚀、质量大和造价高等不足。     

纤维掺比对玄武岩-聚乙烯醇混凝土力学性能影响的试验研究

为研究玄武岩纤维与聚乙烯醇纤维对混凝土力学性能的影响规律,将玄武岩纤维（0、0.1%、0.15%）和聚乙烯醇纤维（0、0.1%、0.15%、0.2%）分别以单掺与混掺的形式加入C50混凝土基体中,进行抗压强度与劈裂抗拉强度力学性能试验。试验结果表明：单掺纤维均可改善混凝土力学性能;混杂纤维混凝土中,当玄武岩纤维与聚乙烯醇纤维掺量分别为0.15%,0.1%时,混凝土抗压强度最大,比素混凝土提高了6.6%;当玄武岩纤维与聚乙烯醇纤维掺量均为0.15%时,混凝土劈裂抗拉强度最大,比素混凝土提高了24.8%;最后通过试验数据回归拟合得到玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维混凝土劈裂抗拉强度计算公式,供相关工程参考。     

掺玄武岩纤维自密实混凝土强度及抗冻性能试验研究

通过试验研究了玄武岩纤维掺量对自密实混凝土工作性能、强度及抗冻性能的影响。结果表明,掺入玄武岩纤维后,自密实混凝土坍落度、坍落扩展度、J环坍落扩展度均下降,混凝土流动性降低,填充性能变差,通过钢筋间隙的能力逐渐减弱;随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度均先提高后降低,当玄武岩纤维掺量为2 kg/m3时,混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度最高;掺加适量的玄武岩纤维有利于填充混凝土内部孔隙和裂缝,提高混凝土的抗冻性能,当玄武岩纤维掺量为2 kg/m3时,混凝土的抗冻性能最佳。     

玄武岩纤维对沙漠砂高强混凝土性能研究

通过正交试验,以粉煤灰掺量、玄武岩纤维掺量、沙漠砂替代率为变量,通过合理设计坍落度试验、力学强度试验,对比评价了粉煤灰掺量、沙漠砂替代率、纤维掺量对其工作性、力学性能的影响规律,得出基本最优组合为A2C2（粉煤灰掺量10%+沙漠砂替代率20%）;在此基础上,研究玄武岩纤维（0.5%、1.0%、1.5%）对沙漠砂高强混凝土抗裂性影响规律,研究结果表明：玄武岩纤维能够有效抑制混凝土早期开裂,当纤维掺量为1%时,抑制率高达为49.5%。并通过扫描电镜试验对玄武岩纤维混凝土的微观结构进行分析,结果表明：玄武岩纤维能够改善混凝土内部结构,提高混凝土的整体性和密实度,进而改善混凝土的宏观性能。最终推荐最佳配合比组合为A2B2C2（粉煤灰掺量10%+玄武岩纤维掺量1%+沙漠砂替代率20%）。     

尼龙纤维水泥基复合材料抗冻融性能研究

研究了冻融循环对尼龙纤维混凝土（体积掺量分别为０．５％，１％，１．５％）和基准混凝土的动态弹性模量与质量变化的影响，以及纤维砂浆力学性能随冻融循环次数的变化规律．试验结果表明：纤维混凝土３００次冻融循环时的质量及动态弹性模量损失远远小于基准混凝土，纤维砂浆的抗折强度、抗压强度损失远远小于基准砂浆．尼龙纤维水泥基复合材料抗冻性能的提高，部分原因与尼龙纤维的引气作用有关