基于XRD对高强混凝土高温后力学试验研究

通过对掺与不掺聚丙烯纤维的高强混凝土进行不同高温作用后的劈裂抗拉强度、抗压强度试验研究,探讨高强混凝土劈裂抗拉强度、拉压比随温度变化的规律。研究结果表明,随着温度的升高,混凝土中的凝胶体不断分解,内部结构不断破坏,高温后高强混凝土脆性增大,劈裂抗拉强度降低;与未掺纤维的高强混凝土相比,相同温度作用后掺有聚丙烯纤维的高强混凝土劈裂抗拉强度略有提高,并借助X射线衍射(XRD)试验,分析高温作用前后高强混凝土内部成分的变化,初步揭示高温对混凝土力学性能影响的机理。     

混杂纤维对C60HPC高温后劈拉强度及超声声速的影响

为了改善高强高性能混凝土的脆性及高温性能,将钢纤维与聚丙烯纤维混杂掺入C60HPC,研究其对混凝土劈拉强度以及超声声速的影响。设计了素混凝土、混掺钢纤维(体积掺量1.0%)和聚丙烯纤维(体积掺量0、0.1%、0.2%)组合的4种C60HPC,制作标准立方体试件由行高温(20～700℃)试验,测试混凝土试件的劈拉强度及超声波速,分析其随受火温度的变化规律。结果表明:C60HPC试件的劈拉强度及超声声速均随受火温度的升高基本均呈线性降低趋势;相同受火温度作用后,掺钢纤维的HPC较素混凝土劈拉强度及超声波速均有明显提高,混掺钢纤维和聚丙烯纤维混凝土较素混凝土的劈拉强度及超声波速有进一步提高,混掺纤维有利于改善高强高性能混凝土的脆性及高温性能,最优混掺组合为1.0%钢纤维和0.2%聚丙烯纤维。     

聚丙烯纤维混杂橡胶粉对高强混凝土高温性能的影响

以C100高强混凝土为基础,外掺以胶结材料质量1%、2%、3%的40目橡胶粉和体积掺量0.1%的聚丙烯纤维,进行高温前后性能试验,对比研究高强混凝土、橡胶粉高强混凝土、聚丙烯纤维高强混凝土及聚丙烯纤维混合橡胶粉高强混凝土高温前后的性能变化.结果表明,常温下橡胶粉的掺入有利于提高聚丙烯纤维高强混凝土的工作性;高温下聚丙烯纤维与橡胶粉混合能有效地改善高强混凝土和橡胶粉高强混凝土的高温抗爆裂性能,提高橡胶粉高强混凝土的剩余抗压强度.     

纤维及二次养护对C60 HPC高温后强度的影响

为研究纤维及二次养护对C60高性能混凝土(high performance concrete, HPC)高温后强度的影响,对掺加聚丙烯纤维、钢纤维及混杂纤维(聚丙烯纤维和钢纤维混掺)的C60 HPC进行模拟火灾试验;待试件冷却至常温(20℃)后,分别设计2组试验(一组为直接加载,另一组为继续标准养护14 d后进行加载),测定其抗压强度和劈裂抗拉强度。试验结果表明:随受火温度升高,各纤维掺量C60 HPC抗压强度和劈裂抗拉强度均下降;与不掺或单掺纤维相比,混掺纤维可显著降低高温对混凝土的损伤;对高温后C60 HPC进行二次养护可使其抗压强度和劈裂抗拉强度得到一定程度回升。     

掺聚丙烯纤维高强混凝土高温后导温性能研究

分别对掺聚丙烯纤维高强混凝土和素高强混凝土高温后导热系数、表观密度进行了试验研究,分析了两者的表观密度、导热系数和导温系数的变化规律,结果表明,高温后掺聚丙烯纤维高强混凝土和素混凝土的表观密度、导热系数均呈下降趋势,高温前后掺聚丙烯纤维高强混凝土比素高强混凝土的表观密度小、导热系数和导温系数大,而且其导热系数和导温系数随温度变化规律更为明显。     

高强高掺量纤维增强混凝土静、动力性能的试验研究

为了对比研究高强高掺量钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土的静动力性能，配制了抗压强度等级为55MPa的高强高掺量钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土，对其进行了立方体抗压强度、劈拉强度、棱柱体抗压全应力-应变曲线、四点弯曲和分离式霍普金森杆动力学性能的试验。结果表明，高强高掺壁钢纤维混凝土的静、动力学性能优于同强度等级的高强高掺量聚丙烯纤维混凝土。     

混杂纤维混凝土力学性能试验研究与分析

研究了素混凝土、粉煤灰混凝土、层布式混杂纤维混凝土及混杂纤维混凝土在14d、28 d、56 d的抗压强度和劈裂强度。结果表明:粉煤灰会降低混凝土的早期强度但能增加混凝土的和易性,掺30%粉煤灰的聚丙烯纤维混凝土在28 d的抗压强度比素混凝土降低了10%,劈裂强度提高了3%。掺30%粉煤灰的混杂纤维混凝土在28 d的抗压强度比素混凝土提高了4%,劈裂强度提高了10%。聚丙烯纤维和钢纤维的加入可以明显改善混凝土的脆性,提高混凝土的劈裂强度,若两种纤维混杂掺加改善混凝土脆性效果更明显。     

高温对C80高性能混凝土热膨胀性能及其微结构的影响

为探讨高强高性能混凝土高温爆裂机制,对掺与不掺聚丙烯纤维的C80高性能混凝土在20~800℃温度段内的线膨胀系数、热膨胀率和微分线膨胀系数进行研究,基于CT扫描技术,分析不同温度下C80高性能混凝土微结构变化,研究热膨胀性能变化规律机理。结果表明:随着温度升高,混凝土线膨胀系数和热膨胀率总体呈上升趋势,微分线膨胀系数在560℃之前小幅波动;降温过程中,混凝土线膨胀系数总体呈上升趋势,热膨胀率总体呈下降趋势,除个别温度点外微分线膨胀系数较为稳定;掺0.2%聚丙烯纤维混凝土的线膨胀系数、热膨胀率和微分线膨胀系数总体均较素混凝土小,表明掺入聚丙烯纤维可以减小混凝土的热膨胀。CT试验表明,掺0.2%聚丙烯纤维混凝土的内部缺陷率均小于素混凝土,相对缺陷率均大于素混凝土,说明掺聚丙烯纤维增加了高温下孔隙连通性和内部蒸汽压逃逸的途径,可有效改善高强高性能混凝土的高温性能。     

聚丙烯纤维直径对高温后高强混凝土的影响

为研究高温前后聚丙烯纤维直径对高强混凝土的相对残余抗压强度及相对渗透能力的影响,在C60混凝土中分别掺入直径为25μm和35μm的聚丙烯纤维,进行了抗压性能及抗渗性能试验。试验结果表明,600℃以下,掺聚丙烯纤维的高强混凝土相对残余抗压强度略高于素混凝土;600℃以上,结果相反。同条件下,直径为25μm的聚丙烯纤维的贡献略优于直径为35μm的聚丙烯纤维。快速氯离子迁移系数法说明,与素混凝土相比,掺入聚丙烯纤维使得高强混凝土高温(100~700℃)作用后的抗渗性提高,其中,掺入直径为25μm的聚丙烯纤维高强混凝土的相对渗透能力低于掺入直径为35μm的聚丙烯纤维高强混凝土。     

聚丙烯纤维对高强混凝土高温作用后氯离子渗透性的影响研究

对C80高强混凝土经受100~700℃高温作用后的氯离子渗透性进行试验研究。对比未掺加聚丙烯纤维的素混凝土,以分析掺加聚丙烯纤维是否对高强混凝土高温作用后氯离子的渗透性有所影响。并得出结论:作用温度在100~200℃时,掺入聚丙烯纤维会提高高强混凝土的氯离子渗透性,作用温度在300~400℃时反之,其余温度下影响不大。     

混杂纤维再生混凝土的力学及抗裂性能试验研究

为了提高再生混凝土的力学及抗裂性能,在再生混凝土中掺入聚丙烯纤维及钢纤维进行试验,对再生混凝土的强度及脆性、拉压比和弹强比等作了研究,结果表明,掺入混杂纤维可提高再生混凝土的抗压强度、劈拉强度,降低再生混凝土的脆性,提高抗裂性能。     

聚丙烯纤维、钢纤维混凝土材料性能研究

素混凝土材料具有抗拉强度低、易开裂以及脆性大的缺点,在混凝土中加入聚丙烯纤维和钢纤维可改善其抗压抗折等力学性能和耐久性能。对钢纤维矿渣混凝土和聚丙烯纤维矿渣混凝土进行室内试验测试力学性能和耐久性能。实验表明聚丙烯纤维的掺量为1%时其力学性能最优,钢纤维掺量为1.75%时的混凝土力学性能最优,聚丙烯纤维可以有效的改善混凝土耐久性指标。证明了掺合料高性能路面混凝土具有优良的力学性能和耐久性能,具有广阔的应用前景。     

聚丙烯纤维对C80HPC高温后力学性能的影响

为了研究聚丙烯纤维对C80高强高性能混凝土高温爆裂及其力学性能的影响,对C80HPC和C80PPHPC进行高温后力学性能的研究,分析C80HPC和C80PPHPC的轴压强度、弹性模量、劈拉强度与不同受火温度之间的关系。试验结果表明：C80HPC和C80PPHPC的轴压强度、弹性模量和劈拉强度均随受火温度的升高而下降,C80PPHPC轴压强度、劈拉强度总体较C80HPC略高;200 ℃前C80PPHPC弹性模量值略大于C80HPC弹性模量值;经受300~600 ℃高温作用,C80HPC部分试件发生爆裂,而C80PPHPC均未爆裂,表明掺加聚丙烯纤维能够抑制爆裂和降低高温对高性能混凝土力学性能的损伤。     

高强混凝土脆性及其改善措施研究

研究了采用普通骨料和机制砂配制的 C60和 C80高强混凝土的脆性特征及其改善措施。结果表明,混凝土中掺加活性掺合料和纤维都能够提高混凝土的抗裂性能;钢纤维与聚丙烯纤维混合掺入混凝土中,其增韧效果明显优于单独使用;随着混凝土强度提高,混凝土脆性变大,同种增韧材料的增韧效果有下降的趋势。     

聚丙烯纤维对混凝土高温后性能的影响

为研究聚丙烯纤维对C80高性能混凝土（简称“HPC”）的高温后劈拉强度的影响,对素C80HPC及掺加0.1%和0.2%的C80HPC进行高温试验,观察记录混凝土的爆裂情况,并对试件进行劈拉强度试验,利用红外热像仪检测C80HPC试件断面的红外温升,分析HPC的劈拉强度、红外温升与受火温度的关系。结果表明,在C80HPC中掺入0.1%的聚丙烯纤维可以抑制爆裂的发生;HPC的劈拉强度均随受火温度的升高而不断下降,掺入聚丙烯纤维会降低HPC的劈拉强度;建立的受火温度与红外平均温升、劈拉强度的回归方程可用于火灾后HPC的火灾温度、剩余强度的鉴定及后期建筑恢复。     

微膨胀纤维混凝土的力学性能研究

研究了微膨胀纤维混凝土的抗压、抗折强度与聚丙烯纤维混凝土和普通混凝土的对比,及聚丙烯纤维的掺量对微膨胀纤维混凝土的抗压、劈拉强度的影响。建立了微膨胀纤维混凝土的抗压强度和劈拉强度与纤维掺量的关系式。微膨胀纤维混凝土的折压比与不掺纤维及膨胀剂的普通混凝土相当,聚丙烯纤维混凝土较不掺纤维及膨胀剂的普通混凝土有所提高,微膨胀纤维混凝土的拉压比随纤维掺量的增加而提高。     

基于膨胀珍珠岩固载微生物的裂缝自修复混凝土劈裂抗拉强度试验研究

混凝土构件内部或表面难以避免出现裂缝,裂缝的产生会导致其耐久性降低。基于膨胀珍珠岩固载微生物的裂缝自修复混凝土具有良好的裂缝自修复能力,有效降低混凝土的维护费用。然而,随膨胀珍珠岩掺量的增大,混凝土的力学性能会显著降低。首先考察了膨胀珍珠岩掺量对该混凝土劈裂抗拉强度的降低程度,然后进一步考察了硅灰和聚丙烯纤维对该混凝土劈裂抗拉强度的增强作用。试验结果表明,当膨胀珍珠岩掺量由0增加到90%时,混凝土的劈裂抗拉强度降幅达62.1%;掺入硅灰可以明显提高该混凝土的劈裂抗拉强度,当硅灰掺量由0增加到10.5%时,混凝土的劈裂抗拉强度增幅达25%;掺入聚丙烯纤维也可以显著提高该混凝土的劈裂抗拉强度,当聚丙烯纤维掺量由0 kg/m^3增加到1.8 kg/m^3时,混凝土的劈裂抗拉强度由1.94 MPa增加到2.55 MPa,增幅为31.4%。     

聚丙烯-玄武岩混杂纤维对陶粒混凝土力学性能的影响

对掺加聚丙烯-玄武岩混杂纤维的陶粒混凝土进行了抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度试验,得到了混杂纤维对陶粒混凝土力学性能的影响规律。结果表明:混杂纤维掺量为0.2%时,陶粒混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度提升幅度最大,分别较基准组提高了11.21%、30.73%、15.26%,但掺量过大时陶粒混凝土的力学性能会下降,甚至出现负效应;聚丙烯纤维与玄武岩纤维的混杂比为2∶1时,其对陶粒混凝土的增强效果较好;混杂纤维能增强陶粒混凝土的韧性,对抗折强度和抗拉强度提升效果明显,对抗压强度提升效果较小。     

单一纤维对道路混凝土力学性能影响

研究了钢纤维和聚丙烯纤维对道路混凝土力学性能的影响。试验中两种规格的钢纤维以1∶1加入混凝土,体积掺量为0.6%~1.2%,聚丙烯纤维体积掺量为0.1%~0.3%。研究表明,钢纤维的加入对混凝土的抗压强度、抗折强度和劈拉强度都有不同程度的提高,掺量为0.9%时,增强效果最为明显。掺入聚丙烯纤维对抗压强度无增强作用,对抗折强度和劈拉强度有一定影响,以0.1%的掺量最为合理。     

聚丙烯纤维高强混凝土的力学性能

通过聚丙烯纤维高强混凝土的力学性能试验,研究了聚丙烯纤维掺量对高强混凝土抗压强度、劈拉强度、弹性模量以及尺寸效应等的影响.结果表明,聚丙烯纤维对高强混凝土的抗压强度和弹性模量影响较小,但可提高高强混凝土的劈拉强度;聚丙烯纤维高强混凝土的抗压和劈拉强度都具有明显的尺寸效应.