不同养护条件下钢纤维掺量对RPC强度及韧性的影响

为探究不同养护条件下钢纤维掺量对活性粉末混凝土强度和韧性的影响规律,进行了5种钢纤维掺量在蒸汽、热水、标准、自然4种养护条件下的抗压强度和抗折强度试验。试验结果表明:掺加钢纤维的活性粉末混凝土的抗压强度和抗折强度有明显提升;当钢纤维掺量不大于3.5%时,随着掺量的增加,在4种养护条件下抗压强度均有较明显的增长;当钢纤维掺量大于3.5%时,蒸汽养护下的抗压强度还略有提高,其他3种养护条件下的抗压强度出现倒缩;随着钢纤维掺量的增加,4种养护条件下的抗折强度持续增加,韧性逐渐提高,脆性特征得到改善。     

活性粉末混凝土的配合比设计及试验验证北大核心

结合全计算法与绝对体积法,引入高强度混凝土水胶比的算法,进行了活性粉末混凝土（RPC）配合比的计算,得出设计强度等级RPC100与RPC120的配合比并进行了试验验证。采用天然河砂取代传统的石英砂,制备出满足强度要求的RPC。测试了RPC的28、56 d抗压强度、劈裂抗拉强度,分析了养护龄期、养护条件、钢纤维体积率（V_f）对强度的影响,利用MATLAB软件对试验实测数据进行拟合,得出了钢纤维增强效应的表达式。结果表明：V_f在0~3%之间时,RPC强度随着Vf的增大而提高,其中以劈裂抗拉强度提高最显著。V_f在0~2%时,劈裂抗拉强度提高较快,超过2%后增幅变缓。     

活性粉末混凝土的配合比设计及试验验证

结合全计算法与绝对体积法,引入高强度混凝土水胶比的算法,进行了活性粉末混凝土(RPC)配合比的计算,得出设计强度等级RPC100与RPC120的配合比并进行了试验验证。采用天然河砂取代传统的石英砂,制备出满足强度要求的RPC。测试了RPC的28、56 d抗压强度、劈裂抗拉强度,分析了养护龄期、养护条件、钢纤维体积率(V_f)对强度的影响,利用MATLAB软件对试验实测数据进行拟合,得出了钢纤维增强效应的表达式。结果表明:V_f在0~3%之间时,RPC强度随着Vf的增大而提高,其中以劈裂抗拉强度提高最显著。V_f在0~2%时,劈裂抗拉强度提高较快,超过2%后增幅变缓。     

钢纤维混凝土基本力学性能试验研究

为使钢纤维混凝土在工程结构中得到有效的应用,对不同体积掺量的钢纤维混凝土的立方体抗压强度、劈裂强度、轴心受压应力-应变关系曲线及弹性模量等进行了试验研究,分析了钢纤维掺量对钢纤维混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度及弹性模量的影响。研究结果表明:当钢纤维体积掺量为1.5%时,28 d混凝土立方体抗压强度增加23.8%,劈裂抗拉强度提高78.7%;对混凝土轴心受压强度和弹性模量有一定程度的增加,但增幅较小;不同掺量的钢纤维混凝土试件泊松比在0.17～0.20之间变化。     

钢纤维体积率对陶粒混凝土力学性能影响研究

采用全计算方法与绝对体积法相结合的方法,进行钢纤维陶粒混凝土(SFRLAC)的配合比设计;对钢纤维体积率(V_f)0~3%、基体强度为LC30、LC40、LC50的SFRLAC进行坍落度和力学性能测试;分析了钢纤维体积率与其抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度增幅之间的关系。试验结果表明:随着钢纤维体积率的提高,SFRLAC的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度都有不同程度的提高,但抗折强度和劈裂抗拉强度增幅较大。     

高温后钢纤维机制砂混凝土力学强度试验研究

通过对钢纤维机制砂混凝土试块进行高温试验,研究了钢纤维体积率和温度对机制砂混凝土高温后表观特征、质量损失率及力学强度的影响,探讨了钢纤维对机制砂混凝土力学性能的影响机理。结果表明：随着温度的升高,钢纤维机制砂混凝土质量损失率不断增大,温度达到800℃时钢纤维机制砂混凝土质量损失率最高达到9.6%;在400℃之前,抗压强度呈现先下降后上升的趋势,400℃后快速下降,且在800℃后其强度损失率达到91.5%;劈裂抗拉强度随温度升高逐渐下降,在相同温度下,钢纤维的掺入在不同程度上提高了机制砂混凝土的强度,且在钢纤维体积率为1%时增强效果最佳。基于试验结果进行统计分析,建立了考虑温度、钢纤维体积率共同影响的高温后机制砂混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的劣化模型。     

自然养护活性粉末混凝土单轴受压的试验研究

针对活性粉末混凝土(RPC)高温蒸养的弊端,提出自然养护活性粉末混凝土的制备技术。自然养护RPC(SC-RPC)是以高强度等级水泥、高强掺合料、钢纤维等为原材料、采用常温标准养护制备而成的一种超高强混凝土材料。针对不同应变率、钢纤维体积率下SC-RPC单轴压缩的力学性能进行了研究,试验结果表明:钢纤维的掺入利于SC-RPC抗压强度、弯曲韧性和弹性模量的增加,并使试件的破坏形态由脆性转变为延性破坏;随着应变率的增加,常温RPC试件轴心抗压强度增加,韧度指数降低;弹性模量是不敏感的材料性能。     

生态钢纤维活性粉末混凝土力学特性试验与分析

为改变钢纤维价格对活性粉末混凝土推广的制约,提高废旧资源再生利用价值,探究生态钢纤维用于增强活性粉末混凝土的可行性,对生态钢纤维和原生钢纤维增强活性粉末混凝土的强度、无切口梁4点弯曲韧性和切口梁3点弯曲断裂特性进行了试验研究。结果表明:生态钢纤维体积掺率从0%增加到1.2%、1.8%、2.4%、3.0%时,立方体抗压强度、劈裂抗拉强度不断提高;生态钢纤维掺率2.4%~3.0%时,试件残余强度得到显著提高,韧性指标值达到理想弹塑性材料水平,断裂韧度是素活性粉末混凝土的7~10倍,韧性和抗断裂性能得到显著改善。同原生钢纤维增强活性混凝土性能相比,适宜掺率的生态钢纤维对活性粉末混凝土能够发挥较好的增强、增韧、抗裂作用,生态钢纤维可以替代部分或者全部的原生钢纤维达到相近的增强增韧效果。     

不同钢纤维量活性粉末对混凝土抗拉强度的影响作用

通过探究不同钢纤维量活性粉末对混凝土抗拉轻度的试验,对活性粉末混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度、轴心受拉应力进行测定,进而研究不同钢纤维量体积率对活性粉末混凝土劈裂抗拉强度以及轴心抗拉强度的影响。试验表明,活性粉末混凝土的劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度会伴随钢纤维掺量的不断增加而呈现出线性增大的规律;指出活性粉末混凝土轴心抗拉强度与劈裂抗拉强度间的关系,进而建立相对应的数学模型。     

钢纤维全轻混凝土力学性能试验研究

为探究钢纤维体积掺量对全轻混凝土力学性能的影响,设计了钢纤维体积掺量为0、1%、2%的全轻混凝土试块,对其进行抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度以及抗折强度试验,并对试验现象和数据进行对比分析。试验结果表明:钢纤维能有效地限制全轻混凝土试块裂缝的发生和发展,随着钢纤维体积掺量的增加,全轻混凝土的抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度都得到了大幅度的增加,使全轻混凝土表现出更好的变形能力和承载力。     

掺不同纤维的活性粉末混凝土力学性能研究

通过对16组分别掺入钢纤维和聚丙烯纤维的活性粉末混凝土试件进行抗压、抗折强度试验,并且对每组试件采用了三种不同的养护方案。试验结果表明:热水养护对活性粉末混凝土的抗压和抗折强度有较大幅度的提升,当温度达75℃时,提升幅度10%~30%;相比单掺聚丙烯纤维单掺钢纤维对活性粉末混凝土试块的抗压、抗折强度提升幅度更大,钢纤维含量为4%时活性粉末混凝土的抗压和抗折强度分别提高21%和53%;钢纤维掺量为2%和聚丙烯纤维掺量为0.3%并且经过75℃高温养护的活性粉末混凝土试块其抗压、抗折力学性能达到最优,其抗压强度达到168.4MPa,抗折强度达到31.57MPa。     

超高性能混凝土高温后残余力学性能试验研究

测定了抗压强度高于140MPa的含粗骨料超高性能混凝土和活性粉末混凝土遭受高温作用后的残余抗压强度、残余劈裂抗拉强度和残余断裂能。结果显示,两种超高性能混凝土的残余强度均随着目标温度的升高而呈现先增大再降低的趋势,而残余断裂能均随着目标温度的升高逐渐降低。各目标温度下,含粗骨料超高性能混凝土的残余抗压强度均高于活性粉末混凝土,但其残余劈裂抗拉强度和断裂能低于后者。活性粉末混凝土在300℃临界温度下的峰值残余抗压强度和峰值残余劈裂抗拉强度分别比常温时提高了26.8%和19.3%,800℃高温后的强度损失率分别为72.3%和81.4%。含粗骨料超高性能混凝土在400℃临界温度下的峰值残余抗压强度和在300℃目标温度下的峰值劈裂抗拉强度分别比常温时提高了34.0%和6.8%,800℃高温后的强度损失率分别为70.2%和84.9%。所以,对于有抗火灾高温要求的工程结构,含粗骨料超高性能混凝土适合用于受压构件,而活性粉末混凝土适宜于抗弯构件。     

活性粉末混凝土的组成及养护条件对其力学性能的影响

研究了微碳铬铁粉渣掺量、砂用量及粒径、钢纤维掺量及养护条件对活性粉末混凝土(RPC)力学性能的影响。结果表明:随着微碳铬铁粉渣掺量的增加,RPC的强度降低,但其掺量占水泥质量的120%时,RPC的抗压强度仍在60 MPa以上;随着砂最大粒径的减小,RPC的强度降低;随着砂用量和钢纤维掺量的增加,RPC的抗压强度均基本呈先提高后降低的趋势,最佳砂灰比为2.0,最佳钢纤维体积掺量为2%;不同养护方式下养护的RPC强度以90℃水养最高,标准养护次之,室内自然养护最低。     

不同钢纤维掺量活性粉末对混凝土抗拉强度的影响

研究不同钢纤维掺量活性粉末条件下的混凝土劈裂强度、抗折强度、轴心抗拉强度,分析拉压比、折压比随钢纤维掺量的变化规律,结果表明掺入一定量的钢纤维可有效提高钢筋混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度、轴心抗拉强度;这三个强度之间存在最佳的钢纤维掺量为2.0%;拉压比与钢纤维掺量呈正比例相关关系,其中轴心抗拉强度与抗压强度的拉压比最小。     

钢纤维体积掺量对超高性能混凝土力学性能的影响

通过立方体抗压试验、劈裂抗拉试验、梁抗折试验,分析了钢纤维体积掺量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%时对超高性能混凝土(UHPC)力学性能的影响。结果表明,UHPC的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度随着钢纤维体积掺量的增加都有不同程度的提高,劈裂抗拉强度在钢纤维体积掺量为1.0%~1.5%时增长最快,抗折强度在钢纤维体积掺量为1.0%~2.5%时增长最快。     

复掺纤维活性粉末混凝土高温力学性能研究

通过复掺纤维的活性粉末混凝土(RPC)高温试验,研究了复掺纤维的活性粉末混凝土高温物理变化及力学性能变化规律。试验结果表明,随着温度增加,RPC表观颜色经历青灰色→微褐色→棕褐色→深褐色→灰褐色→灰白色的变化,表观裂缝数量由少量→较多→大量,此物理变化可为RPC结构火灾现场过火温度判断提供参考。随着温度的升高,复掺纤维的RPC抗压强度、抗拉强度、抗折强度均先增大后降低,其中,抗压强度、抗拉强度、抗折强度的临界温度分别为300℃、100℃、100℃。钢纤维、聚丙烯纤维的复合掺入有效提高了RPC高温后相对抗压强度、相对抗拉强度、相对抗折强度,钢纤维掺量为2%、聚丙烯纤维掺量为0.1%时,RPC有着较好的抗压、抗拉、抗折强度,同时RPC高温力学性能得到增强。     

高温作用后混杂纤维活性粉末混凝土残余力学性能研究

通过测定高温作用后5种不同纤维掺量的混杂纤维(聚丙烯纤维和钢纤维)活性粉末混凝土( reactive powder concrete,RPC)残余抗压强度、残余劈裂抗拉强度及残余断裂能等力学性能,研究了混杂纤维RPC受高温作 用后残余力学性能特征.试验结果表明,聚丙烯纤维体积掺量为0.15%、钢纤维体积掺量为2%是改善高温残余力学性能的最佳体积掺量.纤维掺量不同的混杂纤维RPC,经不同高温作用后表面特征和残余力学性能的变化规 律均基本一致.随着温度升高,残余抗压强度先明显增长,再缓慢增长,直至不增长,最后明显下降,残余劈裂抗拉强度随着温度升高先略有下降或几乎不变,再较明显下降,最后大幅度下降;残余断裂能随着温度升高先略有提高(几乎不变),再较明显下降,最后大幅度下降.劈裂抗拉强度对高温造成的孔粗化效应和微裂纹更为敏感,抗压强度则敏感性较小,断裂能则介于抗压强度、劈裂抗拉强度二者之间.     

钢纤维高强轻骨料混凝土力学性能的试验研究

轻骨料混凝土强度的提高导致了其脆性性能的增加,掺入钢纤维能对轻骨料混凝土起到增强、增韧效果。通过试验系统研究了LC50高强轻骨料混凝土在钢纤维体积率为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%时的基本力学性能,包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折初裂强度、抗折强度、静力受压弹性模量、泊松比和弯曲韧性等,并与国内外一些相关试验的结果进行了比较。试验结果表明:掺入钢纤维提高了轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和静力受压弹性模量,显著提高了轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度和弯曲韧性。掺入钢纤维与否,以及采用轻骨料还是普通碎石骨料对混凝土的泊松比无明显影响。     

不同类型纤维增强水泥砂浆力学性能研究

为了对比聚丙烯纤维和钢纤维对水泥砂浆力学性能的影响规律,文章采用两种规格的聚丙烯纤维和钢纤维,按0.25%～1.50%体积掺量配制纤维增强水泥砂浆,分别进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度试验,并利用三维光学显微镜分析纤维对水泥砂浆的增强机理。结果表明：聚丙烯纤维和钢纤维对水泥砂浆抗压强度的提高都不明显;纤维掺量在1%以内时对水泥砂浆抗折强度提高不明显,当钢纤维掺量超过0.75%时能明显提高砂浆抗折强度,最大增幅18%;而聚丙烯纤维超过0.75%时,抗折强度反而下降;钢纤维掺量增加砂浆抗拉强度逐渐增加,最大增幅接近60%,而聚丙烯纤维对砂浆抗拉强度没有明显提高。钢纤维通过弯折和拔出,聚丙烯纤维主要通过拔出和变形断裂来提高水泥砂浆的抗折、抗拉强度。     

再蒸汽固化高强钢纤维增强混凝土的力学性能研究

通过研究纤维掺量的不同对其混凝土的力学性能的影响。研究表明,随着纤维体积率的增加,高强钢纤维增加混凝土的轴心的抗压能力、立方体的抗压能力、劈裂抗拉伸能力均逐渐增加,尤其是劈裂抗拉强度具有显著的提高,相比于纤维体积率为0.6%,在纤维体积率为1.8%时,轴心抗压强度提高了约6.22%,立方体抗压强度提高了约10.17%,劈裂抗拉强度提高了约25.90%。随着纤维体积率的变化,高强钢纤维增强混凝土的弹性模量及泊松比的变化非常小,加入钢纤维,混凝土韧性具有明显的增强效果。