干掺纤维再生透水混凝土强度、透水性和耐磨性研究

为提高透水再生混凝土工程性能,对比研究了干掺玄武岩纤维和聚丙烯纤维对再生透水混凝土强度特性、透水性及耐磨性影响规律。研究结果表明：再生透水混凝土掺入纤维后抗拉强度提高,聚丙烯纤维再生混凝土抗压强度呈降低趋势变化,玄武岩纤维掺量0.3%时,再生透水混凝土抗压强度取得最大值,较未掺纤维再生透水混凝土抗压强度提高9.7%;纤维掺量超过0.43%时,掺聚丙烯纤维较玄武岩纤维再生透水混凝土抗拉性能要优;纤维掺量对再生混凝土孔隙率和透水系数影响较小,且满足CJJ/T 135-2009中透水混凝土设计要求;再生混凝土掺入纤维后的质量磨耗率减小,在玄武岩纤维掺量0.5%时,再生混凝土质量磨耗率取得最小值,较未掺纤维再生混凝土磨耗率降低29.2%;纤维掺量超过0.3%时,掺聚丙烯纤维较玄武岩纤维对再生混凝土耐磨性促进作用提高。建议玄武岩纤维最佳掺量为0.5%,聚丙烯纤维最佳掺量为0.7%。     

BFRP筋与玄武岩纤维再生混凝土粘结性能

为了研究玄武岩纤维再生混凝土与BFRP筋的粘结性能,通过42个试件的中心拉拔试验,研究再生粗骨料取代率、BFRP筋的直径以及筋材的表面特征对其的影响。试验结果表明:随着再生骨料取代率的增加,峰值极限粘结应力逐渐降低,峰值滑移量呈现先减小后增大的趋势;随着BFRP筋直径的增大,粘结应力逐渐增大,与峰值粘结应力对应的峰值滑移量逐渐增大,但整体的变化范围很小;筋材的表面状况对玄武岩纤维再生混凝土与BFRP筋的粘结性能影响很大。分别采用改进BPE模型、CMR模型及连续曲线模型的计算值与实验值比较分析其极限粘结应力,依据试验结果采用非线性回归分析得出粘结-滑移本构关系模型,该模型的计算值与实验值吻合较好。     

超细钢-聚丙烯混杂纤维混凝土力学性能研究

为研究超细钢-聚丙烯纤维对混凝土力学性能的影响,进行了9组超细钢-聚丙烯混杂纤维混凝土试件的立方体抗压强度和劈裂强度试验,分析了超细钢纤维、聚丙烯纤维体积掺量对混凝土力学性能的影响。结果表明:混杂纤维的掺入使混凝土的立方体抗压强度、劈裂强度及拉压比均有提高,混杂纤维混凝土破坏产生明显延性特征;超细钢纤维体积掺量对混凝土力学性能的影响最大,混凝土强度及拉压比随超细钢纤维掺量增加而增大;聚丙烯纤维体积掺量增加对混凝土力学性能的影响并非线性提高,混掺0.1%聚丙烯纤维和1.5%超细钢纤维的混凝土获得最佳力学性能,抗压强度提高19.42%,劈裂抗拉强度提高56.78%,拉压比提高30.16%。     

复合纤维对严寒地区混凝土抗冻性能的影响研究

为了研究严寒地区混凝土的抗冻性能,制备了5种不同聚丙烯纤维和钢纤维掺加的混凝土试件,测试了混凝土试件的抗压强度、抗折强度、质量损失率和动弹性模量,分析了不同冻融循环次数影响混凝土力学强度的变化规律.结果表明:复掺聚丙烯纤维和钢纤维能够在单掺一种纤维的基础上再进一步提高混凝土的抗压强度以及抗折强度;复合纤维混凝土的抗压强度、抗折强度、质量以及动弹性模量损失随着冻融循环次数的增大而增大;相同冻融次数下,复掺聚丙烯纤维1.0 kg·m-3和钢纤维40 kg·m-3条件下混凝土的抗冻性能最佳.     

钢-聚丙烯混杂纤维再生混凝土弯曲韧性研究

为了研究纤维对再生混凝土(RAC)的增韧效果,取体积掺量为0.5％、1.0％、1.5％的钢纤维和0.6％、0.9％、1.2％的聚丙烯纤维以单掺和混掺的方式掺入RAC中,采用四点弯曲试验对其弯曲性能进行研究,并分析了其微观增韧机理.结果表明:钢纤维和聚丙烯纤维的掺入对RAC弯曲破坏时承受的最大荷载、初裂挠度及韧性指数均有很大的改善,且混杂纤维改善效果优于单掺纤维.当钢纤维体积掺量为1.0％聚丙烯体积掺量为0.9％时,混杂纤维再生混凝土表现出良好的混杂效应,对弯曲性能的改善最为理想.     

基于能量转化原理的混杂纤维混凝土本构行为EI北大核心CSCD

研究了不同基体强度的混杂玄武岩–聚丙烯纤维增强混凝土(HBPRC)的本构行为,分析了玄武岩纤维(BF)、聚丙烯纤维(PF)对混凝土本构行为、能量转化关系的影响,建立了HBPRC的本构模型。结果表明:合适掺量的BF和PF均有利于提高混凝土延性变形和强度,但对混凝土弹性模量的影响较为复杂;BF和PF,尤其是两者混杂,显著降低了混凝土的弹性应变能释放速率,增大了混凝土的耗散能,从而提高了混凝土的延性和韧性。与PF相比,BF较有利于提高混凝土的强度,而PF主要抑制混凝土宏观裂缝的扩展与贯通。基于统计损伤理论和耗散能,建立了HBPRC的本构模型。     

基于能量转化原理的混杂纤维混凝土本构行为

研究了不同基体强度的混杂玄武岩–聚丙烯纤维增强混凝土(HBPRC)的本构行为,分析了玄武岩纤维(BF)、聚丙烯纤维(PF)对混凝土本构行为、能量转化关系的影响,建立了HBPRC的本构模型。结果表明:合适掺量的BF和PF均有利于提高混凝土延性变形和强度,但对混凝土弹性模量的影响较为复杂;BF和PF,尤其是两者混杂,显著降低了混凝土的弹性应变能释放速率,增大了混凝土的耗散能,从而提高了混凝土的延性和韧性。与PF相比,BF较有利于提高混凝土的强度,而PF主要抑制混凝土宏观裂缝的扩展与贯通。基于统计损伤理论和耗散能,建立了HBPRC的本构模型。     

混杂效应对混杂纤维混凝土力学性能的影响

讨论了玄武岩纤维与聚丙烯纤维的"纤维混杂效应"对混凝土基体力学性能的影响。结果表明,玄武岩-聚丙烯混杂纤维混凝土(B-P HFRC)的劈裂抗拉强度和抗折强度明显高于玄武岩纤维混凝土(B FRC)和聚丙烯纤维混凝土(P FRC)。提出了"纤维混杂效应函数"的概念,利用MATLAB数据拟合的方法求得了玄武岩-聚丙烯纤维混杂效应函数,对其求极值获得了玄武岩-聚丙烯混杂纤维对混凝土力学性能改善最佳的体积掺加率。     

纤维再生混凝土的抗冻性能及孔结构研究

试验采用等体积砂浆法配制再生骨料取代率为15％,强度为C30的再生混凝土,分别掺体积分数为0％,0.5％,1％,1.5％的钢纤维及0.2 kg/m3,0.5 kg/m3,0.8 kg/m3的聚丙烯纤维,研究钢纤维及聚丙烯纤维掺量对再生混凝土抗冻性能的影响.结果表明,几组再生混凝土抗冻性能均良好,在冻融循环后期纤维再生混凝土的优势显现,掺0.2 kg/m3的聚丙烯纤维改善抗冻性能效果明显,其次是掺量为0.5 kg/m3的钢纤维再生混凝土,钢纤维掺量为1％和1.5％的再生混凝土抗冻性能稍好于不掺纤维及钢纤维掺量为0.5％的再生混凝土,掺0.8 kg/m3的聚丙烯纤维再生混凝土的抗冻效果最差.通过孔结构测试,表明再生混凝土抗冻性能与孔结构有密切联系.     

复掺陶瓷抛光砖粉与聚丙烯纤维对砂浆性能的影响

以陶瓷抛光砖粉为辅助胶凝材料,通过单掺及复掺陶瓷抛光砖粉和聚丙烯纤维,研究了不同掺量的聚丙烯纤维及陶瓷抛光砖粉对砂浆稠度、抗压强度、抗折强度、干缩率和抗冻性的影响.研究结果表明:在单掺条件下,随陶瓷抛光砖粉掺量的增加,砂浆稠度变大;随聚丙烯纤维掺量的增加,砂浆稠度变小.在复掺条件下,当聚丙烯纤维掺量达到1.5 kg/m3时,纤维掺入所导致的粘聚性增大成为主导因素.陶瓷抛光砖粉的掺入能够提高砂浆力学性能,且随其掺量增加,砂浆抗压强度与抗折强度增大;砂浆抗折强度随聚丙烯纤维掺量的增加而增加呈上升趋势,但砂浆抗压强度随纤维掺量的增加呈先降后增趋势.陶瓷抛光砖粉和聚丙烯纤维均能有效抑制砂浆的干缩,降低砂浆经冻融循环后的抗压强度损失率,提高砂浆的抗冻性能.