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。     

聚丙烯纤维细石混凝土加固冻害混凝土的研究

通过冻融循环试验,研究了聚丙烯纤维细石混凝土与冻害混凝土的黏结性能,以及聚丙烯纤维细石混凝土加固冻害混凝土后整体试件的抗冻性能,分析了聚丙烯纤维对细石混凝土和冻害混凝土黏结强度的影响规律,以及聚丙烯纤维加固冻害混凝土后整体试件的抗压强度和劈拉强度随冻融循环次数的变化规律.结果表明,聚丙烯纤维能够提高细石混凝土和冻害混凝土的黏结强度及黏结面的抗冻融能力,并使整体试件的抗压强度和劈拉强度得到较好恢复,抗冻融能力得以提高.     

玄武岩纤维橡胶混凝土力学及冻融性能试验研究

通过掺入5%~30%的橡胶颗粒、1~5 kg/m^3的玄武岩纤维,开展了玄武岩纤维橡胶混凝土力学性能及抗冻耐久性能试验研究,分析了不同配比下试件的抗压强度变化规律,探讨了玄武岩纤维、橡胶颗粒掺量对混凝土试件质量损失率、相对动弹性模量的影响。结果表明,掺入橡胶颗粒会导致混凝土抗压强度下降,但玄武岩纤维能保持试件破坏时的整体性;当橡胶颗粒用量较少时,玄武岩纤维的掺入能有效提高试件的抗压强度;橡胶颗粒及玄武岩纤维均能在不同程度上提高混凝土试件的抗冻性能,10%的橡胶颗粒掺量对冻融过程中的质量损失有较好的控制作用,但掺量过多时效果不明显;玄武岩纤维掺量对试件冻融过程中的质量损失、相对动弹模量变化相对不敏感,试件的冻融性质受橡胶颗粒的影响更加显著。     

双掺聚丙烯晴纤维和偏高岭土混凝土抗冻融性能试验研究

为解决严寒地区混凝土工程普遍出现的冻害现象,提高混凝土的抗冻性能,对双掺聚丙烯晴纤维和偏高岭土混凝土进行了200次冻融循环试验,测得其冻融前后试件的质量损失率与相对动弹性模量。结果表明,双掺聚丙烯晴纤维和偏高岭土可较大幅度提高混凝土的抗冻性能;随着偏高岭土掺量增加,混凝土质量损失率和相对动弹性模量都得到较大改善;随着聚丙烯晴纤维掺量的增加,混凝土质量损失率得到改善,相对动弹性模量逐渐降低。     

改性聚丙烯纤维对混杂纤维混凝土抗冻性能影响

在纤维总体积率为1%的条件下,进行了混杂纤维混凝土抗冻性能试验研究。试验结果表明,掺加钢纤维和改性聚丙烯纤维能有效提高混凝土表面抗剥落能力,在一定程度上提高了混凝土的的抗冻性能。其中,掺加0.3%改性聚丙烯纤维和0.7%钢纤维的试件的抗冻性能明显优于1%钢纤维的试件及0.5%改性聚丙烯纤维和0.5%钢纤维的试件。     

纤维对混凝土抗冻耐久性的影响研究综述

纤维混凝土近年来在工程中大量应用,其抗冻性能受到学者们的广泛关注。对混凝土冻融破坏机理中的经典理论进行综述,并全面总结了纤维改善混凝土抗冻性能的机理,分析了冻融环境中,单一因素条件下单掺钢纤维和单掺聚丙烯纤维及混杂纤维(钢纤维+聚丙烯纤维)对混凝土宏观抗冻性能以及微观结构的影响,并对双重因素(冻融与盐溶液、冻融与荷载)耦合作用下纤维对混凝土抗冻性能的影响进行了归纳与探讨,在此基础上提出了纤维混凝土中有待解决的问题。     

冻融作用下纤维混凝土韧性和抗渗性能试验研究

通过对3种不同纤维掺量的混凝土试件和普通混凝土试件进行韧性和抗渗性能试验,分析冻融前后纤维混凝土性能指标的变化,结果表明掺入聚丙烯纤维能有效提高混凝土的韧性,并能避免发生碎裂性破坏。聚丙烯纤维掺量大于30 kg/m3的韧性指标受冻融作用影响较小,冻融前后的抗渗能力均比普通混凝土好,冻融作用对聚丙烯纤维掺量大于30 kg/m3的纤维混凝土抗渗性能影响不明显。     

冻融后聚丙烯纤维细石混凝土力学性能研究

通过聚丙烯纤维细石混凝土的冻融循环试验,研究了聚丙烯纤维掺量、冻融循环次数、细石混凝土强度等级对冻融循环作用下聚丙烯纤维细石混凝土基本力学性能的影响,探讨了聚丙烯纤维对细石混凝土抗冻性能的增强机理。试验结果表明:聚丙烯纤维细石混凝土的抗压强度、劈拉强度和抗折强度随冻融次数的增加而降低;聚丙烯纤维的加入及细石混凝土强度等级的提高是改善聚丙烯纤维细石混凝土抗冻性能的有效途径。     

聚丙烯纤维和引气剂对混凝土抗冻性能的影响

通过冻融循环试验,研究了聚丙烯纤维和引气剂掺量对混凝土质量损失率及动弹性模量的影响,分析了聚丙烯纤维和引气剂对改善混凝土抗冻性能的机理.试验结果表明,聚丙烯纤维和引气剂掺量一定时,抑制了混凝土的剥落,降低了混凝土的损伤速率,显著提高了混凝土的抗冻融耐久性能.     

钢-聚丙烯混杂纤维混凝土冻融损伤试验研究

为研究混杂纤维对高性能混凝土抗冻性能的改善效果,对普通素混凝土、钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和钢-聚丙烯混杂纤维混凝土开展快速冻融循环试验,对冻融作用下试样的各项强度指标进行了检测,并对其质量损失率及相对动弹性模量的变化规律进行了分析。研究结果表明:掺加纤维有利于改善高性能混凝土的抗冻性能,钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的抗冻性能最好,经过200次冻融循环,其质量损失率,相对动弹性模量损失率和强度损失均最低;基于三次多项式建立的纤维混凝土冻融损伤模型比基于指数函数建立的纤维混凝土冻融损伤模型精确度更高,在描述纤维混凝土的冻融损伤程度上适用性较强。     

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。     

聚丙烯纤维对混凝土抗震能力提高的探讨

通过对普通水泥混凝土和聚丙烯纤维混凝土试件进行力学性能及耐久性的对比试验,分析讨论了聚丙烯纤维的掺入对水泥混凝土性能的影响.试验结果表明聚丙烯纤维混凝土具有良好的力学性能以及抗裂、抗渗透和抗冻融性能,从而能够在材料层面综合提高钢筋混凝土结构的抗震能力.     

清水及氯盐环境下陶粒混凝土冻融损伤规律试验研究

对掺加1%聚丙烯纤维及未掺纤维的两组陶粒混凝土试件,分别进行了清水冻融和3%NaCl溶液冻融试验,观察了冻融循环后试件的外观变化形态,测试研究了试验过程中试件的相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等损伤量的变化规律。研究结果表明:相同冻融次数时,与清水冻融环境比,氯盐冻融环境下试件的剥蚀和骨料外露现象更明显,相对动弹性模量、质量损失率、剩余抗压强度等指标退化更为严重;掺入聚丙烯纤维可明显改善陶粒混凝土的抗冻性能。分别以相对动弹性模量和剩余抗压强度作为损伤变量,建立了能反映冻融损伤进程的陶粒混凝土冻融损伤模型,参数拟合精度较高。     

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。     

冻融环境下纤维混凝土损伤模型研究

通过对单掺钢纤维混凝土与双掺钢纤维、聚丙烯混凝土进行冻融试验,测量冻融后混凝土的质量和相对动弹模损失率,分析混凝土抗压、抗折强度的衰减规律,研究所掺纤维的种类数量对混凝土抗冻性能的影响。试验结果表明,掺入的纤维对混凝土抗折强度有显著提高,而对抗压强度的影响并不明显。混杂纤维混凝土抗冻性优于钢纤维混凝土,更优于普通混凝土。回归分析所得数据,分别以相对动弹模、强度定义损伤变量,建立纤维混凝土冻融损伤模型,发现动弹性模量定义的损伤变量更能够直观反映出三组混凝土试件在冻融循环作用下的损伤程度,并且二次多项式衰减模型能很好的反映出纤维混凝土冻融作用下的损伤程度。     

水镁石纤维混凝土的低温性能研究

研究了低温(-15～20 ℃)环境下水镁石(FB)纤维混凝土抗压、劈裂抗拉强度等性能的变化情况;探讨了在慢速冻融条件下,FB纤维混凝土的抗冻融耐久性;分析了FB纤维的作用机理.研究结果表明,FB纤维对混凝土的抗冻性能有明显的提高作用.FB纤维的加入方法影响混凝土的性能,纤维湿法加入要优于干法加入.在FB纤维混凝土中加入聚丙烯(PP)纤维可以提高混凝土的流动性,降低混凝土样的冻融质量损失率.     

聚丙烯纤维细石混凝土抗冻性能试验研究

通过聚丙烯纤维细石混凝土的冻融循环试验,研究了聚丙烯纤维掺量、冻融循环次数、细石混凝土强度等级对细石混凝土抗冻性能的影响,探讨了聚丙烯纤维对细石混凝土抗冻性能的增强机理.试验结果表明,聚丙烯纤维的加入及细石混凝土强度等级的提高是改善细石混凝土抗冻性能的有效途径.     

寒冷地区纤维轻骨料混凝土耐久性研究

采用天然浮石、聚丙烯纤维、钢纤维配制纤维轻骨料混凝土,研究其在水和盐溶液两种冻融环境中的抗冻性能。研究发现,轻骨料混凝土在硫酸钠—冻融的复合损伤明显大于单一冻融损伤。聚丙烯纤维的加入可以减缓轻骨料混凝土的强度损失,而对质量损失的改善并不明显。掺入硅灰和粉煤灰后,轻骨料混凝土的质量损失和强度损失均大幅下降,抗冻耐久性得到显著改善。     

冻融循环下不同纤维混凝土损伤模型研究

选取普通混凝土、钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土进行快速冻融循环试验,研究了不同纤维混凝土冻融损伤的相关性能,根据损伤理论分析了纤维混凝土冻融损伤破坏的机理。根据试验结果分析进行拟合,建立了基于相对动弹模衰减的不同纤维混凝土冻融损伤模型。研究分析和计算表明,不同的纤维对混凝土抗冻性都有较大的影响,掺有钢纤维的混凝土抗冻性优于普通混凝土,掺有聚丙烯纤维的混凝土抗冻性最优;结合试验数据进行比较分析发现模型采用二次多项式函数的拟合精度比指数函数的拟合精度更高。     

纤维混凝土冻融损伤试验研究

对普通素混凝土、掺加钢纤维或聚丙烯纤维的混凝土进行了快速冻融循环试验,经过对试件进行强度测试,分析研究了冻融循环后掺加不同纤维的混凝土的力学损伤规律,依据损伤破坏的相关理论,对纤维混凝土的冻融损伤破坏机理进行了分析。以动弹性模量来定义损伤变量,依据试验数据对损伤演变模型进行了拟合。分析和计算结果表明:混凝土中掺加纤维有助于减小冻融循环对试件动弹性模量的影响,提高了混凝土的抗冻性;掺加钢纤维和聚丙烯纤维的混凝土抗压强度和抗弯拉强度损失远小于普通素混凝土,尤其是抗弯拉强度大大提高;结合试验数据对冻融损伤演变方程进行拟合,发现纤维混凝土冻融损伤演变模型有较高的拟合精度,说明该模型能较好地表征本试验的纤维混凝土冻融损伤演变过程。