钢纤维增强高性能混凝土的韧性研究

为了解和进一步提高钢纤维增强高性能混凝土的韧性，本文以环保型材料矿渣粉及平直型、端勾型两种类型钢纤维的优化配伍，对所配置高性能钢纤维混凝土进行了力学性能测试试验。通过立方体抗压强度试验、压缩韧性试验和弯曲韧性试验，研究了两种钢纤维增强高性能混凝土的强度、韧性等力学特性。研究结果表明：钢纤维的掺加对于混凝土的受压破坏形态影响显著，混凝土的抗折强度有明显提升，混凝土的压缩韧性和弯曲韧性有显著改善；端勾型钢纤维对混凝土的韧性的提升优于平直型钢纤维。     

纤维类型对混凝土抗压强度和弯曲韧性的增强效应及变异性的影响

为研究单掺钢纤维、聚丙烯纤维和纤维素纤维对混凝土抗压强度及弯曲韧性的影响,在不同体积掺量下进行了混凝土试块的抗压强度及弯曲韧性试验,并对试验结果进行了变异性分析。试验结果表明:3种纤维混凝土抗压强度较素混凝土平均提高26.7%、6.1%和11.1%;二次抗压强度保持率分别达77.0%、45.7%和58.0%;抗弯承载力最大分别提高31.6%、3.5%和14.0%;基于荷载挠度曲线、Newkumar法及弯拉应力应变曲线分别计算的弯曲韧性指数I_(20)、Newkumar指标PCS_m和韧度比R_x分别为素混凝土的4.2、3.1、2.6倍,19.9、9.8、6.9倍和4.0、3.4、2.7倍。变异性分析结果表明,掺入纤维后混凝土的抗压强度变异性小于弯曲韧性。同时,基于Newkumar法和应力应变曲线法算得的混凝土弯曲韧性指标变异系数小于荷载挠度曲线法。总体而言,钢纤维增强混凝土的抗压强度和弯曲韧性最为显著,且变异系数最小。纤维素纤维增强混凝土抗压强度及聚丙烯纤维增强混凝土弯曲韧性则相对较显著。     

混杂纤维混凝土劈拉性能试验研究

采用改进的钢纤维混凝土劈拉试验方法,研究了钢纤维混凝土、聚丙烯腈纤维混凝土及混杂纤维混凝土的劈拉强度及劈拉韧性,结果表明:钢纤维、聚丙烯腈纤维均能够提高混凝土的极限劈拉强度,其中钢纤维明显提高混凝土的劈拉韧性;钢一聚丙烯腈纤维组合使用对混凝土的劈拉强度及韧性具有正混杂效应.通过对试验结果的分析,推荐了钢-聚丙烯腈纤维混杂掺入混凝土时的一种较优混杂比例.     

钢纤维混凝土韧性的评价与改善研究

对钢纤维混凝土韧性现有的评价方法及影响韧性的因素进行了分析，并对掺入粉煤灰对钢纤维混凝土韧性的改善效果及机理进行了研究和分析。研究结果表明，普通的钢纤维混凝土在破坏过程中仍具备一定的脆性，却常被忽视，而掺入一定量的粉煤灰后，可使这种脆性减轻并逐步消除，使钢纤维混凝土真正成为韧性优良的材料。     

聚合物改性水泥基材料力学性能研究

针对混凝土路面使用过程中韧性及耐久性不足的问题,选用聚合物A制备改性水泥砂浆及多孔改性混凝土,并通过实验室室内试验分析了聚合物A对改性水泥砂浆及多孔改性混凝土抗弯拉、抗压强度及韧性的影响。试验结果表明:聚合物A对水泥砂浆抗折、抗压强度改性效果较差,对其产生不利影响,但对其韧性有一定的改善;聚合物A对多孔改性混凝土改善效果显著,可以显著提高多孔改性混凝土的抗弯拉、抗压强度及韧性,其中最佳聚灰比下28 d抗弯拉和抗压强度分别增大22.3%和9.4%,水泥砂浆和多孔改性混凝土的28 d折压比较基准水泥砂浆和多孔混凝土分别增大37.5%和8%。     

含粗骨料超高性能混凝土单轴拉伸性能及机理分析

为探究含粗骨料超高性能混凝土单轴拉伸韧性及增强增韧机理,采用单轴拉伸法,研究含粗骨料超高性能混凝土的单轴拉伸性能;采用X射线计算机断层扫描技术和图像分析法,并引入纤维分散系数和纤维取向系数,对单轴拉伸试验后超高性能混凝土中钢纤维的真实分布进行表征;阐明了钢纤维分布与粗骨料、钢纤维分布与混凝土拉伸韧性之间的关系。试验结果表明,钢纤维以粗骨料为中心环绕分布;粗骨料对钢纤维分布具有不利影响,粗骨料掺量越大,粒径越大,纤维分散性越差,超高性能混凝土单轴拉伸韧性越低;钢纤维分布与超高性能混凝土单轴拉伸强度及韧性密切相关,随着纤维分散系数和取向系数的增大,超高性能混凝土单轴拉伸强度、韧性指数以及拉压比相应增大,韧性增强。     

钢纤维混凝土与聚丙烯纤维混凝土材料冲击荷载下纤维增韧特性试验研究

对两种纤维混凝土材料纤维增韧及耗能机理进行了探讨,并采用变截面大尺寸Hopkinson压杆,对钢纤维混凝土、素 混凝土和五种纤维含量的聚丙烯纤维混凝土试件进行了三种应变率范围的冲击压缩试验,文中给出了不同材料试件的破 坏特征及试验测试结果。并以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,对两种纤维混凝土在冲击荷载下增韧特性进 行了对比分析。研究表明,五种含量的聚丙烯纤维混凝土中,含量0.9～1.5kg／m3的三组混凝土韧性较高,其中含量 1.5kg／m3的聚丙烯纤维混凝土韧性值最大;与素混凝土相比,两种纤维混凝土韧性均有所提高,在达到应力峰值后的变 形阶段得以体现,在0～0.020应变范围内,钢纤维混凝土、含量1.5kg／m3的聚丙烯纤维混凝土韧性指标比素混凝土分别 提高了37.7％和18.9％。     

UHTCC对寒冷地区混凝土坝温度场的影响

为解决混凝土坝越冬期因温度梯度脆性开裂问题，文中采用超高韧性水泥基复合材料永久保温模板，使用朱伯芳混凝土温度场简化算法及ABAQUS，计算表面裸露及外设永久保温板的混凝土坝温度分布情况。研究发现坝体表面采用75 cm厚超高韧性水泥基复合材料保温板时，坝体表面温度提高6.6℃；混凝土表面最低温度从-12.4℃，上升至7.1℃，保温效果优异。并对超高韧性水泥基复合材料保温板厚度进行参数分析，研究表明随着超高韧性水泥基复合材料保温板厚度增加，混凝土表面温度降幅进一步减小，混凝土表面得到有效保温。     

纤维-聚合物混凝土性能研究现状及在巷道中的应用展望

介绍了国内外纤维-聚合物混凝土的研究进展,总结了纤维-聚合物混凝土的力学性能、韧性、耐久性能等,分析了纤维-聚合物混凝土的改性机理。最后,鉴于纤维-聚合物混凝土相比普通混凝土具有良好的韧性及耐久性能,对纤维-聚合物混凝土在软岩巷道中的应用进行了展望。     

钢纤维膨胀混凝土力学性能试验研究

对钢纤维膨胀混凝土抗压强度、抗拉强度、抗折强度及抗折韧性进行了试验研究,试验结果表明：钢纤维和膨胀剂的联合作用,大大提高了混凝土的抗压强度、劈拉强度及抗折初裂强度,并在一定程度上提高了混凝土的极限抗折强度及抗折韧性。     

钢纤维对高性能混凝土弯曲韧性和断裂能影响的试验

参照国际材料与结构联合会标准(RILEM),对钢纤维高性能混凝土开口梁进行三点弯曲试验。试验结果表明,钢纤维类型和掺量均为影响高性能混凝土弯曲韧性和断裂能的重要因素。高性能混凝土的能量吸收能力和断裂能随纤维掺量的提高而提高;与低强凸痕型钢纤维相比,端部带弯钩的高强钢纤维对高性能混凝土弯曲韧性和断裂能的提高效果更为显著。综合利用断裂能和弯曲韧性指标,才能更全面地描述混凝土在弯曲过程中的受力与破坏特征。     

混杂纤维高强自密实混凝土弯曲韧性试验

为探究混杂纤维改性混凝土的韧性作用机理,以镀铜微丝钢纤维和纳米碳纤维掺量为参数,制备了混杂纤维高强自密实混凝土,进行了弯曲韧性试验。基于试验数据,绘制荷载 挠度曲线,以弯曲韧度比为量化指标,采用数值分析方法对试件样本空间进行扩参数分析。结果表明:纳米碳纤维与镀铜微丝钢纤维在高强自密实混凝土开裂的不同阶段发挥不同层次的改性作用,使混凝土峰值荷载变形得以改善的同时,提高其极限荷载、初始弯曲韧度比和弯曲韧度比;初始弯曲韧度比最大提高幅度为34.5%,HS-S9C6试验组弯曲韧度比达0.84,且随挠度增长,弯曲韧度比下降速率较慢,混杂纤维较好地发挥了改性高强自密实混凝土的韧性作用。     

HPC断裂特性及其补偿措施

从混凝土断裂力学的角度描述了高性能混凝土（HPC）的脆性，并讨论了HPC的断裂韧性及其影响因素，同时利用超叠效应分析提出了混凝土韧性的补偿措施，从而改善混凝土的脆性，进一步提高混凝土的耐久性。     

橡胶粉对C60 HPC高温后力学性能的影响

为研究橡胶粉对C60高性能混凝土高温后断裂性能的影响,对橡胶粉掺量为5％和8％的C60 HPC进行高温试验,测定不同高温后试件的抗压强度及劈裂抗拉强度,并基于双K断裂理论对试件进行三点弯曲断裂试验,计算断裂参数,绘制起裂韧度、失稳韧度随温度的变化曲线.结果表明,随着温度上升,C60 HPC抗压强度和劈裂抗拉强度呈下降趋...     

钢轨钢材冲击韧性对断裂韧性的影响

列举了国内常用钢轨钢材冲击韧性和断裂韧性的试验研究成果,探讨了钢轨钢材冲击韧性和断裂韧性指标随温度的变化规律,指出了这两项指标在钢轨钢材抗断裂设计中的意义。最后,本文根据已有研究成果讨论了U71Mn钢轨钢材冲击韧性指标和断裂韧性指标之间的关系。     

钢纤维高强混凝土的断裂韧度

本文用三点弯曲试样测定了钢纤维高强混凝土的断裂韧度ＫＩＣ，试验研究表明：钢纤维高强混凝土的断裂韧度明显大于普通钢纤维混凝土的断裂韧度。另外，还试验研究了裂缝深度变化对断裂韧度的影响．     

不同种类钢纤维在C30泵送混凝土中的应用试验研究

为探讨不同种类钢纤维及掺量对C30泵送混凝土工作性能及力学性能的影响,主要研究了钢纤维混凝土工作性能、抗压强度及弯曲韧性。研究表明:钢纤维的掺入会影响混凝土泵送施工性能,经配合比优化后剪切压痕型和哑铃型钢纤维混凝土泵送性能优良;同掺量钢纤维混凝土,峰值前韧度差异相对较小,不同类型钢纤维的增韧效果主要体现在峰值后韧度的提高上,其中端钩型效果最好,其次为高强微细平直型,哑铃型和剪切压痕型峰值后韧度相当;对于低强度等级C30泵送混凝土,钢纤维增韧效果的发挥不仅与钢纤维自身强度有关,同时与钢纤维异性化程度和掺量有关。     

PVA纤维混凝土梁的抗弯性能试验

研究了纤维混凝土改性梁的抗弯性能,通过对不同配筋率和不同PVA纤维掺量的10根2.0 m长混凝土梁式构件的试验测试,研究混凝土混合料中加入PVA纤维后的增强与增韧作用效果.研究中对比了纤维含量对配筋混凝土受弯构件（包括零纤维掺量的对比构件）的初裂荷载、极限荷载、韧性和耗能等指标的影响,分析了PVA纤维在控制裂缝宽度以及增强变形性能方面的作用机理.试验研究结果表明,PVA纤维提高了构件的整体变形能力,但是对构件的初裂强度、极限强度影响不大.     

高性能混凝土配合比设计的正交试验研究

高性能混凝土配合比设计的研究对实际工程应用有着重要的意义 ,是高性能混凝土研究领域的主要方面之一。采用四因素、三水平的正交试验设计方法对高性能混凝土的配合比进行了试验 ,研究了水泥、硅灰、粉煤灰和外加剂等不同试验因素对高性能混凝土强度的影响 ,分析了每个因素水平对高性能混凝土配合比的作用及各个水平之间的差异。结果表明 ,对混凝土强度的影响因素依次为外加剂、硅灰、水灰比和粉煤灰。并用正交试验结果进行了线性回归 ,给出了预测模型     

钢结构构件断裂韧性指标的选取

影响钢材韧性的因素有工作温度、板件厚度、名义应力大小、缺陷等级等。在介绍我国断裂韧性方面的研究进展的基础上,对我国钢结构设计规范与国外钢结构设计规范在韧性指标选择规定上的差异给予比较,指出我国现行规范对影响韧性因素考虑不足的问题,给出参考建议。