PVA纤维轻骨料混凝土的力学性能及抗压强度尺寸效应研究

研究了聚乙烯醇（PVA）纤维的长度（3 mm、6 mm、12 mm）和体积掺量（0、0.1%、0.3%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）对轻骨料混凝土抗压和劈裂抗拉性能的影响,并对PVA纤维轻骨料混凝土的抗压强度尺寸效应进行了研究。结果表明：随着PVA纤维长度和体积掺量的增加,轻骨料混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度基本均呈降低趋势,当PVA纤维长度为3 mm、体积掺量为0.1%时,轻骨料混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度达到最大;PVA纤维轻骨料混凝土的抗压强度尺寸效应较为显著,建立的PVA纤维轻骨料混凝土抗压强度尺寸效应公式与试验结果吻合良好。     

碱激发再生骨料纤维混凝土的工作性和力学性能研究

研究了碱激发剂浓度（2%、5%、8%）和再生粗骨料取代率（0、25%、50%、75%、100%）对PVA纤维混凝土坍落度、抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度的影响,建立了碱激发再生骨料纤维混凝土的力学指标换算式。结果表明：随着再生粗骨料取代率和碱激发剂浓度的增加,混凝土拌合物的坍落度降低;试件的抗压强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度均随着再生粗骨料取代率的增加而减小,随着碱激发剂浓度的增加而增大;建立的抗压强度分别与劈裂抗拉强度和轴心抗压强度的换算式具有较高的拟合精度。     

钢纤维粉煤灰再生混凝土强度正交试验研究

利用正交试验方法对钢纤维粉煤灰再生混凝土（以下简称再生混凝土）的强度性能进行了试验,考察了粉煤灰取代率（质量分数）、钢纤维掺量（体积分数）和再生粗骨料取代率（质量分数）对再生混凝土28d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并对试验结果进行了系统分析.结果表明：粉煤灰取代率对再生混凝土抗压与抗折强度的影响规律一致,但对其劈裂抗拉强度的影响规律却不相同;再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大,但钢纤维掺量对劈裂抗拉和抗折强度的影响显著,对抗压强度的影响较小;再生粗骨料取代率对抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响规律基本一致,强度总体上随再生粗骨料取代率的增大而增大.要使再生混凝土强度得到提高,需降低粉煤灰的取代率,增大钢纤维掺量和再生粗骨料取代率.当粉煤灰取代率在30%以内、钢纤维掺量在18%以内时,粉煤灰取代率对再生混凝土抗压强度的影响最大,其次是再生粗骨料取代率,最次是钢纤维掺量;钢纤维掺量对再生混凝土劈裂抗拉强度和抗折强度的影响最大,其次是粉煤灰取代率,最次是再生粗骨料取代率.     

掺秸秆灰、钢渣等再生骨料混凝土性能研究

采用正交设计方法,以取代率为25%的再生骨料混凝土的抗压强度和劈裂强度为考核指标,分析了秸秆灰、石墨烯、玄武岩纤维和钢渣的掺量对再生骨料混凝土抗压强度和劈裂强度的影响,试验结果表明：钢渣D、石墨烯B、秸秆灰A对再生混凝土抗压强度的影响基本一致,在试验范围内,随着各掺量的增加,再生混凝土强度先增加后减小,各因素在二水平附近时为最佳掺量;随着玄武岩纤维C掺量的增加再生骨料混凝土抗压强度呈现逐渐增长的趋势。钢渣D、石墨烯B对早期的劈裂强度影响较大,随着各掺量的增加,再生混凝土劈裂强度先增加后减小;随着玄武岩纤维C掺量的增加再生骨料混凝土劈裂强度呈现逐渐增长的趋势。通过方差和极差分析综合考虑：在秸秆灰掺量为5%、石墨烯掺量为1.8%、玄武岩纤维掺量为0.3%、钢渣掺量为15%的情况下,对应再生混凝土7 d、28 d抗压强度指标相对较高(25.27 MPa、34.28 MPa)以及7 d、28 d劈裂强度最高(5.91 MPa、6.91 MPa),在全部试验组合中为最佳配比为A2B3C1D2。     

纤维再生混凝土基本力学性能研究

以强度等级、骨料取代率和混杂纤维为变量,研究纤维再生混凝土的各项力学性能,同时分析了破坏形态。试验结果表明,纤维再生混凝土试件的破坏形态与普通混凝土相似;强度等级对立方体抗压强度影响较大,但对劈裂抗拉强度和轴心抗压强度影响不大;再生骨料由于本身的缺陷对再生混凝土强度有降低的影响;因为纤维良好的抗拉强度和延性,所以加入混杂纤维可以明显提高再生混凝土强度,但当掺量过多时,纤维的分布不均匀,反而影响了其发挥有效的作用;通过非线性拟合得出其强度换算公式。     

掺橡胶颗粒的玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能研究

分别研究了不同掺量短切玄武岩纤维对轻骨料混凝土及橡胶颗粒代替部分细集料后的轻骨料混凝土的抗压、劈裂抗拉和抗折性能的影响。试验研究表明:玄武岩纤维能有效提高轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度;当在轻骨料混凝土中掺入橡胶颗粒后,抗压强度随着纤维掺量的增加呈递减趋势,劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增加不显著变化,抗折强度随着纤维掺量的增加呈现先降低后增加的变化趋势;掺入橡胶颗粒的轻骨料混凝土的三项力学指标数值均低于对应的不掺橡胶颗粒的轻骨料混凝土。     

含防水剂的再生混凝土力学性能试验研究

为研究不同掺量的防水剂及再生粗骨料对再生混凝土力学性能的影响,对再生混凝土进行拌合物性能测试、基本力学性能试验,并通过电镜扫描分析防水剂作用机理。结果表明：再生混凝土坍落度随再生粗骨料掺量的增加而降低,当再生粗骨料掺量相同时,防水剂掺量越大的混凝土坍落度越大;混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均呈现随再生粗骨料掺量增加先增大后减小的趋势;当再生粗骨料取代率为50%、防水剂掺量为0.8%时为最优掺量,混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度比普通混凝土的强度提升32%以上。SEM测试表明,再生粗骨料的掺入能够加强混凝土水化反应,防水剂的掺入能够促进结晶体的生成,二者的相互作用有效改善了界面过渡区。研究结果表明再生混凝土掺入防水剂后性能得到提升,并在一定范围内可有效替代普通混凝土。     

短切玄武岩纤维混凝土基本力学性能的尺寸效应

为了研究短切玄武岩纤维混凝土试件尺寸变化对其基本力学性能的影响,对不同纤维长度（15,25 mm）、纤维体积掺量（0.1%,0.2%）、基体混凝土强度等级（C30,C40）的330个短切玄武岩纤维混凝土（BFRC）试件分别进行了立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弯曲抗拉强度试验并对试验数据处理,以尺寸效应度反映尺寸效应规律。研究结果表明:玄武岩纤维混凝土立方体抗压强度试件的尺寸换算系数受混凝土的强度等级、纤维长度、纤维体积掺量的影响较小;轴心抗压强度的尺寸效应随混凝土强度等级、纤维长度、纤维体积掺量的增大均有所提高;劈裂抗拉强度随混凝土强度等级变化,其尺寸效应不明显,但随纤维长度的减小及纤维体积掺量的增加,尺寸效应有增大趋势;混凝土强度等级和纤维长度的改变对混凝土弯曲抗拉强度的尺寸效应影响不大,但随纤维体积掺量的增加,尺寸换算系数先减小后变大。     

混杂纤维再生混凝土轴压应力-应变关系研究

研究了再生粗骨料取代率、纤维的体积掺量和掺入方式对再生混凝土性能的影响,根据实测应力-应变曲线,计算出了各组试件的压缩韧度指数和弹性模量.结果表明:再生混凝土的抗压强度略低于天然骨料混凝土,掺入纤维可显著提高再生混凝土的抗压强度、韧性和弹性模量;单掺时,对于抗压强度和弹性模量,玻璃纤维、PVA纤维的最佳掺量分别为0.4...     

钢纤维再生混凝土强度的试验研究

针对宁夏再生骨料利用问题,在已有研究的基础上。以再生骨料取代率、粉煤灰取代率和钢纤维体积掺量为因素,设计L9(33)正交试验和单因素试验方案。研究了再生骨料对混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和工作性能的作用效果,揭示了作用规律,并进行了机理分析。试验结果表明:混凝土28 d抗压强度随着再生骨料掺量的增加而降低,钢纤维掺入再生混凝土中可以有效改善其力学性能,提高其拉压强度,对于提高废弃混凝土的再生利用具有重要的意义。     

废弃纤维再生混凝土细观结构研究

通过力学性能试验及扫描电镜(SEM)从多尺度角度研究了再生粗骨料和废弃纤维的掺入对废弃纤维再生混凝土强度性能的影响情况。废弃纤维再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度在宏观上表现为随着再生骨料取代率的增加而减小,细观上表现为再生混凝土的多界面性、骨料和水泥基体的裂缝。废弃纤维体积掺入量对抗压强度影响不大,最优体积掺量为0.12%。而由于废弃纤维的加入,劈裂抗拉强度增长较多,细观上表现为废弃纤维的桥接作用。     

盐冻循环作用下再生保温混凝土的抗冻性能研究

为研究再生粗骨料取代率对盐冻循环作用下再生保温混凝土抗冻性能的影响，对不同再生粗骨料取代率试件在盐冻循环0～100次下的宏观形貌、微观形貌、氯离子浓度、质量损失率、抗压强度和劈裂抗拉强度等指标进行对比分析。结果表明，盐冻循环100次后，再生粗骨料取代率为0的试件表面未发生明显变化，再生粗骨料取代率为30%和50%的试件表面出现再生粗骨料剥落和少量浆料脱落，再生粗骨料取代率至70%和100%的试件表面出现了贯穿性裂纹和再生粗骨料剥落现象。随着盐冻循环次数从0增加至100,不同再生粗骨料取代率试件的抗压强度和劈裂抗拉强度都呈现减小特征；在相同盐冻循环次数下，再生粗骨料取代率越高则试件的抗压强度和劈裂抗拉强度越小，再生保温混凝土试件的抗压强度和劈裂抗拉强度损失率都随着盐冻循环次数增加而增大。盐冻循环过程中，裂纹先在旧界面薄弱区产生，并随着盐冻循环次数增加而出现裂纹扩展并贯穿至新水泥砂浆中。     

再生高强混凝土基本力学性能研究

为研究再生粗骨料取代率与玄武岩纤维对再生高强混凝土的抗压强度、抗折强度、劈裂强度与弹性模量的影响,对再生高强混凝土78个试件进行试验。试验结果表明,相同强度等级下,随再生粗骨料取代率增加,混凝土坍落度、抗压强度和弹性模量存在下降趋势;随着玄武岩纤维含量的增大,混凝土抗折强度与劈裂强度呈现先增加后下降的趋势,但对混凝土抗压强度影响较小。当再生粗骨料取代率取30%时,混凝土强度高且和易性好,为适宜的取代率。     

再生粗骨料自密实混凝土基本性能试验研究

研究了再生粗骨料的取代率(0、15%、30%、50%）和预湿时长（0、2 h、24 h）对自密实混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。结果表明：随着再生粗骨料取代率的增加,自密实混凝土的流动性明显降低,建议再生粗骨料取代率不宜超过30%;随着再生粗骨料取代率的增加,试件的28 d抗压、抗折和劈裂抗拉强度基本均呈先增大后减小的趋势;再生粗骨料的预湿时长对自密实混凝土的抗压、抗折和劈裂抗拉强度的影响不显著;自密实混凝土的弹性模量和抗氯离子渗透性能随着再生粗骨料取代率的增加而降低。     

橡胶取代率对再生混凝土基本力学性能的影响

通过改变再生橡胶取代率(5%、10%、15%)、再生粗骨料取代率(50%、100%),对再生混凝土的破坏形态、立方体抗压强度、棱柱体抗压强度以及劈裂抗拉强度进行试验研究。试验结果表明:橡胶颗粒的掺入能提高再生混凝土的延性性能;随着再生橡胶掺量和再生粗骨料增加,混凝土的三个强度值都减小了。     

钢纤维再生混凝土拉压强度计算模型研究

选取强度等级为C30,再生粗骨料取代率为0%、25%、50%、75%、100%,钢纤维摻量为0%、0.75%、1.5%的钢纤维再生混凝土进行了试验研究。结果表明:钢纤维对再生混凝土抗压及劈裂抗拉强度具有增强作用,但当钢纤维掺量达到某一数值后,其增强作用不再增大;抗压强度和劈裂抗拉强度随再生粗骨料取代率的增加整体呈现下降趋势。针对这一特点,建立了含钢纤维掺量和再生粗骨料取代率两个变量因素的抗压及劈裂抗拉强度计算模型以及二者换算模型。     

纤维掺量对聚丙烯纤维再生砖混凝土力学性能的影响

通过制备8种不同纤维掺量的聚丙烯纤维再生砖混凝土(PFRB混凝土)进行单因素试验,分析纤维掺量对其力学性能(立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度)的影响,得到了立方体抗压强度和轴心抗压强度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度之间的关系式,并建立了不同纤维掺量下PFRB混凝土受压应力-应变全曲线方程。试验发现:随着纤维掺量增大,PFRB混凝土的轴心抗压强度、立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均先增加后降低,并且都在纤维掺量为0.1%时达到最大。     

再生混凝土力学性能试验研究

将收集的3种不同龄期来源的废弃混凝土制备成再生粗骨料(RA-Ⅰ、RA-Ⅱ、RA-Ⅲ ),利用正交试验设计选择合理的再生混凝土配合比,通过对不同取代率和不同使用寿命骨料再生混凝土(RAC)的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度进行了试验研究。研究结果表明:对于立方体、轴心抗压强度,在不同取代率的情况下均超过普通混凝土对应的强度;对于劈裂抗拉强度,RA-Ⅰ随着取代率的增加而相继增加,最大增幅达9.58%;RA-Ⅱ和RA-Ⅲ随着取代率的增加呈现先增加后降低的趋势;对于抗折强度,随着取代率的增加呈现先降低后持续增高的趋势。     

缓释减水剂对再生骨料混凝土性能影响研究

本实验主要研究了聚羧酸缓释减水剂对再生混凝土性能的影响,再生混凝土中再生骨料对天然骨料的质量取代率为0、50%和100%。试验首先研究了在特定流动度下再生骨料取代率对减水剂掺量的影响,然后分析了减水剂的添加对再生混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。结果表明,随着再生骨料取代率的提高,减水剂的用量也相应增加,并且减水剂的添加可以有效提升再生骨料的抗压强度,这是由于掺有聚羧酸减水剂的水泥浆体相当于对再生粗骨料进行了化学强化。当再生骨料取代率为100%时,通过添加减水剂,可以使得再生混凝土抗压强度达到基准混凝土的90%以上。但是,对于劈裂抗拉强度,减水剂并没有带来显著的变化。     

纤维纳米再生骨料混凝土力学性能试验研究

将废弃混凝土、烧结砖进行资源化利用是解决城市建筑垃圾堆放及污染的重要途径。通过试验研究分析了不同纤维及纤维掺量对纳米再生混凝土力学性能的影响。研究表明：纳米再生混凝土的抗压强度随着聚乙烯醇(PVA)纤维或聚丙烯(PP)纤维的掺入而下降,且PP纤维对其抗压强度具有更大的削弱作用;抗折强度与劈裂抗拉强度随PVA纤维掺量的增加先增大后减小,掺量为0.9 kg/m³时的增强效果最为显著;纤维掺量(1.2 kg/m³)相同的情况下,PVA纤维较之PP纤维具有更为优异的增强效果;对PVA纤维纳米再生混凝土的强度指标进行拟合分析,其劈裂抗拉强度、抗折强度均与抗压强度具有良好的幂函数相关性。