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。     

冻融对塑钢纤维轻骨料混凝土强度和韧性的影响研究

在轻骨料混凝土中掺入塑钢纤维,通过对冻融后混凝土进行立方体抗压强度与劈裂抗拉强度试验,研究冻融对轻骨料混凝土抗压强度、劈拉强度及拉压比的影响。参照标准试验方法,按不同纤维掺量和不同冻融循环次数设计了12组纤维轻骨料混凝土试件以及4组未掺纤维轻骨料混凝土对比试件,塑钢纤维掺量为3、6、9 kgm3,冻融循环次数为0、50、100、150。试验结果表明,经冻融作用后的不同纤维掺量轻骨料混凝土拉压比均有不同程度的衰减,纤维掺量3 kgm3轻骨料混凝土在经受不同程度的冻融作用下仍能保持较高的韧性。     

冻融环境下塑钢纤维对轻骨料混凝土韧性影响研究

为了研究0,50,100,150次冻融循环作用后,塑钢纤维掺量对轻骨料混凝土弯曲韧性、冲击韧性的影响规律,对塑钢纤维掺量分别为0,3,6,9kg/m~3的高强轻骨料混凝土分别进行弯曲韧性试验和抗冲击性能试验,实测了轻骨料混凝土的荷载-挠度关系、初裂冲击次数、破坏冲击次数,并计算了初裂耗能和破坏耗能。结果表明:冻融环境下,掺入塑钢纤维能显著提高轻骨料凝土弯曲韧性及抗冲击性能;冻融150次后,塑钢纤维掺量为9kg/m~3轻骨料混凝土的累积耗能为素轻骨料混凝土的115倍。     

硅藻土对轻骨料混凝土抗冻性的影响及微观机理分析

研究了硅藻土对轻骨料混凝土抗冻性的影响,通过试验测试了不同硅藻土掺量下,轻骨料混凝土质量损失率、相对动弹性模量、峰值应变和极限抗压强度随冻融循环次数的变化规律,并进行了微观影响机理。结果表明,硅藻土的掺入能明显改善轻骨料混凝土的抗冻性,但硅藻土掺量并不是越大越好,当其掺量为1.5%时,轻骨料混凝土经冻融循环后的相对动弹性模量和抗压强度最大,峰值应变最小,抗冻性能最佳。硅藻土的掺入改善了轻骨料混凝土中骨料和粘结料之间的界面结构,对轻骨料混凝土的孔隙起到良好的填充作用;另外,硅藻土能促进水泥的二次水化作用,使轻骨料混凝土的连续性和密实性增强,抗冻性得到改善。     

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。     

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。     

碳纤维改善浮石混凝土力学特性的试验研究

以内蒙古地区天然浮石作为粗骨料,对碳纤维掺量（质量比）为1/100,1/300,1/500,1/800,1/1000的天然浮石轻骨料混凝土进行3,7,14,28,90,180d抗压强度、峰值荷载和弹性模量试验,分析了冻融后纤维轻骨料混凝土的力学性能,总结了碳纤维对轻骨料混凝土早期强度、变形量及弹性模量和冻融循环的影响及改善轻骨料混凝土微观结构性能的作用.从微观角度探讨了在冻融循环过程中,纤维表面及纤维与浆体界面的黏结情况.结果表明：纤维可以改善轻骨料混凝土的稳定性能,提高其脆性性能,且能改善抗冻性,确定1/1000的掺量最为适宜.     

混杂纤维混凝土冻融耐久性与损伤模型研究

采用钢-玄武岩纤维增强混凝土的技术方法,通过冻融循环试验,研究了钢纤维与玄武岩纤维相互混杂对混凝土抗冻性的影响规律及其冻融损伤模型。研究结果表明:不同的纤维掺量对混凝土抗冻性影响较大,当钢纤维体积掺率为1.5%、玄武岩纤维体积掺率在0.05%左右时,混凝土的抗冻性最好,达到了F250以上水平;分析了混杂纤维混凝土的冻融损伤机理,分别以相对动弹性模量和冻融累积损伤为损伤变量建立了混杂纤维混凝土的冻融损伤模型,发现动弹性模量衰减模型优于冻融累积损伤衰减模型,且二次项函数模型比指数函数模型具有更高的拟合精度。     

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。     

聚丙烯纤维轻骨料混凝土冻融循环试验研究

通过对轻骨料混凝土试件的快速冻融循环试验,研究了冻融循环对聚丙烯纤维轻骨料混凝土材料损伤特性的影响,分析了轻骨料混凝土动弹性模量和超声波速相对值的变化特点,将超声波速作为损伤参数易于测量且方便与宏观量建立联系.通过对冻融循环后混凝土的强度和质量损失分析,指出聚丙烯纤维的掺入对轻骨料混凝土质量损失改善作用并不明显,但可以提高混凝土强度.另外指出,当聚丙烯纤维掺量为0.9kg/m3时,混凝土的抗冻性能最好,而且具有较好的冲击韧性和抗疲劳性能.