层布式钢纤维-聚丙烯腈纤维混凝土力学性能试验研究

通过力学性能对比试验，研究了层布式钢纤维和聚丙烯腈纤维的混杂应用对混凝土的力学性能的影响．结果表明，层布式钢纤维—聚丙烯腈混杂纤维明显提高了混凝土的抗弯拉性能，显著改善了混凝土的延性和弯曲韧性。     

剑麻纤维增强珊瑚混凝土力学性能试验研究

为研究不同剑麻纤维掺量下珊瑚混凝土力学性能的变化规律,通过对剑麻纤维增强珊瑚混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及其微观结构进行试验研究,确定剑麻纤维的最佳添加量,为进一步研究剑麻纤维增强珊瑚混凝土其它性能及应用提供参考.试验结果表明,剑麻纤维的掺入对珊瑚混凝土立方体抗压强度的影响很小,掺量3~4.5 kg/m3的剑麻纤维可以显著提高珊瑚混凝土的抗折强度及劈裂抗拉强度,剑麻纤维的掺入可以改善珊瑚混凝土的脆性,使其破坏时表现出良好的延性.     

纤维增强高强珊瑚混凝土力学性能试验研究

增强、增韧是解决珊瑚混凝土自身强度低、脆性大等缺陷的重要途径。以小粒径的珊瑚砂完全替代珊瑚粗骨料制备高强珊瑚混凝土(High Strength Coral Concrete,HSCC),研究不同纤维类型和掺量对高强珊瑚混凝土孔隙率、强度影响机理、受压破坏特征及微观结构的影响。结果表明：不同掺量纤维对HSCC孔隙率有一定的影响,并呈先降低后升高的趋势,变化幅度为-38.5%～17.3%;纤维一定程度上提高了HSCC的抗压强度,但对轴心抗压强度的提升较小,当纤维掺量为3 kg/m³时,碳纤维和聚丙烯纤维的HSCC试件抗压强度分别提高10.2%和6.1%;当纤维掺量为4 kg/m³时,HSCC折压比显著提高,碳纤维和聚丙烯纤维试件的折压比分别提升了10.3%和21.6%。     

PVA纤维混凝土力学性能试验研究与分析

通过对掺入不同纤维长度、不同纤维体积掺量以及不同种类试件的纤维混凝土进行力学性能的试验分析,得出纤维混凝土与普通混凝土力学性能的区别。结果表明:掺入PVA纤维后的混凝土,与普通混凝土相比,破坏形态和强度都有所改善。从破坏形态来看,普通混凝土破坏形态属于脆性破坏,而纤维混凝土的破坏形态属于延性破坏。从强度方面来看,龄期为7 d时,混凝土的抗压强度与普通混凝土相比差别不大,龄期为14 d、28 d时,强度略有增大;而掺入纤维后混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度明显增加。     

钢-聚甲醛混杂纤维超高性能混凝土力学性能试验

为研究钢-聚甲醛混杂纤维超高性能混凝土的力学性能,以纤维掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)和长径比(60、80、120)为设计参数,实施17组不同配合比立方体试件的流动度试验与抗压试验,观察试件的破坏形态,获取试件的最优配合比。探讨了不同设计参数对试件的流动度、抗压强度等力学性能指标的影响。试验结果表明：掺纤维试件的破坏模式显示出更强的韧性与延性,主要体现在抑制微裂纹形成的方面,纤维横向约束效果显著;相比于未掺纤维的基准组,掺入混杂纤维后的试件的流动度降低,抗压能力提升;混杂纤维掺量对试件的力学性能影响显著,较单一纤维掺入流动度表现更佳,其中聚甲醛纤维对超高性能混凝土的抗压强度提升有限,而随着钢纤维掺量增加,抗压强度增大;长径比对试件的力学性能影响显著,聚甲醛纤维直径对试件流动度影响较大,抗压强度随混杂纤维长径比的增加而增大;钢-聚甲醛混杂纤维超高性能混凝土通过控制混杂纤维长径比,能够同时获得较好的延性和抗压能力。     

钢-高强有机聚合物纤维混凝土组合连续梁力学性能试验研究

针对钢-混组合连续梁桥负弯矩区易开裂难题,采用高抗裂的高强有机聚合物纤维混凝土代替普通混凝土,在跨中对称荷载作用下,试验研究钢-高强有机聚合物纤维混凝土组合连续梁的力学性能,探明高强有机聚合物纤维及其掺量对组合梁抗裂性能的影响作用。结果表明,高强有机聚合物纤维对钢-混组合梁抗裂性能和结构延性的提升影响较大,对承载能力的影响较为有限;高强有机聚合物纤维掺量增高,结构抗裂性能提升,开裂弯矩增大,裂缝发展受到抑制;通过荷载-纤维掺量关系曲线,获得了高强有机聚合物纤维的最佳掺量取值4kg/m3。研究成果为高强有机聚合物纤维混凝土在钢-混组合连续梁桥中的应用提供了技术支撑。     

钢纤维-橡胶混凝土力学性能试验研究

为提高橡胶混凝土整体力学性能,将钢纤维作为改性材料,在橡胶混凝土(橡胶掺量为10%)中,掺入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%四种不同体积分数的钢纤维,研究不同钢纤维掺量对钢纤维-橡胶混凝土单轴抗压强度、劈裂抗拉强度和抗冲击性能的影响。结果表明:较于橡胶混凝土,随着钢纤维掺量的增加,钢纤维-橡胶混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗冲击性能均呈现先升高后降低的趋势,其抗压强度可提高12.7%,抗拉强度可提高22.0%,抗冲击性能可提高3.9倍,且钢纤维的阻裂作用可提高试件破坏形态的完整程度。     

玄武岩纤维超高性能混凝土力学性能试验

为了降低超高性能混凝土中水泥的用量,制备绿色超高性能混凝土,研究了玄武岩纤维对超高性能混凝土力学性能的影响,提出了力学性能最优的低水泥用量超高性能混凝土配合比和玄武岩纤维的最佳掺量.采用粉煤灰和硅灰以不同比例组合作为水泥的替代材料制备超高性能混凝土,分析了添加纤维和不添加纤维试件的和易性、力学性能和微观结构.结果表明,当粉煤灰和硅灰混杂替代水泥比例达50%时,其力学性能与原试件强度相当;掺加0.1%玄武岩纤维的试件其力学性能高于掺加0.2%和0.3%纤维和没有掺加纤维试件的力学性能.     

纤维混凝土动态压缩力学性能的SHPB试验研究

采用Φ100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,研究了四个不同纤维体积掺量的碳纤维混凝土(CFRC)、玄武岩纤维混凝土(BFRC)在多个应变率条件下的动态压缩力学性能,并对两种纤维混凝土的冲击力学性能进行了对比分析.结果表明,CFRC和BFRC的强度随应变率的增加而近似呈线性增长,强度增强因子随应变率的增加呈对数增长,表现出明显的应变率相关性;纤维体积掺量0.1%的玄武岩纤维混凝土的强度最高,纤维体积掺量0.3%碳纤维混凝土的韧度最好;相同应变率范围内,碳纤维混凝土的韧度优于玄武岩纤维混凝土.     

稻草纤维增强泡沫混凝土物理力学性能试验研究

为了研究稻草纤维增强泡沫混凝土的性能,以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,硅灰、偏高岭土和粉煤灰为辅助胶凝材料,稻草纤维为增强材料,采用物理发泡法制备纤维增强泡沫混凝土;通过全因子试验,研究在不同水胶比和发泡剂掺量下,稻草纤维掺量对泡沫混凝土的密度、吸水率、抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和抗冻性能的影响。结果表明：对于不同水胶比和发泡剂掺量,泡沫混凝土的密度、抗压强度和劈裂抗拉强度均随纤维掺量的增加呈现出先增加后降低的变化规律;抗压强度随密度增加呈幂函数增加关系;劈裂抗拉强度随抗压强度的增加呈指数函数增加关系;当水胶比为0.45时,抗折强度随纤维掺量的增加先增加后降低,当水胶比为0.50时,抗折强度随纤维掺量的增加而增加;纤维的掺入增大了泡沫混凝土的泡孔尺寸和吸水率,降低了其抗冻性能。     

玄武岩纤维增强聚合物混凝土基本力学性能试验研究

通过混凝土拌合物工作性能和基本力学性能试验,研究了不同掺量的玄武岩纤维和聚合物乳液在单掺、复掺情况下对混凝土工作性能、抗压强度和抗折强度的影响规律.结果表明:玄武岩纤维和聚合物乳液单掺时,随着玄武岩纤维或聚合物乳液掺量的增加,混凝土的7 d龄期抗压强度均略微降低,28 d龄期抗压强度提高不明显,抗折强度均有显著提高;在玄武岩纤维和聚合物乳液掺量匹配时,玄武岩纤维增强聚合物混凝土具有良好的工作性能和优异的抗折强度.     

废钢丝绳纤维混凝土基本力学性能的试验研究

废钢丝绳纤维混凝土是新型的工程材料，它不仅可节约钢材，而且还具有优良的力学性能能。本文主要对废钢的丝绳纤维混凝土的基本力学性能进行了试验研究，同时，还就是增强效果进行了评价。     

添加不同纤维的高性能混凝土力学性能试验

通过试验研究了弹性模量具有明显差异的3种纤维对于混凝土的力学性能改善所起的作用,以及钢纤维、碳纤维和聚丙烯纤维单掺或复掺对于混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和弹性模量的影响。结果表明：添加0．5％高弹性模量的钢纤维对于混凝土的强度和弹性模量均有提高作用,复掺0．3％钢纤维和0．2％碳纤维的混凝土抗拉强度的提高大于抗压强度;添加0．5％钢纤维的混凝土HPC-2的弹性模量最大,比基准混凝土提高6．5％;添加0．2％聚丙烯纤维的混凝土HPC-3的弹性模量最小,且小于基准混凝土;此外,混凝土抗压强度的影响程度与纤维的弹性模量的关系更为直接,混凝土劈裂抗拉强度的改善与纤维的抗拉强度的关系更为直接,纤维的弹性模量与基体弹性模量的比值,对复合材料的弹性模量有直接的影响。     

聚丙烯纤维混凝土的力学性能研究

通过七家实验室的试验数据,对聚丙烯纤维增强混凝土的力学性能进行数据分析,建立以普通混凝土的立方体抗压强度为基础的力学公式,并提出了ＰＦＲＣ的强度标准和设计值,以使这种混凝土能与现行国家混凝土规范并轨。     

玄武岩纤维贫混凝土力学性能研究

从贫混凝土基层的复合式路面的使用状况来看,反射裂缝的问题比较突出.玄武岩纤维贫混凝土是一种能有效减弱或者避免贫混凝土产生反射裂缝的新型混合料.通过一系列室内试验,对玄武岩纤维贫混凝土的抗压强度、抗弯拉强度、抗冲击能力以及静力抗压弹性模量等力学性能进行了系统研究.得出玄武岩纤维最佳掺量为混合料总质量的2.0‰,最佳掺量范围为3～6 kg/m3.掺入玄武岩纤维后,能大幅提高贫混凝土的早期抗压、抗弯拉强度,且28 d龄期的纤维贫混凝抗压强度和抗弯拉强度也较一般贫混凝土提高了20%以上;可使贫混凝土具有良好的抗冲击性能,较普通贫混凝土提高了近1/3倍;可提高贫混凝土材料的静力抗压弹性模量,但提升幅度不大.     

基于SHPB试验的聚丙烯纤维增强混凝土动态力学性能研究

采用变截面大尺寸Hopkinson压杆,对直径100 mm的两种聚丙烯纤维混凝土和素混凝土试件进行了冲击压缩试验,得到了不同应变率下试件的动态压缩强度及应力应变全过程曲线.从能量耗散的角度讨论了聚丙烯纤维对混凝土的增韧作用,用弹簧一摩擦块复合模型对聚丙烯纤维对混凝土的增韧机理进行了探讨.结果表明,在冲击压缩的高应变率加载条件下,在冲击压缩的初始阶段,聚丙烯纤维的增韧作用并不明显,在卸载阶段,聚丙烯纤维混凝土韧性要明显好于素混凝土.试验为聚丙烯纤维混凝土在防护工程领域与军事领域的应用提供了参考.     

聚丙烯纤维对轻骨料混凝土基本力学性能影响试验研究

常用的页岩陶粒内部有多孔结构,易导致其机械强度较天然石子低,在轻骨料混凝土受力时更容易破坏,使轻骨料混凝土的基本力学性能降低。为增强轻骨料混凝土的基本力学性能,通过试验研究轻骨料混凝土的基本力学性能受聚丙烯纤维的掺量及其长度的影响规律。试验结果显示：聚丙烯纤维可有效改善轻骨料混凝土的抗压、抗拉性能。长度3 mm聚丙烯纤维,当掺量为0.3%～1.2%时,轻骨料混凝土的立方体抗压强度和劈裂抗拉性能分别上升4.4%～12.8%和4.5%～15.5%;对于纤维长度为6 mm、掺量为0.3%～0.9%时,立方体抗压强度和劈裂抗拉性能提升幅度则分别为11.5%～18.3%、14.3%～23.4%。6 mm聚丙烯纤维较3 mm能更有效提升轻骨料混凝土的抗压和抗拉性能,相对增幅分别达1.6%～10.4%和9.5%～10.6%。聚丙烯纤维的掺入整体上有利于轻骨料混凝土弹性模量的提升,但是效果和规律均不明显。     

玄武岩-PVA混杂纤维混凝土力学性能研究

采用4种掺量的玄武岩纤维(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%)和聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)纤维(0.10%、0.20%、0.30%、0.40%),通过单掺及正交混杂增强C60基准混凝土实验,研究玄武岩纤维、PVA纤维、混杂纤维的组成和掺量对基准混凝土流动性和力学性能的影响。结果表明:纤维单掺和混杂掺入的混凝土坍落度都随着纤维总掺量的增加而降低;玄武岩纤维、PVA纤维和混杂纤维虽不能显著提高混凝土的抗压性能,但可以明显改善其抗折强度,混杂纤维对混凝土抗折性能的增强作用尤为明显;PVA纤维相比玄武岩纤维在混杂纤维混凝土抗折强度上表现出更好的增强作用;当0.1%玄武岩纤维和0.2%PVA纤维混杂时,混杂纤维增强混凝土的抗折强度最高,较基准混凝土的抗折强度提高了29.1%。