不同纤维长径比对钢纤维混凝土梁抗弯性能的影响分析

为研究不同工业回收钢纤维长径比对钢纤维混凝土梁抗弯性能的影响,模拟了4种不同纤维长径比的钢纤维混凝土梁,考虑到纤维体积掺率对梁的抗弯性能有一定的影响,采用体积掺量为1％的钢纤维.用Abaqus软件模拟了4种不同纤维长径比的钢纤维混凝土梁在集中力的作用下所发生的位移变化,通过曲线对比发现,随着纤维长径比的增加,混凝土梁的抗弯性能得到不同程度的提高.根据数值模拟分析结果可知,增加纤维长径比可以提高钢纤维混凝土梁抗弯性能,为回收工业钢纤维更好的应用于实际工程提供理论基础.     

新型混凝土配合比设计及强度分析

研究钢纤维种类、钢纤维体积率、钢纤维长径比及聚丙烯体积率对混杂纤维混凝土强度和韧性的影响。根据18组混杂纤维混凝土和1组普通高性能混凝土抗压强度和劈拉强度试验结果,采用多元统计分析方法直观分析法比较了各因素对混杂纤维混凝土强度和韧性的影响程度。结果表明:聚丙烯体积率对抗压强度、抗拉强度、拉压比影响最大,钢纤维外形、钢纤维体积率次之,钢纤维长径比影响最小。研究表明加入适量的钢纤维和聚丙烯纤维可提高混杂纤维混凝土的强度和韧性。     

钢纤维混凝土耐磨性影响因素试验研究

为研究钢纤维掺加方案对钢纤维混凝土耐磨性的影响,对不同体积掺入率和不同长径比的钢纤维混凝土进行耐磨试验,结果表明:钢纤维混凝土的耐磨性随体积掺入率和长径比的增大均呈现出先增强后减弱的趋势,最佳长径比60,最佳体积掺入率在1%~1.5%之间。     

反复荷载作用下钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与钢筋黏结强度研究

考虑钢纤维和聚丙烯纤维的体积率、长径比等因素的影响,设计制作36个钢-聚丙烯混杂纤维混凝土试件,通过中心拉拔试验,研究低周反复荷载作用下钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与变形钢筋间的黏结强度。结果表明：混杂纤维的掺入对混凝土与钢筋间的黏结强度存在正混杂效应,其中钢纤维对黏结强度的提高作用更为明显。对于混杂纤维混凝土,在聚丙烯纤维体积率为0.15%、长径比为167的情况下,当钢纤维体积率从0.5%增长到1.5%、长径比从30增加到80时,黏结强度分别提高了20.57%和14.75%,而聚丙烯纤维体积率和长径比的变化对黏结强度没有明显影响;当混杂掺入体积率为1.5%、长径比为60的钢纤维与体积率为0.15%、长径比为167的聚丙烯纤维时,与相应的单掺钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和普通混凝土相比,黏结强度分别提高了14.64%、31.37%和46.55%。此外,基于厚壁圆筒理论,针对实际受力情况,建立了钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与变形钢筋黏结强度的理论模型,计算结果与实测结果吻合良好。     

钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与变形钢筋黏结性能试验研究

通过51个钢-聚丙烯混杂纤维混凝土试件的中心拉拔试验,研究钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与变形钢筋的黏结性能,分析钢纤维体积率、钢纤维长径比、聚丙烯纤维体积率和混凝土强度对黏结性能的影响,建立黏结本构关系。结果表明:对极限黏结强度的影响排序为,混凝土强度最大,钢纤维的体积率和长径比次之,聚丙烯纤维体积率最小;随着钢纤维体积率、钢纤维长径比和混凝土强度的增大,极限黏结强度分别提高18.4%、17.4%和50.5%,峰值滑移分别提高39%、38%和31%,聚丙烯纤维体积率的变化对极限黏结强度和峰值滑移没有明显影响;与钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和普通混凝土相比,极限黏结强度相应提高5.3%、21.3%和18.2%,峰值滑移相应提高2.8%、36%和90%。提出黏结应力-滑移全曲线的数学表达式,可为钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的工程应用和《纤维混凝土结构技术规程》的修订提供参考。     

钢纤维和碳纤维增强混凝土的抗压性能试验研究

分别进行了掺入钢纤维、碳纤维及两种纤维混杂对混凝土抗压性能增强效果的试验研究。讨论了钢纤维掺量、分布形式,以及碳纤维长径比对混凝土抗压性能的影响。并将钢纤维和不同长径比的碳纤维进行混杂组合,研究了钢-碳混杂纤维对混凝土强度和变形能力的影响。试验结果表明,钢纤维分布形式的不同对混凝土抗压强度有一定影响;碳纤维长径比对混凝土抗压性能的影响很大;钢纤维与短碳纤维混杂组合有效地改善了混凝土的抗压性能。     

上下层布式钢纤维混凝土弯拉性能试验研究

通过弯拉性能试验,对比了素混凝土、层布式钢纤维混凝土和层布式混杂纤维混凝土的弯拉性能,研究了钢纤维长径比和体积率对层布式钢纤维混凝土弯拉强度的影响,结果表明,上下层布式钢纤维和聚丙烯腈纤维提高了混凝土的弯拉强度.     

粗骨料对钢纤维混凝土性能影响的试验研究

通过直接以普通混凝土配合比为基体组成不进行基体材料的调整配制钢纤维混凝土试验，研究了在用水量、钢纤维长径比和体积率变化条件下粗骨料对薄板剪切型钢纤维增强混凝土的拌合物工作性能及立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度和弯拉强度的影响规律。结果表明，在连续级配粗骨料的最大粒径为16～25mm、钢纤维长度与粗骨料最大粒径之比为1．28-2．0、钢纤维体积率为．05％~2．5％范围内，钢纤维混凝土拌合物的坍落度随着粗骨料粒径的增大而增大，钢纤维在基体混凝土拌合物中的“棚架”效应导致了钢纤维混凝土拌合物坍落度降低，在基体混凝土易于振动成型的这况下，这种效应迅速减弱而不明显影响钢纤维混凝土的振动成型。粗骨料粒径变化对钢纤维混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、轴心抗拉强度和弯拉强度的影响规律基本上不受用水量、钢纤维长径比和体积率变化的影响。     

自密实混凝土受弯和受剪梁用纤维的对比

纤维混凝土梁受弯或受剪时纤维的选取对纤维发挥抗弯或抗剪作用尤其重要。进行了15组混杂纤维自密实混凝土梁的弯曲韧性试验和13根纤维增强钢筋自密实混凝土梁的抗剪性能试验研究,将梁的抗弯、抗剪性能与相同条件的以往研究结果进行对比。结果表明,单掺钢纤维时,长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁弯曲韧性好于长度35mm、长径比64的钢纤维混凝土梁,对梁的抗剪贡献大;混杂长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁与长度45mm、长径比60的合成纤维混凝土梁的剩余抗弯强度fR,4高于混杂长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁与长度30mm、长径比45的合成纤维混凝土梁,对梁的抗剪贡献大;钢纤维和合成纤维类型一定时,在混凝土梁中掺加掺量为(40+4)kg/m~3的混杂纤维在提高梁的抗弯性能和抗剪性能方面好于掺加掺量为(30+5)kg/m~3的混杂纤维,掺加掺量为(30+5)kg/m~3的混杂纤维好于掺加掺量为(20+6)kg/m~3的混杂纤维。     

钢纤维混凝土增韧效果研究北大核心

利用MTS810材料试验机,对钢纤维含量为0、1.5%、3.0%,长径比为34、65的钢纤维混凝土开展了单轴压缩试验,得到纤维含量和长径比对混凝土材料韧性的影响,试验结果表明:增韧效果随着钢纤维含量的增加而增强,长径比为34的钢纤维混凝土明显比长径比为65的增韧效果要好,混合钢纤维的增韧效果不会优于单一钢纤维混凝土。通过对Carreira和Chu提出的混凝土准静态单轴压缩下的本构模型中的参数β进行修正,使得该本构模型能够很好的描述钢纤维混凝土的应力-应变关系,并分别得到了参数β和韧度R关于纤维含量的具体表达式。