钢纤维和聚丙烯纤维再生混凝土力学性能研究

研究了不同掺量的钢纤维和聚丙烯纤维对再生混凝土的轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量的影响。并给出了各个力学性能与纤维掺量的经验公式。试验结果表明:钢纤维和聚丙烯纤维的掺入对再生混凝土轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及弹性模量均有不同程度提高,其中对劈裂抗拉强度的提升最为显著,对轴心抗压强度的提升不明显,对弹性模量的影响较小。钢纤维掺量为2%时,劈裂抗拉强度、抗折强度分别提高44.8%、34.0%,钢纤维掺量为1.5%时,轴心抗压强度、弹性模量分别提高19.4%、10.5%。聚丙烯纤维掺量为0.8 kg/m3时,轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量分别提高15.8%、40.5%、39.6%、7.7%。     

不同种类纤维对海工混凝土力学性能的影响

为了研究纤维种类对混凝土力学性能的影响,以C40海工混凝土为研究对象,考察了玄武岩纤维、聚丙烯纤维、碳纤维、仿钢纤维对混凝土抗压强度、抗拉强度、极限拉伸应变的影响规律,同时与不掺纤维的基准混凝土对比。结果表明,玄武岩纤维、聚丙烯纤维、碳纤维对混凝土的抗压强度以及抗拉强度影响不大,仿钢纤维的掺入均会造成抗拉强度以及抗压强度的明显下降;碳纤维对混凝土极限拉伸应变提高最大,其次是玄武岩纤维、聚丙烯纤维,仿钢纤维最差。     

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.     

钢纤维和聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究

研究了钢纤维和聚丙烯纤维掺量对高性能混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并对影响机理进行了分析。结果表明,合理的纤维掺量对高性能混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均有一定的提高效果,对劈裂抗拉强度提高效果尤为显著。根据试验结果给出了掺钢纤维和聚丙烯纤维高性能混凝土抗压和劈裂抗拉强度的计算公式。     

钢-聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究

进行了钢纤维与聚丙烯纤维掺量及其混杂对高性能混凝土抗压强度和劈拉强度的试验研究,探讨了不同混杂纤维组合对高性能混凝土基体力学性能的影响规律。结果表明,钢-聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度及其纤维增强系数与钢纤维和聚丙烯纤维掺量及混杂比密切相关。钢纤维掺量较低时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量增加先减小后增加;钢纤维掺量较大时,抗压强度随聚丙烯纤维掺量的增加一直增大;当钢纤维掺量一定时,劈裂抗拉强度随聚丙烯纤维掺量的增加先增大后减小。当钢纤维和聚丙烯纤维掺量分别为3%、0.3%时,混杂效应系数最大。     

不同比例混杂纤维再生混凝土的力学性能试验研究

通过控制两种纤维在再生混凝土的总掺入量,改变聚丙烯腈纤维和聚丙烯仿钢纤维的掺入比例,来探究其对混凝土力学性能的影响。结果显示,单掺聚丙烯腈纤维或聚丙烯仿钢纤维对再生混凝土抗压及抗折强度都有提升作用,当其比例为1:1时,提升效果最为明显;对于混凝土的劈裂抗拉强度,由于聚丙烯腈纤维的抗拉强度较好,单掺聚丙烯腈纤维提高效果更为显著。     

钢纤维掺量对混凝土力学性能的影响

为了研究钢纤维掺量对混凝土力学性能的影响,对钢纤维体积掺量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的混凝土进行了强度(抗压强度、劈裂抗拉强度与抗弯强度)、静弹性模量以及抗冲击性能测试,分析了混凝土拉压比和弹强比,同时研究了聚丙烯纤维和MgO膨胀剂对钢纤维混凝土力学性能的影响。结果表明:钢纤维掺量对混凝土抗压强度、静弹性模量和弹强比无明显影响,但随着钢纤维掺量增加,混凝土劈裂抗拉强度、抗弯强度以及拉压比逐渐增大,抗冲击性能显著提高。掺入聚丙烯纤维及膨胀剂均可显著提高钢纤维混凝土抗冲击性能,并且膨胀剂可以有效改善钢纤维混凝土抗压强度和弹强比。     

钢-聚甲醛混杂纤维混凝土的力学性能和韧性研究

研究了分别单掺和混掺不同掺量和长度的钢纤维和聚甲醛（POM）纤维对混凝土力学性能和韧性的影响,并进行了SEM分析。结果表明：单掺POM纤维对混凝土的抗压强度不利,但采用合适掺量和长度的POM纤维能有效提高混凝土的劈裂抗拉强度;单掺0.50%～1.50%的钢纤维能有效提高混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度;与单掺1.50%的钢纤维相比,混掺适量钢纤维和POM纤维能进一步提高混凝土的力学性能和韧性,推荐钢纤维和POM纤维的混掺比例为5∶1。     

纤维增强碱矿渣轻骨料混凝土宏细观力学性能

对碱矿渣轻骨料混凝土（AAS-LWAC）的宏观力学性能及微观结构特征进行了研究。设计并完成了54个AAS-LWAC试件,研究了轻骨料种类及纤维类别对AAS-LWAC抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度影响规律,分析了微观结构对宏观力学性能影响。研究结果表明：相比页岩陶粒及黏土陶粒,以粉煤灰陶粒为粗骨料的AAS-LWAC整体力学性能更优;相比聚丙烯纤维及玄武岩纤维,掺入钢纤维可显著提高AAS-LWAC基本力学性能。相比未掺纤维混凝土,钢纤维掺量0.6%时AAS-LWAC抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度分别提高35%、59%及42%。微观分析结果显示：玄武岩纤维相比聚丙烯纤维分散性差是导致玄武岩纤维碱矿渣轻骨料混凝土力学性能劣于聚丙烯纤维碱矿渣轻骨料混凝土的根本原因。     

纤维掺比对玄武岩-聚乙烯醇混凝土力学性能影响的试验研究

为研究玄武岩纤维与聚乙烯醇纤维对混凝土力学性能的影响规律,将玄武岩纤维（0、0.1%、0.15%）和聚乙烯醇纤维（0、0.1%、0.15%、0.2%）分别以单掺与混掺的形式加入C50混凝土基体中,进行抗压强度与劈裂抗拉强度力学性能试验。试验结果表明：单掺纤维均可改善混凝土力学性能;混杂纤维混凝土中,当玄武岩纤维与聚乙烯醇纤维掺量分别为0.15%,0.1%时,混凝土抗压强度最大,比素混凝土提高了6.6%;当玄武岩纤维与聚乙烯醇纤维掺量均为0.15%时,混凝土劈裂抗拉强度最大,比素混凝土提高了24.8%;最后通过试验数据回归拟合得到玄武岩-聚乙烯醇混杂纤维混凝土劈裂抗拉强度计算公式,供相关工程参考。     

玄武岩纤维对再生骨料混凝土力学性能的影响与数值模拟研究

研究了玄武岩纤维对再生骨料混凝土（RAC）力学性能的影响,对玄武岩纤维掺量为0、0.3%、0.6%、0.9%的再生混凝土进行了抗压、抗折、轴压及劈裂抗拉试验。拟合了不同纤维掺量的再生骨料混凝土的应力应变曲线,对玄武岩纤维再生骨料混凝土的抗折破坏进行了数值模拟。研究结果显示：玄武岩纤维可以有效改善RAC力学性能。相较未掺入纤维的RAC分析可得,抗压强度和劈裂抗拉强度在纤维掺量为0.3%时改善程度达到最大,分别为39.42、3.03 MPa,提高了13.44%、6.32%;抗折强度和轴心抗压强度在纤维掺量为0.6%时改善程度达到最大,分别为5.01、27.46 MPa,提高了10.35%、10.9%。但是过量纤维的掺入使得纤维分布不均匀,反而导致RAC力学性能降低。     

玄武岩—钢纤维混杂混凝土劈裂抗拉强度试验及机理研究

采用浸胶玄武岩纤维和钢纤维混杂,通过试件的抗压和劈裂抗拉试验,得出纤维对混凝土力学性能的影响规律,并提出浸胶玄武岩纤维混凝土增强机理的假设。试验结果表明:低掺量的钢纤维和浸胶玄武岩纤维对混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度均有一定的增强作用,且两种纤维混杂之后拥有更好的增强增韧效果,但浸胶玄武岩纤维对混凝土的破坏形态方面没有明显的改善作用,该研究成果有一定的工程应用参考价值。     

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。     

高强玄武岩纤维混凝土的力学性能研究

为了改善高强混凝土的力学性能,在C60混凝土中掺入一定量的玄武岩纤维,研究了纤维掺量的改变对高强混凝土力学性能的影响。通过抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度试验结果可以看出：玄武岩纤维对抗压强度提高有限,对抗折强度、劈裂抗拉强度和轴心抗压强度提高幅度较明显。     

短切玄武岩纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

研究了不同掺量短切玄武岩纤维对轻骨料混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度三种力学性能的影响。结果表明,掺入玄武岩纤维的轻骨料混凝土的7d抗压强度随纤维掺量的增加而增大,但对28d抗压强度没有显著影响,当纤维掺量超过0.15%时,28d抗压强度呈下降发展趋势;随玄武岩纤维掺量的增加,轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度及抗折强度均呈先增加后降低的发展趋势,当纤维掺量为0.15%时,上述两种强度指标均取得最大值;玄武岩纤维掺入轻骨料混凝土中能够改善其脆性,增加其韧性,改善轻骨料混凝土的受压破坏形态和抗折破坏形态。     

玄武岩纤维对超高强混凝土力学性能的影响

选用玄武岩纤维作为超高强混凝土(UHSC)的外掺料,研究其在不同掺量下对UHSC的力学性能的影响。通过试验考察了各配合比下的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度,分析了玄武岩纤维掺量对各项指标的影响。结果表明:玄武岩纤维对立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度均有提高作用,尤其当玄武岩纤维掺量为2 kg/m~3时,以上各项指标分别提高了10.9%、14.1%、10.2%、11.0%。     

玄武岩纤维对橡胶再生混凝土力学性能的影响

以C35普通混凝土为设计配合比基准,研究了10%掺量的橡胶颗粒、40%掺量的再生骨料,及掺量为2、4 kg/m3的玄武岩纤维对混凝土基本力学性能的影响规律,并分析了橡胶颗粒、再生骨料以及玄武岩纤维对混凝土性能的影响机理。试验结果表明:橡胶颗粒和再生骨料降低了混凝土的抗压强度、劈拉强度和抗折强度,当二者混掺时,表现更明显,依次降低了27.1%、20.5%、19.5%;玄武岩纤维对掺加橡胶颗粒混凝土的增强效果明显好于普通混凝土,当掺量为4 kg/m3时,橡胶再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度依次提高了11.3%、15.8%和19.4%,对其弹性模量的改善效果也较明显,橡胶再生混凝土的弹性模量最大可提高8.1%。     

钢-聚丙烯混杂纤维再生混凝土力学性能试验研究

为了研究钢-聚丙烯混杂纤维对再生混凝土基本力学性能的影响,设计制作了10组混杂纤维再生混凝土试件和1组普通再生混凝土试件,并对其进行立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度试验。试验中考虑的因素有钢-聚丙烯纤维混掺掺量、钢纤维和聚丙烯纤维长径比以及钢纤维类型,分析了各因素对再生混凝土基本力学性能的影响。结果表明:当钢纤维掺量为117 kg/m~3,聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m~3时,混杂纤维再生混凝土表现出较好的增强效果,其中立方体抗压、劈裂抗拉及抗折强度较普通再生混凝土分别提高了17.68%、57.88%、28.32%;随着钢纤维长径比的增加混杂纤维再生混凝土各强度均得到显著提高,最高提高了10.51%,而聚丙烯纤维长径比对混杂纤维再生混凝土各强度的影响效果不明显。端勾型钢纤维混杂纤维再生混凝土各强度均高于波纹型。此外,掺入混杂纤维后,再生混凝土由脆性破坏转变为一定的塑性破坏。     

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。     

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。