钢纤维混凝土的破坏形态及其分析

本文对钢纤维混凝土板式试件进行了双轴受压试验研究。并分析了钢纤维混凝土的破坏形态及增强机理。其中素混凝土试件被坏呈劈裂式，钢纤维混凝土试件破坏呈断裂式。钢纤维的加入使混凝土的强度和延性得到明显增强。     

基于声发射技术的钢纤维混凝土受压损伤本构关系研究

通过6组钢纤维混凝土试件轴心受压应力－应变全曲线试验,得到试件的应力－应变全曲线、 声发射撞击数－时间关系曲线和声发射参数,研究钢纤维参数对混凝土力学行为和声发射特性的影响。 结果表明:随着钢纤维体积掺量和长径比增加,混凝土峰值应力和峰值应变明显提高,其韧性和延性得 到显著改善;利用声发射参数分析可区分钢纤维混凝土试件的破坏模式;随着钢纤维的掺入,试件由受 拉破坏向剪切破坏转变。基于试验数据,建立了钢纤维混凝土单轴受压损伤本构关系方程,可为纤维混 凝土的工程应用和相关规程的修订提供参考。     

冻融循环对钢纤维混凝土动力性能的影响研究

通过对冻融循环劣化后的钢纤维混凝土试件进行动态三轴压缩试验,分析了冻融循环及钢纤维掺量对混凝土轴向极限抗压强度、轴向峰值应变和应力-应变曲线的影响。结合扫描电子显微镜(SEM)分析冻融前后钢纤维混凝土的微观结构。目的在于探明冻融循环对钢纤维混凝土动态力学性能的影响规律,为寒冷地区钢纤维混凝土在实际工程中的应用提供理论参考。结果表明:增加冻融循环次数导致轴向极限抗压强度下降且100次冻融循环后下降速度明显增大,而轴向峰值应变基本呈线性增大。应变速率的增加导致轴向极限抗压强度增大且轴向峰值应变逐渐减小。冻融循环破坏了钢纤维混凝土内部结构,导致应力-应变曲线包围面积减小,钢纤维混凝土吸收能量的能力降低。钢纤维掺量对冻融劣化后混凝土动力性能影响较大,本试验中1%的钢纤维掺量下冻融劣化后混凝土最优。SEM微观结构揭示了钢纤维增强混凝土抗冻性的强化机理,以及过量掺入钢纤维对抗冻性的弱化机理,与宏观试验结果一致。     

膨胀剂对早龄期钢纤维混凝土动态压缩性能影响试验分析

采用SEM和XRD微观试验方法研究HCSA膨胀剂成份,利用分离式SHPB试验技术,对不同膨胀剂掺量下3d和7d龄期钢纤维混凝土进行动态单轴压缩性能试验。膨胀剂掺量为8%时,补偿收缩钢纤维混凝土峰值动态抗压强度最高;3d龄期混凝土应力应变曲线有明显的分段性,主要分为弹性压缩阶段、弹塑性压缩阶段和塑性破坏阶段;7d龄期混凝土应力应变曲线中峰值应力凸显;随着冲击气压的增大,试件破坏的离散性增强,但掺入钢纤维后,利用其空间约束效应,使得混凝土破碎块度的尺寸较大。更多还原     

钢纤维-混凝土基体界面粘结性能数值分析

钢纤维混凝土破坏时纤维一般为拔出破坏，纤维未得到充分利用。为充分发挥钢纤维对混凝土的增强、增韧、阻裂作用，利用ＰＦＣ３Ｄ建立了不规则粗骨料混凝土离散元模型，通过控制变量法分析不同参数对钢纤维与混凝土基体间粘结力的影响。研究结果表明:粘结层厚度、摩擦系数和钢纤维埋深的增加，均使得钢纤维与混凝土基体间的粘结力增强；平行粘结变形模量的增加，会导致粘结力的降低。为钢纤维混凝土离散元数值模型的建立及参数的选择提供了依据，为工程应用提供了参考。     

钢纤维混凝土在单向拉伸时的增强机理与破坏形态的分析

本文对钢纤维混凝土的性能进行了单向拉伸试验和理论研究。对钢纤维混凝土增强机理的两种主要理论作了详尽的讨论。从断裂力学理论出发,导出了与复合材料理论相一致的乱向短钢纤维混凝土的抗拉强度公式。钢纤维混凝土的几种破坏形态分析的结果与试验结果符合良好。     

限制下钢纤维自应力混凝土的长期变形试验研究

钢纤维自应力混凝土是具有较高抗拉强度的高性能混凝土,其中稳定的自应力水平是保证混凝土高性能及构件安全性的关键所在,钢纤维自应力混凝土必须具有长期稳定的膨胀变形性能。该文从影响钢纤维自应力混凝土试件膨胀变形的因素入手,在不同钢纤维类型和纤维体积率、不同自应力等级、不同配筋率条件下,分别对3 a龄期与5 a龄期钢纤维自应力混凝土试件的膨胀变形性能进行试验研究。结果表明,钢纤维自应力混凝土试件的长期变形值基本维持在试件90 d左右的变形值,能够保证结构长期使用下的自应力稳定性。在结构设计时,可参照试件90 d左右的变形值进行设计。     

钢纤维碱矿渣再生骨料混凝土的制备及性能研究

为了解决混凝土早期强度低、热稳定性差的问题,通过添加再生骨料与钢纤维制备了一种碱矿渣再生骨料混凝土,本文分析了再生骨料与钢纤维的掺入对混凝土力学性能的影响。结果表明：混凝土抗压强度、劈裂强度与抗折强度随着再生骨料掺入量的增加均呈下降趋势,抗压强度与抗拉强度随钢纤维掺量的增多先增加后降低,钢纤维掺量为0.6%时,强度达最大值;试件的抗折强度随着钢纤维含量的增加而增加。研究结果为混凝土制备提供参考。     

喷射钢纤维混凝土性能研究

通过现场喷射施工成型大板试件。取样室内试验．研究钢纤维喷射混凝土的力学性能与钢纤维体积掺量的关系。研究发现,喷射钢纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度与钢纤维的体积掺量呈线性关系;抗剪强度随钢纤维体积百分掺量增加先增大后减小,掺量为0．91％～1．42％时．抗剪强度达到最大值;喷射钢纤维混凝土抗渗等级大于W20,适合用于要求抗渗等级较高的工程。     

钢纤维喷射混凝土弯拉损伤特性试验研究

探讨了钢纤维喷射混凝土弯拉试件变形特性，推导了该混凝土在弯拉载菏作用下的损伤演化模型，结果表明：钢纤维喷射混凝土的门槛损伤参数在0.19-0.23之间，临界损伤参数在0.51-0.57之间，3倍峰菏位移时的损伤参数达0.92 ,略大于5.5倍初裂时所对应的损伤值0.90，钢纤维混凝土弯拉试件的门槛损伤值与弹性材料的临界损伤值相当，前者的临界损伤值较大，因而表现出有较大的延性；从材料变形特征来说钢纤维混凝土在弯拉载菏作用下呈塑性材料变形特征，对弯拉试验初裂点的确定问题进行了探讨，建议采用物理意义明确的门槛损伤值所对应的载菏作为初裂载菏，以此可准确地确定初裂强度和计算钢纤维混凝土的弯拉韧性指标。     

深埋隧道喷射钢纤维混凝土支护的数值模拟

为了研究钢纤维喷射混凝土在深埋隧道衬砌中的应用,了解钢纤维喷射混凝土在深井软岩隧道中的支护效果,对不同类型纤维及不同纤维含量下的钢纤维混凝土试件分别进行了抗压、劈裂抗拉、抗剪及弯曲韧性4种室内试验。在试验的基础上进行FLAC3D三维模拟。模拟结果可知:隧道经混凝土初砌后,剪切破坏区明显减少,钢纤维混凝土比普通混凝土有着更好的支护效果,顶底及两帮移近量较普通混凝土降低约7%。通过与现场实测数据的对比,证实该数值模拟结果与实测数据较为吻合,数值模拟的方法可为钢纤维混凝土在深埋隧道衬砌中的推广应用提供参考。更多还原     

钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的研究

通过对22个钢筋钢纤维混凝土牛腿试件的试验研究,探讨了钢纤维体积率、剪跨比、混凝土强度等对钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的影响,在普通混凝土牛腿斜截面抗裂荷载计算公式的基础上,给出了钢筋钢纤维混凝土牛腿斜截面抗裂荷载的计算公式,计算值与试验值基本吻合。     

含粗骨料的超高性能混凝土受弯试验研究

超高性能混凝土（以下简称ＵＨＰＣ）胶凝材料用量大，生产成本高，因此限制了其工程应用。通过在ＵＨＰＣ中适当掺入粗骨料，可有效减少胶凝材料用量，降低成本。设计制作了７组含粗骨料的ＵＨ- ＰＣ梁试件，通过四点弯曲试验，研究粗骨料质量掺量（０％、１５％、３０％、４０％）和钢纤维体积掺量（０％、１％、２％、３％）对ＵＨＰＣ弯曲性能的影响。结果表明:当未掺入钢纤维时，随粗骨料质量掺量增加，ＵＨＰＣ抗弯强度先降低后提高，且试件均发生脆性破坏；当掺入钢纤维时，ＵＨＰＣ的初裂强度和极限抗弯强度随钢纤维体积掺量的增加而提高，试件由脆性破坏变为延性破坏；当钢纤维体积掺量为２％时，含粗骨料ＵＨＰＣ弯曲韧性最高。     

玻璃纤维复合材料增强混凝土三点弯曲试验研究

为了研究内嵌式玻璃纤维织物复合材料加固混凝土的抗弯性能以及破坏模式,对玻璃纤维混凝土展开三点弯曲试验研究,分析了玻璃纤维材料的网格尺寸、层数、短纤维含量对混凝土的影响规律。结果表明：随着纤维层数的增加,混凝土试件的抗弯韧性较素混凝土有明显上升,极限载荷比值最大达到352%;随着纤维网格尺寸的变大,混凝土试件抗弯韧性逐渐下降直至趋近于素混凝土;当混凝土试件中掺入混凝土体积2%的短纤维后,试件的抗弯性能较素混凝土提升了200%,纤维增强混凝土试件表现出良好的抗弯性能;混凝土掺入玻璃纤维后破坏模式从脆性破坏转变成塑性破坏。     

HAREX钢纤维混凝土——一种新颖的建筑材料

在新加坡世界贸易中心参观世界博览会,见到一种新颖的建筑材料——钢纤维混凝土,今介绍给读者,供参考。 HAREX钢纤维是目前世界上最新型、最先进的金属纤维,HAREX钢纤维是在钢丝切断式、钢皮剪切式及溶炼式钢纤维基础上发展起来的。 HAREX钢纤维采用先进的生产工艺,使钢纤维的几何外形呈细长微纽弧片状,其横截面为曲状三角形,内表面粗糙,外表面呈烤蓝光泽,表面干燥无任何污渍。这些特点保证了它和混凝土料的最佳结合充分握裹。     

冻融循环作用下钢纤维混凝土Ⅱ型断裂性能

采用带切口的双面剪切试件,进行了冻融循环作用下钢纤维混凝土Ⅱ型断裂性能的试验研究。钢纤维体积率分别为00、.5%、1.0%、1.5%2、.0%的混凝土试件在-17℃～8℃范围内经受0、25、50、75次冻融循环,分析了钢纤维体积率、冻融循环次数对混凝土Ⅱ型断裂性能的影响。结果表明,冻融循环和钢纤维体积率对混凝土Ⅱ型断裂性能有明显的影响。冻融循环次数一定时,随钢纤维体积率的增加,混凝土Ⅱ型断裂韧度有较大提高,最大断裂韧度增益比可达241.9%;钢纤维体积率一定时,随冻融循环次数的增加,Ⅱ型断裂韧度逐渐下降。最后,在试验结果的基础上提出了冻融循环条件下钢纤维混凝土Ⅱ型断裂韧度、抗压强度以及劈拉强度的计算公式。     

钢纤维混凝土应用质量回访

1988年黑龙江省五常市龙风山水库消险加固工程中,首次将钢纤维混凝土技术应用于高速水流冲蚀破坏区。采用了喷射法(干喷法)施工,面积约750 m2。由于钢纤维混凝土施工中一个很重要问题是,如何解决好掺人的钢纤维在混凝土熟料中均匀分布。施工中选用播料机与强制式混凝土拌合机配套使用,结果较好地达到了钢纤维按设计乱向分布的目的。喷射时喷头呈螺旋状喷射,每次喷射厚度2-3cm。     

钢纤维混凝土断裂过程测试与力学性能

为了研究钢纤维混凝土的断裂过程和承载力的估算方法,分别对4种不同尺寸的钢纤维混凝土试件进行楔入式劈裂断裂试验,并对其中2个试件粘贴应变片进行断裂过程的跟踪监测。试验得到了一系列荷载位移关系曲线,由数据计算获得各个试件的荷载与张开位移关系曲线,以及断裂损伤区变形随荷载变化曲线。结合黏聚裂纹应力强度因子与断裂准则,对各组试件的承载力进行估计,并将其计算值与试验结果的平均值作比较,两者较吻合。表明用断裂力学原理分析该类材料结构的初期失效,和估计中小尺寸构件的承载能力是可行的。     

钢纤维混凝土断裂过程测试与力学性能

为了研究钢纤维混凝土的断裂过程和承载力的估算方法，通过加载试验机分别对四种不同尺寸的钢纤维混凝土试件进行楔入式劈裂断裂实验，并对其中两个试件粘贴应变片进行跟踪电测。实验得到了一系列载荷–位移关系曲线，由数据计算获得各个试件的载荷与张开位移关系曲线，以及断裂损伤区变形随载荷变化曲线。结合黏聚裂纹应力强度因子与双 断裂准则，对各组试件的承载力进行估计，并将其计算值与实验结果的平均值作比较，两者较吻合；表明用断裂力学原理分析该类材料结构的初期失效，和估计中小尺寸构件的承载能力是可行的。     

层布式混杂纤维混凝土抗压及抗拉性能试验研究

层布式混杂纤维混凝土(LHFRC)作为新型复合材料受到越来越多的重视。将钢纤维分两层均匀撒布于试件距上下表面大约20mm的层面内,而聚丙烯纤维掺杂在整个混凝土中。据此通过试验来对比层布式钢-聚丙烯混杂纤维混凝土、素混凝土(C)、层布式钢纤维混凝土(LSFRC)及聚丙烯纤维混凝土(PFRC)的立方体抗压、劈裂抗拉性能,研究聚丙烯纤维与层布式钢纤维对混凝土力学性能的影响。通过对比四种材料的抗压和抗拉性能,可为层布式混杂纤维的增强机理研究提供基础。更多还原