聚丙烯纤维对混凝土抗裂性能的影响

对聚丙烯纤维混凝土的力学性能、变形性能、抗裂性能及耐久性能进行了试验研究。结果表明：在混凝土中掺入一定量的聚丙烯纤维是克服混凝土开裂的有效途径。纤维在混凝土中所形成的乱向支撑体系，产生一种有效的二级加强效果，能较大幅度地提高混凝土的抗裂性能，改善混凝土的抗渗性能。本文同时探讨了聚丙烯纤维对混凝土抗裂性能影响的机理。     

聚乙烯醇纤维与WHDF抗裂减渗剂对混凝土早期抗裂性能影响的试验研究

利用平板抗裂法研究了聚乙烯醇纤维和WHDF抗裂减渗剂对混凝土早期抗裂性能的影响,结果表明:在配合比及环境条件相同的情况下,聚乙烯醇纤维能较大幅度地提高混凝土的早期抗裂性能,裂缝数量减少55%,总开裂面积减少83%,但WHDF抗裂减渗剂未达到提高混凝土的早期抗裂性能的效果。     

PVA纤维和抗裂防渗剂对水工混凝土性能的影响

通过试验研究了PVA纤维和抗裂防渗剂对水工混凝土开裂抗渗性、体积稳定性以及力学性能的影响。结果表明：防渗抗裂剂可以改善拌合物保水保坍、抗离析及施工和易性，提高新拌混凝土黏稠度；单掺PVA纤维或防渗抗裂剂能够明显增强混凝土的抗渗抗裂性能，而防渗抗裂剂与PVA纤维的复掺未表现出有效的叠加效应，研究成果为增强水利工程整体抗裂性能提供决策依据。     

纤维混凝土抗裂性能研究

通过试验比较了单掺聚丙烯腈纤维、混掺聚丙烯腈纤维和钢纤维混凝土的强度、极限拉伸值、弯曲韧性和抗裂性能,试验结果表明,聚丙烯腈纤维能抑制混凝土早期塑性及干缩裂缝,提高混凝土早期抗弯韧性,对混凝土抵抗早期裂缝有明显影响,但对混凝土后期抗裂性能没有明显作用;混掺钢纤维与聚丙烯腈纤维明显提高了混凝土的抗压强度、抗拉强度、极限拉伸值和弯曲韧性,可同时改善混凝土早期与后期的抗裂性能,但如成型不当更易形成裂缝.     

PVA纤维增强混凝土的弯曲韧性

为了掌握具有高强度和弹性模量的聚乙烯醇纤维(PVA)增强混凝土的抗弯韧性,对PVA纤维混凝土的弯曲韧性进行了系统试验,测定了不同纤维掺量纤维混凝土梁的荷载—挠度全曲线。基于美国ASTM方法,分析了PVA纤维增强混凝土的弯曲韧性。研究表明:PVA纤维可显著提高混凝土抗弯韧性和变形能力,纤维掺量为0.78kg/m3、1.0kg/m3和1.3kg/m3时,韧性指数I5分别比素混凝土提高2.89、2.82和3.24倍,I10分别比素混凝土提高4.33、5.08和6.29,I30分别比素混凝土提高7.91、7.98和8.83。在纤维体积率相同情况下,PVA纤维混凝土抗弯韧性高于聚丙烯纤维混凝土;PVA纤维使混凝土由脆性破坏变为延性破坏。     

掺纤维水工大体积混凝土抗裂性能研究

为了考察掺纤维对混凝土阻裂、止裂能力的影响规律,分别研究了掺钢纤维和掺聚丙烯纤维水工大体积混凝土的初裂强度、等效抗折强度、弹性模量和弯曲韧性。结果表明:掺聚丙烯纤维将一定程度降低混凝土的初裂强度、抗折强度和弹性模量,有利于小幅提高混凝土的等效抗折强度、承载能力系数和弯曲韧度值。掺钢纤维有利于显著提高混凝土的初裂强度、抗折强度和等效抗折强度,且弹性模量略有增加,承载能力变化系数和弯曲韧度值大幅增加。总体而言,与掺聚丙烯纤维混凝土相比,掺钢纤维混凝土具有更好的延性和抵抗混凝土开裂的能力。     

双掺纤维膨胀剂水工混凝土抗裂性能试验研究

鉴于膨胀剂和纤维在改善混凝土抗裂性能方面机理不同,通过室内试验对双掺纤维膨胀剂水工混凝土抗裂性能展开研究.结果显示,双掺膨胀剂纤维混凝土的抗裂性能比单掺膨胀剂或混凝土的抗裂性能存在明显优势.根据试验结果,考虑工程的经济性,建议混凝土中UEA膨胀剂掺量为16 kg/m3、纤维掺量为0.5 kg/m3.     

纤维素纤维混凝土早期抗裂与抗渗性能试验

渠道衬砌混凝土极易开裂渗透,严重影响渠道的正常使用和混凝土耐久性。纤维可以在混凝土中发挥阻裂作用。通过对比试验,研究了纤维素纤维混凝土与聚丙烯纤维混凝土的早期抗裂和抗渗性能,分析纤维素纤维掺量对混凝土抗裂性和抗渗性的影响规律,探讨纤维改善混凝土抗裂和抗渗性能的机理,提出经济合理的纤维掺量。试验结果表明:纤维素纤维的掺入显著改善了混凝土的抗裂和抗渗性能,且改善效果明显优于聚丙烯纤维。     

丹强丝抗裂纤维在混凝土中的应用

混凝土存在延性差、脆性大、抗拉强度低及抵抗变形能力差等缺点,很难满足水利水电工程对混凝土较高的抗裂性能和抗变形性能的要求,特别是在一些特殊的变截面或者易开裂渗漏的部位,很容易因为塑性收缩、干燥收缩以及温度应力等因素而导致剥皮、开裂.经研究表明,在混凝土中掺加丹强丝抗裂纤维能大幅度改善这一系列不足,提高混凝土的性能,限制混凝土早期塑性收缩和干燥收缩的效果很明显.     

碾压混凝土抗裂性能评价

各学者提出的抗裂评价指标是根据混凝土不同结构用途提出来的,考虑的问题各有侧重。在工程实践中,应该突出主要矛盾,合理采用单一性能指标或综合评价指标对混凝土的抗裂性能进行评价。提出了理想化抗裂评价指标,并用其对临江和龙滩工程的碾压混凝土和常态混凝土进行评价,得出碾压混凝土的抗裂性能优于常态混凝土以及早期二级配碾压混凝土抗裂性能优于三级配,而后期三级配碾压混凝土的抗裂性能较优的结论。     

复掺纤维和粉煤灰的面板混凝土性能研究

为了考察纤维和粉煤灰对面板混凝土力学性能和体积稳定性的影响,试验研究了复掺粉煤灰和纤维的面板混凝土力学性能、干缩性能以及早期抗裂性能,并与基准混凝土进行了对比。结果表明:复掺粉煤灰和纤维,可以同时发挥粉煤灰混凝土后期强度增长快的特点以及纤维抗裂增韧的效果,复掺粉煤灰和纤维的混凝土90 d龄期抗压强度接近基准混凝土,28 d和90 d劈拉强度和极限拉伸值超过基准混凝土。纤维和粉煤灰可以约束混凝土的干缩,复掺粉煤灰和纤维的混凝土干缩率明显低于基准混凝土干缩率。复掺纤维和粉煤灰减少了水泥浆体和混凝土早期的收缩,并抑制了裂纹的产生和发展,从而提高了硬化水泥浆体和混凝土的抗裂能力。     

钢筋钢纤维混凝土深梁抗裂度的计算方法

通过对28根深梁的试验研究，探讨了钢纤维混凝土层厚、钢纤维体积率和剪跨比等因素对钢筋钢纤维增强部分混凝土深梁正截面抗裂度和斜截面抗裂度的影响，以及达到全截面加入钢纤维对抗裂度增强效果的钢纤维混凝土层厚。试验表明：深梁的抗裂度随钢纤维体积率的增加而增大，当钢纤维体积率ρf=20%时，正截面可提高80%左右，斜截面抗裂度可提高50%左右，当钢纤维混凝土层厚达到深梁高度的0.6倍时，可 达到全截面加入钢纤维对抗裂度的增强效果。提出了与普通钢筋混凝土深梁和钢筋钢纤维混凝土深梁相衔接的钢筋钢纤维增强部分混凝土深梁正截面抗裂度和斜截面抗裂度的计算公式。     

基于试验和仿真的混凝土早龄期抗裂特性方法研究

目前的混凝土抗裂性能研究方法存在不足,无法考虑工程实际中混凝土温度变化过程,不能考虑混凝土结构所受的约束状态,更不能考虑早龄期阶段的抗裂特性.针对这一问题,中国水利水电科学研究院自主开发了混凝土开裂全过程仿真试验系统,该系统既可以进行混凝土全龄期抗裂性能研究,试验得出真实温度历程、不同约束度条件下的混凝土材料参数,特别...     

大体积混凝土抗裂性指标试验研究

本文对影响大体积混凝土抗裂性的极限拉伸值、抗拉弹性模量、温度变形等几个主要因素进行了分析，得出大体积混凝土抗裂性指标，并将其应用于评价大体积混凝土抗裂性，结果与实际工程相符，可靠有效。为大体积混凝土的阶段性养护提供可靠的实验依据。     

砂状钢渣对混凝土抗压强度及早期抗裂性能的影响

通过试验研究了以砂状钢渣作为拌合料对混凝土抗压强度、早期抗裂性能的影响,并分析其影响机理。结果表明：水灰比为0.35时,随着砂状钢渣掺量的增加,混凝土的早期抗裂性能增强;从抗压强度角度考虑,砂状钢渣在混凝土中存在的最优掺量是30%。     

预吸水多孔钢渣对混凝土早期抗裂性能影响

混凝土的早期抗裂问题是当前国内外研究的热点之一。为了探究多孔钢渣对混凝土抗压强度和早期抗裂性能的影响,采用预吸水多孔钢渣等量部分替代混凝土中粗集料配制钢渣混凝土,并用刀口法研究不同水灰比和不同钢渣掺量对混凝土早期抗裂性能的影响规律。研究发现:掺加预吸水多孔钢渣混凝土7 d和28 d的抗压强度明显优于对照组,并且仅从抗压强度角度判断,钢渣在混凝土中存在最优掺量;掺加预吸水多孔钢渣后,混凝土裂缝初裂时间后移,裂缝最大宽度、单位面积上总开裂面积明显缩小,早期抗裂性能增强。从内养护角度分析,多孔钢渣能够改善混凝土内部相对湿度,从而抑制了混凝土早期收缩,有助于提高混凝土早期抗裂性能。     

拱坝低热水泥混凝土抗裂效果仿真

为了研究低热水泥混凝土在白鹤滩大坝中的抗裂效果,对比了低热硅酸盐水泥混凝土和常规中热水泥混凝土的热力学性能,并在典型坝段上设计温控方案。通过有限元仿真计算温度和应力,分析比较了两者在早期、一期冷却、二期冷却及封拱后等关键时段的温度、应力以及表面抗裂效果。结果表明,不同季节浇筑的混凝土应力过程线趋势一致。相比中热混凝土,低热混凝土在各不同时期均具有更高的抗裂安全系数,温控防裂的重点仍在二期冷却末。对于昼夜温差大的情况,低热水泥在早龄期需要更好的保温措施来达到表面抗裂效果。     

混凝土等效断裂韧度的解析方法及其尺寸效应

基于虚拟裂缝模型,提出一种计算混凝土三点弯曲梁等效断裂韧度的解析方法。应用该方法计算了梁的最大荷载和临界等效裂缝长度,进而求得等效断裂韧度。在此基础上,进一步研究了等效断裂韧度和裂缝亚临界扩展量的尺寸效应。结果发现,随梁高的增加,等效断裂韧度与裂缝亚临界扩展量均增加;随初始缝高比的增加,等效断裂韧度与裂缝亚临界扩展量增加至最大值,随后不断降低。该现象从另一角度验证了边界效应理论。     

基于起裂韧度准则的混凝土裂缝黏聚区特性

基于起裂韧度扩展准则和黏聚裂缝模型研究混凝土断裂全过程中的裂缝尖端黏聚区特性;利用不同尺寸的带裂缝三点弯曲梁试件,计算得到了裂缝尖端黏聚区的长度、黏聚力、裂缝张开位移等,并采用现有试验成果和有限元方法计算成果对本文结果进行了验证。分析结果表明:最大黏聚区长度以及峰值时刻对应的临界黏聚区长度随试件尺寸增大而逐渐增大,最大黏聚区长度受拉伸软化曲线影响;裂缝断裂全过程曲线受软化曲线影响较小;当外荷载达到峰值后裂缝张开位移近似为线性分布,黏聚力分布受拉伸软化曲线影响较大。