钢纤维轻骨料粉煤灰砼抗压性能试验研究

为了研发具有绿色特质的现代高性能钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土,试验研究了水灰比、钢纤维体积率、粉煤灰取代水泥量对混凝土拌合物工作性能和混凝土干表观密度、立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量的影响规律。结果表明:配制强度等级LC35的钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土,可采用水灰比0.30、钢纤维体积率0.4%~1.2%和粉煤灰替代水泥量0%~20%。在该参数范围内,所配制的混凝土拌合物具有大流动性和良好的粘聚性与保水性,混凝土干表观密度符合结构轻骨料混凝土密度等级1700要求;随钢纤维体积率增加,混凝土受压破坏形态转变为塑性破坏,立方体和轴心抗压强度以及弹性模量均有所提高;粉煤灰替代水泥量对各受压性能指标影响较小;钢纤维轻骨料粉煤灰混凝土的轴心抗压强度、弹性模量的取值满足现行轻骨料混凝土技术规程的要求。     

钢纤维陶粒轻骨料混凝土受拉性能试验

采用工程中常用的陶粒作为轻骨料,制成界面粘结强度较高的陶粒轻骨料混凝土,研究不同钢纤维掺量的钢纤维轻骨料混凝土的受拉性能.根据试验数据得出钢纤维轻骨料混凝土立方体劈拉强度随钢纤维体积率变化的规律,拟合出其劈拉强度与立方体抗压强度的关系式.试验结果表明,其抗拉强度提高幅度较大.当钢纤维体积率为2.5%时,试件的劈拉强度和抗折强度值分别提高55.9%和77.31%,钢纤维轻骨料混凝土的拉压比也随着钢纤维体积率的增加而增大.     

新型的建筑工程材料——水泥土

水泥土是把土壤、波特兰水泥和水(有时还掺火山灰等掺合料)通过均匀混合、夯打密实并凝结固化的一种具有增韧补强、抗腐蚀防渗漏的工程材料。水泥土与混凝土的主要差别在于骨料粘结的方式不同。在混凝土拌合物中,有足够量浆体包覆骨料表面并填充骨料之间的孔隙;水泥土拌合物中的浆液含量则不足以填充土壤骨料的孔隙和包覆所有颗粒土。另一种差别为     

单轴受压下钢纤维再生骨料混凝土本构模型

通过150mm×150mm×300mm钢纤维再生骨料混凝土棱柱体的单轴受压试验,研究了水胶比、再生骨料取代率和钢纤维体积率等参数对钢纤维再生混凝土轴压应力-应变全曲线的影响,揭示了钢纤维再生混凝土的破坏机理和参数变化对钢纤维再生混凝土单轴受压力学性能影响的规律.结果表明,钢纤维改变了再生混凝土的破坏形态,随着钢纤维体积率增大,试件由劈裂破坏转变为剪切破坏,剪切面与荷载垂线的夹角增大,峰值应力和峰值应变均有一定程度的提高.相同钢纤维体积率下,钢纤维再生混凝土峰值应力受再生骨料取代率变化的影响较小;但是,随着再生骨料取代率的增加,钢纤维再生混凝土峰值应变增大,初始弹性模量减小.与普通混凝土类似,随水胶比的减小,钢纤维再生混凝土应力应变曲线下降段的斜率增大.基于对试验数据的综合分析,建立了考虑再生骨料取代率、钢纤维体积率影响的钢纤维再生混凝土轴压本构模型.     

钢纤维再生粗骨料混凝土的力学性能试验研究

基于再生混凝土本身存在一些特性缺陷,试验设计从钢纤维体积率、再生粗骨料置换率以及混凝土的水灰比对钢纤维再生混凝土试块进行力学试验.结果表明:掺入钢纤维的再生混凝土强度值均有所增加;再生骨料置换率和水灰比与钢纤维混凝土的力学强度呈负相关;通过对再生骨料置换率影响下钢纤维再生混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度之间的关系,做出拟合曲线,并得出数据模型.     

钢纤维混凝土的抗压强度

本文通过对试验结果的分析研究,探讨了钢纤维体积率、长径比,基体水灰比,水泥用量,砂率、骨料粒径等因素对钢纤维混凝土抗压强度的影响以及抗压强度的尺寸效应,从机理上分析钢纤维对混凝土抗压性能的增强作用,有关试验方法的建议和结论已列入我国的《钢纤维混凝土试验方法标准》。     

钢纤维混凝土路面在工程中的应用

钢纤维混凝土主要应用于公路水泥混凝土路面,在水泥混凝土路面中通过纤维的网壮分布,改善混凝土的性能,大大提高混凝土的抗折强度,同时提高混凝土的耐磨、抗渗、抗冲击能力,减少断板、龟裂等病害现象。国内外同类技术比较钢纤维混凝土路面在国外应用比较广泛,在国内应用起步较晚,1999年该技术在河南省平顶山市首次应用,并进行了应用研究,因技术先进、效果良好,进行了推广应用,本文就钢纤维混凝土路面在平顶山市的具体应用做了详细的介绍。     

钢纤维轻骨料混凝土抗冲击性能试验研究与统计分析

对5组钢纤维体积掺量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的钢纤维轻骨料混凝土圆饼试件进行了自由落锤冲击试验.试验结果表明:钢纤维的掺入可以提高轻骨料混凝土的抗冲击性能,而且钢纤维的体积掺量越多,提高效果越明显.由于试验结果具有较大的离散性,借助数理统计的方法对试验结果进行分析,研究随着钢纤维掺量的改变,铜纤维轻骨料混凝土抗冲击性能的变化规律.采用对数正态分布和两参数的威布尔分布分别对5组钢纤维轻骨科混凝土的抗冲击性能进行概率分布拟合,拟合结果表明,对数正态分布和两参数威布尔分布均能很好地描述不同掺量钢纤维轻骨科混凝土的抗冲击性能.最后,采用两种分布拟合了钢纤维轻骨料混凝土的抗冲击性能方程.     

浅谈钢纤维混凝土在桥面铺装施工中的应用

近年来，随着钢纤维混凝土在工程中的推广使用，尤其是在桥面铺装混凝土中的应用，其改善混凝土先天结构、分散裂缝的优点得到充分的体现，下面笔者结合自己的工程实践，就钢纤维混凝土在桥面铺装施工中的应用谈几点看法。1．钢纤维在混凝土中的作用在水泥混凝土中掺入钢纤维能使水泥混凝土的性能得到极大的改善：可以改善水泥混凝土的脆性，提高水泥混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击和抗爆、抗震性能。大型桥面的铺装用钢纤维混凝土，对增强桥面的整体性、耐久性、抗裂性、抗震性、柔性都有很大的益处。钢纤维与玻璃纤维、聚丙烯纤维相比，除施工较麻烦外，抗拉、抗压、抗剪、抗拆强度均较高，且抗紫外线、抗老化性能均较高。钢纤维掺入桥面铺装混凝土，理论依据及施工经验都比较成熟。     

轻骨料高强度钢纤维混凝土的力学特性

对轻骨料高强度钢纤维混凝土的抗压强度、初裂强度、弯曲强度、弹性模量和弯曲韧性指数等主要力学指标进行了试验研究。试验结果表明：给轻骨料混凝土中掺入钢纤维，可有效地提高基体的抗裂强度、弹性模量和变形性能等。     

离心成型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度试验研究

通过试验研究了离心工艺参数、骨料级配、钢纤维长度和体积率等因素对离心成型钢纤维混凝土环形截面构件的轴向和环向劈裂抗拉强度的影响规律.结果表明：增大离心加速度有利于提高钢纤维混凝土的轴向劈裂抗拉强度;选用长度较小的钢纤维时,适当延长中速阶段的离心时间也可提高钢纤维混凝土的轴向劈裂抗拉强度;选用长度较大的钢纤维时,适当延长中速阶段的离心时间或增大离心加速度可提高钢纤维混凝土的环向劈裂抗拉强度.选取粗骨料级配5—10mm可获得较高的轴向劈裂抗拉强度,选取粗骨料级配5—15mm可获得较高的环向劈裂抗拉强度.对于外径为550mm以内的离心成型环形截面构件,钢纤维长度宜为25—32mm,体积率不宜大于1.2%.经统计分析提出了离心成型钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度计算公式.     

弓形钢纤维自轻骨料混凝土基体拔出荷载影响分析

研究了单根弓形钢纤维自轻骨料混凝土基体拔出全过程;利用自制模具,通过试验得到不同埋深弓形钢纤维自轻骨料混凝土基体中拔出全过程的荷载-位移关系曲线;对弓形钢纤维进行分段分析,将弓形钢纤维分为平直段与弯钩段,对弯钩段在拔出过程中的受力特征,以及其在拔出时塑性变形与摩擦力之间的耦合机理进行研究,分析说明了弓形钢纤维最大拔出荷载成因与平直钢纤维的不同点;对试验数据进行分析,得到弓形钢纤维最大荷载-埋深关系曲线。     

基于均匀化预测含初始缺陷钢纤维混凝土弹性模量

基于细观夹杂理论,将掺钢纤维的混凝土看成由砂浆、骨料、界面、初始缺陷、钢纤维以及界面处较大的孔隙率组成的多相复合材料,采用分步均匀化的方法建立预测混凝土混合夹杂模型,将微分法、Mori-Tanaka方法以及Christensen的三相模型相结合求解混合夹杂模型,模型预测结果与试验结果吻合较好,分析结果表明：骨料性质对纤维混凝土弹性模量影响显著,钢纤维混凝土整体弹性模量随水灰比,界面过渡区厚度,孔洞体积分数的增加而降低,随骨料体积分数,骨料弹性模量,钢纤维的弹性模量以及界面的弹性模量的而增大。     

钢纤维再生混凝土动态冲击试验破坏形式研究

试验制作了一系列具有不同体积钢纤维掺量下的再生骨料混凝土试件,利用74 mm变截面分离式的霍普金森压杆(SHPB)进行了动态冲击压缩试验,研究了不同钢纤维掺量和气压值下再生骨料混凝土材料的破坏形态与模式,分析了材料的动态应变速率敏感性.结果表明,钢纤维再生混凝土的破坏形式与钢纤维体积掺量和应变速率有较高的相关性,对进一步进行深入研究具有指导意义.     

钢纤维混合骨料混凝土轴心抗拉性能试验研究

本文运用正交设计的试验方法,通过轴心抗拉试验,分析了水胶比、轻骨料掺量、钢纤维体积掺量等因素对钢纤维混合骨料混凝土轴心抗拉强度的影响,并论述了钢纤维对混凝土的增韧作用。     

改性钢管全再生粗骨料混凝土短柱的轴压试验

为了最大化利用再生骨料,以硅粉和钢纤维掺量为主要变化参数设计了20个圆形和方形截面钢管全再生粗骨料混凝土短柱构件进行轴压试验,观察了短柱的受力全过程和破坏形态,获取了构件的荷载―变形全过程曲线,分析了硅粉和钢纤维掺量对其承载性能的影响,试验结果表明:混凝土中的粗骨料全部采用再生骨料会降低钢管再生混凝土柱的峰值承载力及峰值应变,可以采用硅粉的填充效应及活性和钢纤维对裂缝的内部约束来改善钢管全再生骨料混凝土柱的性能,经改性后的钢管全再生骨料混凝土柱的性能和普通钢管混凝土柱的性能相当,硅粉掺量为10%、钢纤维体积掺量为1.5%的钢管全再生骨料混凝土的峰值承载力超过了普通钢管混凝土柱。并采用现有计算理论及规程计算公式对构件的承载力进行了计算和比较,得到各规程在计算钢管全再生骨料混凝土承载力时的适用性,规程EC4和试验数据更接近。     

公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用

钢纤维混凝土是一种新型的优质水泥基复合材料,本文就钢纤维和钢纤维混凝土的性能进行了分析,同时针对路桥施工过程中钢纤维混凝土技术应用作了探讨。     

硅粉掺量对钢纤维混凝土抗冲耐磨性能的影响

基于钢纤维掺量为0.8%的3个不同等级的混凝土,在满足和易性要求的前提下,掺入不同量的硅粉进行配合比试验,利用HNK-3型混凝土抗含沙水流冲刷仪对多组混凝土进行抗冲耐磨试验.结果表明,混凝土抗冲耐磨强度随着硅粉掺量的增加呈现出先增强后减弱的趋势,硅粉掺量临界点10%对应其抗冲耐磨的峰值强度.对比4个硅粉掺量的钢纤维混凝土微观影像可知,临界点处的硅粉掺量能最有效的提升钢纤维、水泥和混凝土骨料之间的黏结力,使钢纤维混凝土的抗冲耐磨强度获得显著提升.     

钢纤维轻骨料混凝土的强度和变形性能

采用人造膨胀珍珠岩作粗骨料 ,同时掺入随机乱向分布的短钢纤维 ,配制成一种新型的多相材料复合的混凝土——钢纤维轻骨料混凝土 .对新型混凝土材料进行立方体抗压强度、劈拉强度、弯折强度、轴心抗压强度和弹性模量等试验 ,研究其强度、变形等力学性能 .试验结果表明 ,采用轻骨料和加入钢纤维后 ,混凝土的强度和变形等力学性能的改善 ,效果十分显著 .     

钢纤维次轻混凝土抗折性能试验

目的研究钢纤维次轻混凝土的抗折性能,为相关规范的编制及其在实际工程中的应用提供理论数据.方法考虑轻骨料体积分数、钢纤维体积分数、钢纤维类型、水灰比4种影响因素,利用正交试验方法,设计制作了25组钢纤维次轻混凝土抗折试块以及立方体试块进行试验.采用极差分析和方差分析方法分析各因素对抗折强度的影响程度.结果钢纤维体积分数影响最为显著,随着体积分数的增加,抗折强度有明显增大,掺入体积分数2.0%的钢纤维,可提高抗折强度约50%;钢纤维种类对抗折强度影响显著,最大值与最小值相差28.9%;水灰比和轻骨料体积分数对抗折强度影响较小.结论钢纤维次轻混凝土的抗折强度与立方体抗压强之间的回归公式为f_f=0.202f~(0.778)_(cu).