混杂纤维混凝土动力特性的试验研究

混杂纤维混凝土是高性能混凝土的一种重要形式,本文研究探索了钢纤维与粗合成纤维混杂构成的纤维混凝土的动力特性,并基于试验结果,分析了混杂纤维的增强机理。结果表明：混杂纤维混凝土的初裂、破坏冲击次数及冲击韧性比单一纤维混凝土分别提高了0．2～0．4、1．0～4．0和1．0～2．0倍,表明两种纤维具有良好的协同效应,同时,数理统计分析方法可以较客观、全面地反映混杂纤维混凝土的动力特性。     

改性腈纶纤维混凝土梁的弯曲疲劳特性

为了获得具有经济性和良好技术性能的混凝土结构,有必要研究改性腈纶纤维(以下简称腈纶纤维)对混凝土弯曲疲劳强度及疲劳极限的增强作用。用四点加载方法研究了腈纶纤维混凝土梁和底层撒布较长钢纤维的腈纶纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能。研究结果表明:当腈纶纤维体积分数为0.085%时,腈纶纤维混凝土梁和底层撒布较长钢纤维的腈纶纤维混凝土梁的弯曲疲劳强度比素混凝土分别提高11.7%和15.7%;当应力水平为0.90时,腈纶纤维混凝土梁和底层撒布较长钢纤维的腈纶纤维混凝土梁弯曲寿命分别是素混凝土的22倍和29.01倍。底层撒布较长钢纤维的腈纶纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能优于底层只撒布一层钢纤维或只采用腈纶纤维来增强的混凝土梁。复合纤维增强混凝土适用于道路及机场跑道。     

弹性混凝土有了用武之地

科学家将纤维加入混凝土中，制成了一种重量轻、抗裂缝并且更耐久的可弯曲材料。研究者说，这种已在日本、韩国、瑞士和澳大利亚得到应用的新型混凝土2005年夏将首次在美国投入使用。用纤维增强的混凝土并非新事物。但密歇根大学研制出的这种纤维混凝土抗裂性比目前修建人行道的材料高500倍，重量也轻40％。混凝土是水泥、水以及沙子或砂砾的混合物。在修建桥梁和建筑物时，通常使用金属丝或金属条来加强混凝土。     

建筑新材料——弹性混凝土

美国伊利诺斯州伊凡斯顿市西北大学的科学家们,最近使用一种新办法,在普通的混凝土中加进聚脂、钢或玻璃的长纤维,制成了具有弹性的混凝土。这种新混凝土的弹性,比传统的混凝土强100倍。使用这种混凝土建筑的屋宇、道路和桥梁,能适应地震的震撼而不断折。它那经过改良了的强度,又可以使它在制造同样规模的工程构件时,用材量更少,从而节省更多的原材料。弹性混凝土的制法首先是掺入比目前使用的标准纤维强化混凝土更多的纤维。标准     

哑铃型钢纤维粉煤灰混凝土的弯曲疲劳特性

混凝土的弯曲疲劳性能是钢纤维混凝土的主要力学性能.用4点加载方法重点研究了全掺钢纤维混凝土梁和底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能.研究证明:底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳强度比素混凝土提高15.7％;当应力水平为0.90时,全掺钢纤维(体积分数为1.0％)混凝土梁弯曲疲劳寿命是素混凝土22.47倍,底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳寿命是素混凝土的29.O1倍.即底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能比单独撒布一层钢纤维或单独采用聚丙烯腈纤维来增强混凝土效果更加显著.对于道路及机场跑道采用这一结构形式比较理想.表7,参9.     

多尺寸聚丙烯纤维混凝土抗弯韧性试验研究

为研究多尺寸聚丙烯纤维混凝土的抗弯韧性,采用四点弯曲试验对30个长×宽×高为400 mm×100 mm×100 mm的聚丙烯纤维混凝土试件进行研究,得到纤维混凝土梁的荷载-挠度曲线。基于美国ASTM-C1399-98方法,研究不同尺寸聚丙烯纤维及其混杂纤维对混凝土抗弯韧性的影响。研究结果表明:在相同掺量条件下,直径越小、长度越短的聚丙烯细纤维对混凝土裂前抗弯韧性改善效果越好;聚丙烯粗纤维和多尺寸聚丙烯纤维对混凝土裂后抗弯韧性有较大改善,并且在裂后出现低应力应变硬化现象;在相同掺量条件下,多尺寸聚丙烯纤维对混凝土的抗弯韧性改善效果最好;相对于素混凝土剩余强度,单掺聚丙烯细纤维混凝土剩余强度提高1.53~2.53倍,单掺聚丙烯粗纤维混凝土提高5.58~8.88倍,多尺寸聚丙烯纤维混凝土提高7.76~10.82倍。     

玄武岩纤维机场道面混凝土抗冻性试验研究

针对当前机场道面混凝土遭受冻融循环破坏而出现的耐久性问题,试验采用纤维增强混凝土技术。将两种规格的玄武岩纤维按0.1%的体积掺量掺入机场道面混凝土,进行了冻融循环试验;以及冻融前后动弹模量,质量损失和混凝土表面状态的对比分析。结果表明:掺玄武岩纤维的机场道面混凝土可明显提高抗冻性,抗冻等级提高了2.7~3.3倍。长度20 mm直径20μm体积掺量0.10%的玄武岩纤维道面混凝土抗冻性能最佳。     

高温作用后纤维素纤维混凝土渗透性试验研究

开展高温作用后纤维素纤维混凝土的氯离子渗透性试验,研究分析了温度和纤维掺量对混凝土渗透性能的影响.研究表明:高温后纤维素纤维混凝土的氯离子扩散系数随着温度的升高逐渐增大,且上升趋势随着温度的升高而减缓.温度在200℃左右时,混凝土的氯离子扩散系数提高比较明显,大约是常温下的3倍左右;温度达到400℃时,混凝土氯离子扩散系数的提高开始减缓,大约是常温下的4倍左右;当温度升高到600℃时,混凝土的氯离子扩散系数继续提高,大约是常温下的5倍左右.纤维素纤维的掺入降低了混凝土常温及高温后的氯离子渗透性,纤维掺量为0.6~0.9 kg/m3时,效果最为显著,随着纤维掺量的增加,纤维素纤维混凝土的氯离子渗透性有所增大.     

短切玄武岩纤维混凝土的力学性能试验研究

通过力学性能对比试验,研究了短切玄武岩纤维对混凝土试件破坏模式及力学性能的影响. 结果表明,短切玄武岩纤维混凝土的破坏呈明显的延性特征,玄武岩纤维显著提高了混凝土的抗弯拉强度和弯曲韧性,短切玄武岩纤维混凝土试件的弯拉强度较基体混凝土提高了61.4%,其弯曲韧性指数是基体混凝土的5.6倍;同时,玄武岩纤维延缓了混凝土抗压、抗拉强度的发展,短切玄武岩纤维混凝土试件的7天抗压、劈裂抗拉强度分别是其28天强度的78.7%、66.1%,而基体混凝土试件的7天抗压、劈裂抗拉强度分别是其28天强度的92.8%、69.8%.     

纤维混凝土组合桥面板裂缝宽度计算方法

为了考虑纤维混凝土中纤维对裂缝的桥接作用并计入其对抑制组合桥面板混凝土裂缝产生与发展的有利作用,提出了一种纤维混凝土开裂后残余应力的计算方法和考虑残余应力的裂缝宽度计算方法。综合考虑影响混凝土开裂后残余应力f_(R,1)的因素有:纤维屈服应力σ_y、纤维体积率V_f、混凝土抗压强度f_(cm)、纤维长度l_f、纤维特征参数a,推导了上述因素对影响纤维混凝土开裂后残余应力的相关性。基于35组纤维混凝土梁三点加载缺口梁试验数据进行回归分析,并得到了具有95%保证率的f_(R,1)计算公式。在欧洲规范混凝土裂缝宽度计算方法的基础上,考虑纤维混凝土开裂后残余应力的贡献,提出了一种组合桥面板负弯矩区裂缝宽度的计算方法。通过一个纤维混凝土组合桥面板负弯矩加载试验对该计算方法进行验证,结果表明,计算得到的开裂后钢筋应力及裂缝宽度与试验结果吻合较好。     

聚丙烯纤维网混凝土桥面铺装的性能研究

纤维增强混凝土简称纤维混凝土,是在素混凝土基体中掺入均匀分散的短纤维而组成的一种复合材料。其主要工作机理是利用均匀分散的短纤维来改善混凝土的脆性。在受力过程中,发挥纤维抗拉强度高、混凝土抗压强度高的各自优势,从而显著提高纤维混凝土材料的各项技术性能,使其具有优良的抗拉、抗弯、抗疲劳、抗冲击性能以及耐一磨耗、韧性高等特点。本文研究了聚丙烯纤维对桥面铺装混凝土的改性作用与机理。     

浅谈混杂纤维混凝土的增强机理

在混凝土中,掺杂纤维常常用来改善基体的韧性与塑性。单掺纤维混凝土改善混凝土性能有限。混杂纤维混凝土是由两种或者两种以上的纤维按一定比例混掺,既发挥不同纤维的优点,又能体现它们协同效应。混杂纤维水泥基复合材料可以发挥两种纤维的优点。第一种纤维强度高,可以提高整体的初始开裂强度和极限强度,第二种纤维延性、塑性好,可以提高后期开裂阶段的韧性和塑性。本文分析了混杂纤维混凝土的增强机理及研究方法,回顾总结了目前混杂纤维增强混凝土的研究现状。对其应用前景进行了初步探讨争展望。     

聚丙烯纤维混凝土路面应用研究

聚丙烯纤维混凝土(PPFRC)聚丙烯纤维掺入混凝土后,依靠纤维与混凝土界面的粘结,与混凝土共同承受各种收缩力,减少了微裂纹,提高了混凝土的抗压、抗折、抗冲击、抗疲劳、抗渗透性,提高了混凝土的整体性能,延长了混凝土的使用寿命,是一种性能非常优良的新型混凝土材料。在路面工程应用可有效改善路面的使用性能,延长路面使用寿命,从而节省工程造价。     

不同种类聚丙烯纤维混凝土性能对比试验

针对路面水泥混凝土的性能要求,对比研究了四种聚丙烯纤维对水泥混凝土性能的影响。结果表明,四种聚丙烯纤维对混凝土强度、韧性、耐磨性及渗透性均有不同程度的改善;聚丙烯单丝纤维能够提高混凝土的抗冻性,并且优于其他三种纤维;某些聚丙烯纤维不但没有改善混凝土的抗冻性,还使抗冻性下降;在选用聚丙烯纤维时,应根据不同的使用目的进行选择。     

锚喷支护巷道聚丙烯纤维喷层新技术研究

聚丙烯纤维混凝土柔性喷层是软岩巷道支护中一种新型的喷层形式。通过对聚丙烯纤维混凝土的抗拉、抗压、抗剪等力学性质测试,分析了聚丙烯纤维混凝土对软岩支护的适应性。结合顾桥矿工程应用,从耐久性、抗渗性、经济性和施工技术等方面系统地研究了聚丙烯纤维混凝土喷层的性能。与普通混凝土喷层相比,聚丙烯纤维混凝土喷层中的应力分布较均匀,同时具有较好的让压能力。工业性试验表明,聚丙烯纤维混凝土喷层具有较高的推广应用价值。     

聚丙烯纤维在混凝土工程中的应用

裂缝问题在我国众多混凝土结构工程中普遍存在,是工程领域需要解决的主要问题。本文分析了混凝土裂缝产生的原因,并结合国内聚丙烯纤维的应用情况,拟提出在混凝土中加入聚丙烯纤维来抑制混凝土裂缝的产生与扩展,并详细分析了聚丙烯纤维在混凝土中的作用机理,结合具体工程提出,在混凝土中适量加入聚丙烯纤维是抑制混凝土开裂的一种方法。     

聚丙烯纤维混凝土抗裂性能试验研究

紧紧围绕聚丙烯纤维混凝土的早期收缩抗裂性能这一主题,从作用机理、试验研究等方面进行了研究。针对混凝土早期收缩开裂的特点,本文对掺加聚丙烯纤维混凝土和不掺加聚丙烯纤维混凝土的抗裂性能试验进行了对比分析。在同水灰比、同坍落度两种不同材料的试验条件下,用圆环约束试验装置对纤维混凝土的早期抗裂性能进行研究,为铁路客运专线混凝土防裂设计提供一个有益的参考。     

高温下C60高性能混凝土热膨胀性能

研究了高性能混凝土与掺聚丙烯纤维的高性能混凝土及其组分在高温作用下的热膨胀变形。试验结果表明:混凝土中粗骨料随着温度的增加线性膨胀;900℃时,其线膨胀率达到2.465%。素砂浆和掺纤维砂浆在高温下的线膨胀率曲线变化趋势相一致,且相同温度下,素砂浆的线膨胀率比掺纤维砂浆的要大,前者约为后者的1.0$1.5倍。混凝土的线膨胀率随着环境温度的升高线性增大,900℃时,素混凝土与掺纤维混凝土的线膨胀率分别达到1.210%和1.142%。     

高温对C60高性能混凝土热膨胀性能研究

研究了高性能混凝土与掺聚丙烯纤维的高性能混凝土及其组分在高温作用下的热膨胀变形。试验结果表明：混凝土中粗骨料随着温度的增加线性膨胀;900℃时,其线膨胀率达到2.465％。素砂浆和掺纤维砂浆在高温下的线膨胀率曲线变化趋势相一致,且相同温度下,素砂浆的线膨胀率比掺纤维砂浆的要大,前者约为后者的1.0~1.5倍。混凝土的线膨胀率随着环境温度的升高线性增大,900℃时,素混凝土与掺纤维混凝土的线膨胀率分别达到1.210%和1.142%。     

聚丙烯纤维在厦门某工程地下室混凝土中的应用及其作用分析

本文阐述了一种新型的合成纤维一聚丙烯纤维在混凝土中的应用效果。实践表明,聚丙烯纤维掺加在混凝土中可以起到阻裂和细化裂缝的作用,明显地改善了混凝土的微观结构,使混凝土中原生的微裂纹减少、裂缝宽度减小,这必然使混凝土硬化体的抗渗性和韧性得到相当程度的提高,使混凝土表面光滑,进而使混凝土的耐久性得到大幅度的提高。使得聚丙烯抗裂纤维混凝土被广泛应用在大面积地下筏板、侧墙、顶板及道路面层、水工混凝土之中。