纤维水泥基复合材料弹性模量的试验测量方法

弹性模量是衡量混凝土材料性能的重要参数之一,其大小反映了抵抗弹性形变能力的强弱.对钢纤维增强混凝土和掺聚丙烯腈纤维的橡胶砂浆的弹性模量及抗压强度进行试验.试验结果表明,超短钢纤维混凝土的抗压强度和后期弹性模量较短钢纤维混凝土有明显提升,掺有聚丙烯腈纤维的橡胶砂浆的弹性模量降低明显,改善了橡胶砂浆的韧性和变形能力.     

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。     

螺旋钢纤维混凝土抗冲击试验分析

大量研究表明在混凝土中加入钢纤维可显著增强混凝土的延展性与抗拉强度,从而可提高混凝土建筑的抗爆抗冲击性能.目前在施工作业中普遍应用的是直钢纤维或钩尾钢纤维.上述种类的钢纤维只能在混凝土基体中提供二维平面黏结,在混凝土构件受力开裂下极其容易发生钢纤维与混凝土脱离的情况,从而限制了钢纤维提高混凝土建筑抗爆抗冲击性能的有效性.本文针对建筑的抗爆抗冲击安全需求设计开发了螺旋钢纤维混凝土建筑材料,并开展了分离式霍普金森杆(SHPB)和落锤试验,对材料与梁构件在高速冲击下的响应进行了研究.结果表明,与传统钢纤维相比,螺旋钢纤维可有效控制混凝土开裂,对提高防护建筑抗爆抗冲击性能有着极大的贡献.     

路桥施工中钢纤维混凝土的施工技术分析

本文简要介绍了钢纤维混凝土的特性,阐述了路桥试工中应用钢纤维混凝土的必然性,并就路桥施工中如何提高钢纤维混凝土的施工技术进行分析。     

钢纤维对超高性能混凝土徐变损伤与失效行为的影响

为探明钢纤维对超高性能混凝土（UHPC）在高持久应力作用下的损伤与失效的影响，采用28天龄期的UHPC与普通混凝土试件开展了徐变损伤与失效试验。测试了各个试件加载全过程的轴向与环向应力应变，分析了其破坏模式、残余应变、徐变应变与名义泊松比。结合超声波无损检测与扫描电子显微镜手段，分析了UHPC内部微裂缝扩展与钢纤维与水泥基体的黏结损伤。结果表明：高持久应力的作用会导致UHPC与普通混凝土试件内部微裂缝扩展，引发构件横向膨胀，并最终导致构件破坏。UHPC中钢纤维的桥接约束效应可以很好地控制内部微裂缝扩展，从而限制了构件的横向膨胀。在持荷加载前，UHPC与普通混凝土具有类似的泊松比（0.18～0.19）；在持荷破坏时，UHPC的最大泊松比为0.28，而普通混凝土的最大泊松比达到0.6。当持久应力水平超过0.70 fc时，徐变损伤开始出现，具体表现为循环加载的强度与弹性模量下降。随着持久应力水平的提升，钢纤维与水泥基体的黏结出现损伤，钢纤维无法约束试件内部微裂缝的扩展，从而进一步加剧了试件损伤，甚至导致了试件的破坏。     

钢-钢纤维混凝土组合桥面板偏心受拉性能

为探究钢-钢纤维混凝土（SFRC）组合桥面板在主梁体系下的偏拉力学特征，分别设计制作了1个普通混凝土组合桥面板和1个SFRC组合桥面板试件进行偏拉试验，并引入材料塑性损伤模型进行有限元模拟，考察了偏拉荷载作用下SFRC对组合桥面板破坏形态、刚度折减、应变分布等力学性能的影响规律。试验及数值分析结果表明，相比普通混凝土，SFRC受拉裂缝数量多但宽度小；通过观测钢筋应变发展及分布可知，由于SFRC具有拉伸硬化特性，在开裂后仍能继续承担外部荷载；SFRC开裂后，其对组合板轴向抗拉刚度与侧向抗弯刚度贡献明显大于普通混凝土；当最大裂缝宽度分别为0.10和0.20 mm时，SFRC对组合板的轴向抗拉刚度贡献为36%和22%，普通混凝土仅为15%和11%;SFRC对组合板的侧向抗弯刚度贡献为41%和27%，普通混凝土仅为29%和17%，表明SFRC开裂后仍可考虑其对组合桥面板刚度贡献。此外，结合理论推导分析了组合板在钢结构全截面屈服时的承载力，结果表明，SFRC和普通混凝土对组合桥面板极限承载力贡献不显著。     

超高性能混凝土中热处理钢纤维在氯离子环境下的腐蚀试验

钢纤维是超高性能混凝土（UHPC）中主要的增强材料之一,为进一步提高钢纤维的耐腐蚀性能,推进UHPC在腐蚀环境中的使用,文中从钢纤维的耐腐蚀性能增强出发,对钢纤维在150℃、300℃、450℃、600℃四种不同温度下进行热处理,并用作原材料制作超高性能混凝土。将UHPC、钢纤维（含对照组）置于3.5%氯离子溶液中浸泡100天,期间采用电化学方法、微观表征对钢纤维的腐蚀行为进行测试分析。结果:钢纤维经过600℃热处理下的氧化皮最耐腐蚀,表面形貌最致密,但耐腐蚀性能下降程度在所有热处理温度中最大。浸泡前和浸泡后,在150℃处理后的钢纤维耐腐蚀性能最低,随着热处理温度提高,改性钢纤维耐腐蚀性能逐渐增强。钢纤维表面氧化层致密性随着温度升高而逐渐增大;随着处理温度升高钢纤维锈层形貌变化在浸泡环境下形态逐渐增大,钢纤维置于氯离子溶液中生成物质不同且种类增多,通过形貌分析得出主要表现有FeOOH（α、γ、β）的形貌特征,但UHPC中钢纤维未具有FeOOH的三种形貌特征。腐蚀初期氧化皮越致密,对铁基体的保护作用越大;但长期腐蚀下防护作用越来越弱,且氧化皮越致密反而越会促进腐蚀,防护作用降低的幅度越大。     

碳化作用下钢纤维混凝土抗拉性能试验研究

通过对43组129个100 mm×100 mm×100 mm的混凝土立方体试件进行试验研究,以钢纤维体积率、混凝土强度等级和碳化龄期为变量,研究了不同体积率、不同强度等级的钢纤维混凝土在不同碳化龄期下抗拉性能的变化规律,探讨了钢纤维对混凝土抗拉强度的影响机理.试验结果表明,混凝土基体强度等级较高时,钢纤维对碳化后混凝土...     

钢纤维自应力混凝土加固简支变连续梁疲劳试验

以钢纤维自应力混凝土(SFRSC)作为加固材料,研究有损伤的简支梁加固为连续粱后的疲劳性能.分别采用SFRSC、钢纤维混凝土和普通混凝土作为湿接缝接头和叠合层材料,对有损伤的简支粱进行加固.通过疲劳试验,对负弯矩区及跨中钢筋的应力水平、裂缝宽度及跨中挠度等进行了对比分析.试验结果表明,SFRSC加固简支梁变连续梁,可有...     

丙乳硅粉钢纤维混凝土在水工混凝土缺陷处理工程中的应用

丙乳拌制的无水混凝土（砂浆）具有优异的粘结、抗裂、防水、防氯离子渗透、耐磨、耐老化等性能;硅粉作为掺和剂加入混凝土可以提高混凝土早期强度和最终强度、增加密实度、改善混凝土离析和泌水性能、提高混凝土的抗渗性、抗化学腐蚀性和比电阻;钢纤维混凝土克服了混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、性脆等缺点,具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能,可以解决钢筋混凝土难以解决的裂缝、耐久性等问题。集以上三种混凝土优点的丙乳硅粉钢纤维混凝土可以在水工建筑物过水面混凝土缺陷处理中使用和推广。