聚甲醛纤维增强混凝土抗折性能研究

针对聚甲醛(POM)纤维增强混凝土的抗折性能展开研究。以PP纤维增强的混凝土作为对比,研究不同掺量和不同长度的POM/PP纤维对增强混凝土的抗折强度的影响。研究结果表明,6mm长的POM纤维在0.6kg/m3掺量时抗折性能最好,6mm长的PP纤维在1.2 kg/m3掺量时抗折性能最好。POM纤维掺量在0.9 kg/m3时,6mm和12mm长的POM纤维增强的混凝土具有较好的抗折性能,PP纤维掺量在1.3 kg/m3时,同样在6mm和12mm长的PP纤维增强的混凝土具有较好的抗折性能。不同长度的POM纤维等量混掺增强的混凝土,以3mm和6mm混掺增强的混凝土抗折性最好。     

FC纤维在机场道面混凝土中的应用研究

为了研究不同掺量的FC纤维对道面混凝土抗折强度和抗裂性能的影响,设计了多组不同的混凝土配合比进行试验,对试验现象及结果进行对比,分析不同纤维掺量对抗折强度和抗裂性能的影响。结果表明：不同掺量的FC纤维对混凝土抗折强度略有提高,但效果不明显;当纤维掺量1 kg/m3～1.6 kg/m3,混凝土均未产生裂缝,抗裂效果明显。     

聚乙烯醇纤维和减缩剂对等强度混凝土徐变性能的影响

采用自制的徐变加载装置,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维掺量、减缩剂以及两者双掺对7 d等强度达到C50混凝土徐变性能的影响规律,结合自然养护和加载状态2种条件下的净浆的化学结合水量分析了其影响机理.结果表明:混凝土7 d加载,其徐变系数在持荷60 d后趋于稳定;相比于基准混凝土,加载状态促进了单掺减缩剂混凝土的水化,极大地降低了其徐变系数,单掺适量(0.6 kg/m3)PVA纤维对混凝土徐变系数影响不大,而加载状态显著地延缓了单掺过量(1.2 kg/m3)PVA纤维混凝土的水化,明显增大了其徐变系数,双掺适量PVA纤维和减缩剂降低了其徐变系数,而双掺过量PVA纤维和减缩剂反而增大了其徐变系数.     

聚丙烯纤维和机制砂中石粉对水泥砂浆抗裂性能的影响

通过试验研究了聚丙烯纤维掺量和长度、机制砂中石粉等量替代水泥比对水泥砂浆抗裂性能的影响,考虑了长度8mm的聚丙烯纤维在0.4—1.2kg/m3范围内的6个掺量、长度19mm的聚丙烯纤维在0.8—1.2kg/m3范围内的3个掺量以及在2.5%—15%范围内的5个石粉等量替代水泥比,采用现行标准试验方法测定了15种新拌水泥砂浆的稠度和分层度以及30个水泥砂浆试件的裂缝宽度和长度,采用开裂指数和抗裂性能比评价水泥砂浆的抗裂性能.结果表明:新拌砂浆均具有良好的工作性能,稠度和分层度均在合理范围内;适当掺量的聚丙烯纤维或采用适量的石粉等量替代水泥,均可有效改善水泥砂浆的抗裂性能,短纤维比长纤维具有更好的改善效果;在一定范围内,随着聚丙烯纤维掺量或石粉等量替代水泥比的增加,水泥砂浆的抗裂性能比增大而开裂指数降低;当聚丙烯纤维掺量为1.0kg/m3或石粉等量替代水泥比为10%时,水泥砂浆的抗裂性能最佳.     

聚甲醛纤维增强混凝土劈裂抗拉强度的研究

对聚甲醛(POM)纤维增强混凝土的劈裂抗拉强度展开研究,以PP纤维增强的混凝土作为对比,研究不同长度和不同掺量POM纤维对增强混凝土的劈裂抗拉强度的影响。研究结果表明,长度为6mm的POM和PP纤维增强的混凝土在掺量为0.9kg/m3时具有较好的抗劈拉性能。掺量为0.9 kg/m3时的POM纤维增强的混凝土中,长度为6mm的POM纤维增强混凝土具有较高的抗劈拉强度,而在掺量为1.3kg/m3时的PP纤维增强的混凝土中,PP纤维长度对混凝土强度影响较小。不同长度的POM纤维等量混掺增强的混凝土中,不同长度的等量混掺方案对混凝土的抗劈拉强度影响较小,其中以3、6、9和12mm四种长度等量混掺的混凝土抗劈拉效果最好。     

聚丙烯纤维机制砂水泥砂浆早期抗裂性能试验研究

以机制砂水泥砂浆为试验研究对象,研究了石粉含量、聚丙烯纤维掺量对水泥砂浆的早期抗裂性能的影响.在分析石粉含量0%,10%,15%,20%,25%,30%的影响并确定最佳含量的基础上,考虑聚丙烯纤维掺量0.6kg/m3,0.8kg/m3,1.0kg/m3,1.2kg/m3及6mm,12mm,18mm的长度变化,研究了聚丙烯纤维对机制砂水泥砂浆早期抗裂性能的改善效果.结果表明,掺加聚丙烯纤维可以有效提高机制砂水泥砂浆的早期抗裂性能.     

PVA纤维对水工抗冲磨混凝土性能的影响

为了改善混凝土的抗裂性能和抗冲磨性能,确保泄水建筑物的安全运行,在抗冲磨混凝土中掺入具有高强度和高弹性模量的聚乙烯醇(PVA)纤维.研究了PVA纤维混凝土的力学性能、变形性能、抗裂性能和抗冲磨性能,并与聚丙烯(PP)纤维混凝土的性能进行了对比.试验结果表明:当PVA纤维掺量为0.9 kg/m3时,混凝土的28,90和180 d抗压强度基本不变;劈拉强度分别增加了4.4%,8.4%和5.7%;极限拉伸值分别增加了10%,11%和4%.PVA纤维对混凝土早期干缩有一定的抑制效果,但后期混凝土的干缩值略有增加;混凝土塑性阶段的抗裂性能提高;混凝土的90和180 d抗冲磨强度增加.与PP纤维相比,PVA纤维对抗冲磨混凝土性能的改善效果更好.     

应变硬化水泥基复合材料的干燥收缩与开裂

为了改善水泥基材料的抗干缩和抗裂性能,在水泥基材中掺加了体积分数为0,0.75%和1.5%的PVA纤维.通过圆环试验,用裂缝观测镜和裂缝显微观测仪观测裂缝宽度,并计算其裂缝总面积、裂缝数量、最大和平均裂缝宽度.结果表明:添加PVA纤维后基体可获得多裂缝发展与应变硬化效果;裂缝的宽度及数量受基材组成比例和PVA体积掺量影响;当PVA纤维的体积掺量为1.5%时,裂缝的最大宽度可控制在40μm内、平均宽度小于20μm,裂缝面积降至4%以下,裂缝数量增加5倍多,裂缝控制率高于96%.PVA纤维混凝土具有良好的抗干缩和抗裂性能,可用于高耐久性的混凝土结构建设或重要工程的修补工作.     

动水压力作用下纤维沥青碎石封层的抗渗性能

考虑动水压力工况,基于原路面裂缝模拟进行渗水试验,研究了纤维掺量、碎石岩性、粒径及改性乳化沥青洒布量等因素对封层抗渗性能的影响规律,提出了不同交通环境下的抗渗性能要求,并借助SEM扫描电镜试验从细观尺度揭示了封层抗渗性能的增强机理.结果表明:多孔板透孔孔径小于3 mm时,纤维掺量对抗渗性能的影响比碎石岩性更为显著,当孔径大于3 mm,则碎石岩性对抗渗性能的影响大于纤维掺量;孔径越大,抗渗性能受沥青洒布量变化的影响越小,且沥青膜越厚,抗渗性能随孔径变化的幅度越小;相同碎石撒布量下,粒径范围为5~10 mm的碎石矿料间隙率大于粒径3~6,4~8 mm的碎石,使其与胶结料之间的黏结面积较小,黏附性也相应较低;玻璃纤维对沥青的物理、化学吸附作用可增强沥青-碎石黏附性,并在封层中均匀展布起阻裂作用,保证沥青膜完整性,进而有效增强封层的抗渗性能.     

玄武岩纤维增强路用混凝土力学与开裂性能

为了提高路用混凝土的韧性和抗裂性能,研究了玄武岩纤维掺量为0,1,3,6和10 kg/m3的碎石稳定基层混凝土和C30混凝土的工作性,抗压强度,断裂能及早期抗裂性能.试验结果表明:玄武岩纤维掺量增加,混凝土工作性下降,但可通过减水剂调整以保证其工作性.玄武岩纤维对混凝土增强效果不明显.混凝土中掺加玄武岩纤维,其峰值荷载和最大变形量均有所提高,当玄武岩纤维掺量大于6 kg/m3时,混凝土断裂能增加30%～100%.当玄武岩纤维掺量大于3kg/m3,混凝土开裂面积降低了30%～70%,混凝土抗裂性能显著提高.此外,SEM表明玄武岩纤维与水泥基体密切结合可以有效吸收混凝土中的拉应力,因而提高了混凝土的阻裂能力.     

有机纤维对“客运专线”用C40高性能混凝土性能的影响

目的为增强混凝土早期抗塑性开裂性能及耐久性,研究了有机纤维种类、长度及掺量对混凝土工作性能、力学性能及抗碳化性能的影响.方法采用坍落度试验、抗压与抗折强度试验、混凝土碳化试验及平板约束法测试进行研究.结果聚丙烯腈(PAN)纤维对混凝土工作性能影响最大,坍落度降幅达86%;掺入19 mm聚丙烯(PP)单丝纤维,坍落度下降25%;加入0.15%PP纤维,坍落度降幅达28.7%,含气量增加25.9%;掺入聚乙烯醇(PVA)纤维后,混凝土7 d、28 d抗压强度降幅最大,分别达30.4%、23.5%;12 mm PP单丝纤维体积掺量为0.15%时混凝土的抗裂效果明显好于0.05%掺量,而碳化深度较基准低30%.结论混凝土中掺入有机纤维后,早期抗塑性开裂性能明显增强;混凝土的抗裂效果随纤维长度和掺量增加,效果越来越明显;有机纤维的加入明显提高混凝土的抗碳化力,力学性能有所降低,但降幅不大.     

玄武岩纤维-微硅粉混凝土力学性能研究

为了提高高强混凝土的阻裂性能及韧性,以C60高强混凝土为研究对象,混掺玄武岩纤维和微硅粉矿物掺合料,通过正交试验方法,研究了玄武岩纤维和微硅粉对高强混凝土力学性能以及抗裂性能的影响。在混凝土基本力学性能试验中得到掺合料的最佳掺量基础上,通过圆环抗裂试验研究了两种掺合料对混凝土抗裂性能的影响效果。结果表明:当玄武岩纤维掺量为3kg/m~3、微硅粉掺量为7%时,混凝土的基本力学性能达到最佳值;玄武岩纤维-微硅粉混凝土相对微硅粉混凝土的裂缝降低系数为56.3%。由此得出结论:玄武岩纤维-微硅粉混凝土能够增强高强混凝土的基本力学性能和抗裂性能。     

玄武岩纤维对泡沫混凝土收缩开裂的影响

文章试验采用物理发泡法制备泡沫混凝土(密度为700～800 kg/m~3),研究了玄武岩纤维体积掺量与长径比对泡沫混凝土收缩开裂的影响,分析了纤维体积掺量对泡沫混凝土的减缩抗裂机理。结果表明:相同体积掺量条件下,长径比相对较大的玄武岩纤维改善收缩和阻裂的效果更明显;玄武岩纤维体积掺量为0.30%、长度为10 mm时能够显著降低泡沫混凝土的收缩开裂;玄武岩纤维泡沫混凝土的早期收缩情形可以得到有效抑制,强度显著提高,泡沫混凝土抗裂性能随之进一步改善。     

复合纤维对混凝土抗裂性能的影响

由于复合纤维具有良好的力学性能,通过掺入一定比例的多壁碳纳米管/聚丙烯腈复合纤维制备具有抗裂性能的混凝土,使用WA-1000B型液压式万能试验机和PTS-E0系统分别对试件的力学性能和抗裂性能进行测试,并结合混凝土综合抗裂模型,对掺加量为1.2~2.1 kg/m3的4组混凝土的力学性能和抗裂性能进行研究.实验结果表明:复合纤维的掺入可以提高水泥混凝土强度40%左右,同时减少了表面裂缝的出现,混凝土的力学性能和抗裂性能随着复合纤维掺加量的增加呈现增强趋势,但复合纤维的工程用量需要综合考虑.     

纤维自密实混凝土力学性能及早期抗裂性能研究

对掺聚丙烯腈纤维、钢纤维和混杂纤维自密实混凝土的配制进行了系列试验,得到纤维自密实混凝土的配制方法及纤维的适宜掺量。试验结果表明,当聚丙烯腈纤维掺量不高于1.2 kg/m3、钢纤维体积掺量不高于1.5%的情况下,通过适当调整外加剂的掺量、类型以及砂率,可以使混凝土达到自密实的工作性能。纤维自密实混凝土的28 d立方体抗压强度、劈拉强度试验表明,聚丙烯腈纤维掺量对自密实混凝土抗压强度的影响较小,劈拉强度随掺量增大而提高,但当掺量达到1.2 kg/m3时,将导致其劈拉强度的降低,因此聚丙烯腈纤维的掺量宜控制在0.9 kg/m3时为佳;钢纤维体积率变化对自密实混凝土劈拉强度的增强效果明显,混杂纤维的掺入对自密实混凝土抗压强度的影响较小,但对劈拉强度有一定影响,即掺量越大,劈拉强度越高。纤维自密实混凝土早期抗裂性能试验结果表明,在自密实混凝土中掺入纤维,将有助于早期抗裂性能的提高。     

纳米SiO_2/PVA纤维复合改性HVFC的断裂性能实验研究

研究了纳米二氧化硅(NS)及聚乙烯醇(PVA)纤维对高掺量粉煤灰混凝土(HVFC)弯曲断裂性能的影响.通过对5组质量掺量分别为0%,0.5%,1.0%,1.5%与2.0%的纳米二氧化硅和4组体积掺量分别为0%,0.08%,0.1%与0.2%的PVA纤维实验配比进行了研究.结果表明,单掺适量NS能提高HVFC的初裂荷载、初裂挠度,但是不能改善混凝土的脆性特征.单掺PVA纤维能提高混凝土的断裂韧性,其荷载-挠度曲线出现应变硬化现象.少量NS可以显著提高PVA纤维的增韧效果.当PVA纤维体积分数掺量为0.08%时,NS质量分数掺量为0.5%时,使得HVFC的弯曲韧性指数I_5、I_(10)、I_(20)比单掺PVA纤维混凝土分别高28%,43%和60%.     

掺稻壳灰与纤维素纤维混凝土抗氯离子渗透和抗冻性试验研究

为了研究水胶比、稻壳灰和纤维素纤维对混凝土耐久性能的影响,以稻壳灰掺量（0、10%和20%）、纤维素纤维掺量（0.7 kg/m3、1.1 kg/m3和1.6 kg/m3）和水胶比（0.37、0.41和0.45）为变量,通过9组正交试验得到3种因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能的影响规律,并分别建立了掺稻壳灰纤维混凝土质量损失率与相对动弹性模量的冻融预测模型. 结果表明：各因素对混凝土抗氯离子渗透性能和抗冻性能影响显著程度依次为：水胶比＞稻壳灰掺量＞纤维素纤维掺量;混凝土的抗氯离子渗透性能和抗冻性能随稻壳灰掺量的增加显著增强,随纤维素纤维掺量的增加呈先增强后减弱的趋势,在水胶比为0.37时最优;稻壳灰掺量为20%时,混凝土抗氯离子渗透性能最佳,抗冻性能最优;纤维素纤维掺量为1.1 kg/m3时,混凝土抗氯离子渗透性能最好,抗冻性能最强;增加稻壳灰掺量、添加适量的纤维素纤维可以提高混凝土基体的密实度、减少微裂缝,进而增强混凝土的耐久性能;所建立的掺稻壳灰纤维混凝土质量损失率与相对动弹性模量的冻融预测模型与试验结果吻合较好,具有一定的适用性,可为制备绿色高性能混凝土提供理论依据和支撑.     

混杂纤维超高强混凝土抗裂性能试验研究

采用改进的平板法进行聚丙烯、玄武岩纤维掺量对超高强混凝土抗裂性能影响的试验研究,并将掺量为6 kg·m-3的玄武岩纤维和体积掺量为1%的钢纤维分别与不同掺量的聚丙烯纤维进行混杂,研究混杂纤维超高强混凝土的抗裂性能.试验结果表明,纤维掺入超高强混凝土中能改善超高强混凝土的早龄期抗裂性能,并且混杂纤维混凝土的抗裂性能要明显优于单掺一种纤维的混凝土,体现出正混杂效应.     

低掺量聚乙烯醇纤维混凝土抗冻性研究

采用快速冻融法,在水、氯化钠溶液分别作用下,研究聚乙烯醇(PVA)纤维对混凝土抗冻性能影响。结果表明:在200次水冻融循环实验中,当PVA纤维掺量在0.1%~0.5%(体积分数,以下同)时,随着PVA纤维掺量的增加,混凝土的抗冻耐久性呈现先改善后劣化的趋势,PVA纤维掺量为0.3%时混凝土抗冻性能最好;在经过200次水冻融循环作用后,空白组试件完全损坏,而PVA纤维掺量为0.3%的混凝土的相对动弹性模量损失率为32%,质量损失率为1.2%,冻融后的试件仍然表现出较好的性能;氯盐溶液冻融实验与水冻融实验具有相同趋势,但是氯盐-冻融联合作用下的混凝土比水冻融破坏更加严重;低掺量PVA纤维在混凝土浆体中可以均匀分散,在水泥基体中可承受由受冻膨胀产生的拉应力,减少基体内部裂缝的出现,从而改善混凝土的抗冻耐久性。     

钢筋聚丙烯纤维混凝土简支梁的受弯试验

通过对普通混凝土梁和聚丙烯纤维混凝土梁的试验,研究了低掺量下(0.9 kg/m3)聚丙烯纤维对钢筋混凝土梁受弯性能的影响. 结果表明,聚丙烯纤维的掺入,能提高受弯构件的初裂荷载,在一定的荷载范围内,能起到减小裂缝宽度的作用,对受弯构件的刚度影响很小.