混杂纤维增强高性能混凝土弯曲韧性研究

选用钢纤维、塑钢纤维和杜拉纤维,在总体积掺率不超过1％条件下,进行了二元或三元混杂纤维增强高性能混凝土的抗压试验、劈拉试验以及带切口梁三点弯曲试验.绘制了荷载-挠度曲线以及荷载-裂缝开口位移曲线(CMOD),计算得到了混凝土开裂各阶段纤维所贡献的能量吸收值以及等效弯拉强度,对比分析了纤维混杂方式、掺量对混凝土基本力学性能以及峰值荷载后变形性能的影响.研究结果表明:三元混杂纤维混凝土具有较基体混凝土、单掺或二元混杂纤维增强混凝土更优的力学性能和变形性能,弯拉强度最大提高了28％,弯曲韧性试验荷载-位移曲线均呈现出明显的应变硬化现象,并表现出优越的裂缝控制能力;当纤维三元混杂且水灰比为0.31时,由0.7％弓形钢纤维、0.19％塑钢纤维与0.11％杜拉纤维混杂制得混凝土样本的强度以及弯曲韧性最优.     

高温中纤维纳米改性橡胶混凝土力学性能试验研究

纤维纳米改性橡胶混凝土(SFNS-CRC)是一种新型环保高性能混凝土,通过对其标准立方体试件高温中力学性能试验,探究温度、钢纤维体积率和纳米二氧化硅掺量对该种新型改性橡胶混凝土抗压和劈裂抗拉强度的影响.选用橡胶体积掺量为10%,的橡胶混凝土,在此基础上考虑了4种不同钢纤维体积率(0,、0.5%,、1.0%,、1.5%,),3种不同纳米二氧化硅掺量(0、1%,、2%,)和4种不同温度(20,℃(室温)、200,℃、400,℃和600,℃).抗压和劈拉性能试验在实验室自行研制的混凝土材料高温中力学性能抗压和劈拉试验机上进行.试验分析了试件的破坏形态、高温中质量损失、试件抗压和劈裂抗拉强度的变化及破坏机理.研究结果表明:钢纤维和纳米二氧化硅对橡胶混凝土高温中力学性能改性效果较为理想,同时使橡胶混凝土高温中的破坏形态得到极大改善,试块完整性更好,趋于延性破坏;高温中SFNS-CRC抗压和劈裂抗拉强度提高显著,且后者提高更加明显;随钢纤维掺量增加,高温中试件强度逐渐提高;纳米二氧化硅最佳掺量为1%,.     

掺聚丙烯纤维和矿渣的再生混凝土性能研究

为研究纤维和矿渣对再生骨料混凝土性能的影响,选择聚丙烯纤维和矿渣作为外掺料,系统研究再生骨料掺量、外掺料掺配方式及含量对再生混凝土力学和收缩性能的影响规律,并借助SEM扫描电镜,着重分析纤维和矿渣复合改性材料对再生混凝土的微观改性机理.结果表明:掺加矿渣后,混凝土早期力学性能影响不大,后期略有提高,而混凝土吸水率和收缩性能改善显著;掺加纤维不仅可以显著提高再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗弯拉强度等力学性能,对吸水率和收缩性能也有显著改善;掺加纤维和矿渣复合改性材料可显著改善混凝土各项物理力学性能.     

玄武岩纤维粉煤灰橡胶混凝土力学性能试验研究

对玄武岩纤维橡胶混凝土设计了正交试验,对其力学性能进行测试并与普通混凝土对比,分析橡胶颗粒取代率、玄武岩纤维和粉煤灰掺量对混凝土28 d抗压、劈裂抗拉和抗折强度的影响。结果表明:橡胶颗粒取代率5%,玄武岩纤维掺量4 kg/m~3,粉煤灰掺量15%时,混凝土各项性能最佳。随橡胶颗粒取代率增加,混凝土抗压强度显著降低;而掺入玄武岩纤维使抗拉和抗折强度有较大幅度提升;最后从玄武岩纤维对混凝土类材料增韧阻裂机制进行了讨论。     

改性聚酯纤维在混凝土中的分散性及对耐久性的影响

制备了不同纤维掺量的改性聚酯纤维混凝土,通过纤维分散的图像处理方法研究五种不同搅拌方式对改性聚酯纤维在混凝土中分散性能的影响,并通过耐久性试验研究改性聚酯纤维混凝土的抗碳化、抗氯盐侵蚀和抗冻性能.结果表明,图像处理方法能够较好地评价改性聚酯纤维混凝土中的纤维分散性,认为“砂石胶材60 s+水60 s+纤维60 s”的搅拌方式得到的纤维分散性最好,与肉眼观察的效果一致.掺加改性聚酯纤维能够提高混凝土的抗压强度,掺量为1.1 kg·m-3时提高强度14%左右,继续增大纤维掺量不能持续提升强度.改性聚酯纤维在混凝土中的密集分布能够削弱CO2的扩散,降低混凝土的碳化速率12.6%~18.9%,纤维掺量越多,抗碳化能力越好.掺加改性聚酯纤维能够降低混凝土的氯离子扩散系数,提高其抗氯离子侵蚀能力.改性聚酯纤维还能有效减少冻融循环过程中表层材料的剥落,大大改善混凝土的抗冻性.     

改性聚丙烯纤维的长度、掺量对混凝土性能影响的试验研究

研究了改性聚丙烯纤维的长度及掺量对混凝土性能影响规律,试验表明,掺入改性聚丙烯纤维可以使混凝土的力学性能得到改善,并探讨了改性聚丙烯纤维的增强机理。     

剑麻纤维水泥混凝土复合材料性能试验的研究

为了了解剑麻纤维掺入混凝土后,其物理和力学性能的变化规律,通过对不同掺量剑麻纤维水泥混凝土复合材料的工作性、力学性能、耐久性等进行试验,发现不同掺量剑麻纤维对剑麻纤维增强水泥基复合材料的坍落度、含气量、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、耐久性等性能的变化情况,从而确定出最佳剑麻纤维的掺量范围,为进一步研究剑麻纤维增强水泥基复合材料其它性能及应用提供参考.通过试验得出在水泥混凝土中掺入剑麻纤维后能提高其抗劈裂抗拉强度和抗折强度.     

混杂纤维混凝土抗弯冲击性能

文章研究了掺加异型塑钢纤维、钢纤维以及这两种纤维混杂的混凝土梁的抗弯冲击性能。测定了在不同纤维掺量下混凝土梁的初裂冲击次数．破坏冲击次数以及冲击能。试验结果表明：混掺纤维此单掺纤维显著提高了混凝土的冲击能和延性,但对初裂性能影响不大。     

废弃橡胶颗粒对减小混凝土硫酸盐侵蚀破坏的研究

在5%Na2SO4溶液的浸泡环境中,对硫酸盐侵蚀环境下掺加不同橡胶掺量混凝土试件的力学性能进行了研究。以抗压强度为衡量指标,探讨硫酸盐溶液侵蚀环境下不同橡胶掺量试件的力学性能。实验结果表明：适量掺入橡胶集料可以提高混凝土的抗压强度,改善混凝土的耐腐蚀性能。     

冻融循环作用下玄武岩纤维混凝土抗压和抗折性能分析

通过掺加纤维的方法可有效改善混凝土在寒冷或者低温地区的冻害情况.基于此,本文通过控制变量法设计了5组不同冻融循环作用次数和4种玄武岩纤维掺量下的正交试验,并以此探究了不同冻融循环作用和不同玄武岩纤维掺量下混凝土的力学性能.研究结果表明：1)掺加玄武岩纤维可有效提高混凝土抗压强度、抗折强度以及抗冻融性能,且当掺量为2 kg/m³时其强度提高幅度最大;2)随着玄武岩纤维掺量的增加,混凝土抗折强度提高率增大,而抗压强度提高率则先增大后减小;3)当玄武岩纤维掺量为2 kg/m³时,不同冻融循环作用下混凝土抗折强度降低率随着冻融次数的增加而增加,抗压强度降低率则不明显.     

混杂纤维自密实混凝土的性能试验与分析

为了研究混杂纤维对自密实混凝土(SCC)工作性能及力学性能的影响,进行了4种纤维体积掺量(0%,0.05%,0.1%和0.15%)的纤维自密实混凝土(玄武岩纤维、聚丙烯纤维以及玄武岩-聚丙烯混杂纤维)的塌落度扩展度试验、J型环试验和28d抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度试验,并通过SEM图像分析纤维自密实混凝土的微观形貌。结果表明：纤维掺量的增加导致自密实混凝土流动性能下降,但仍满足自密实混凝土工作性能的要求;混杂纤维的掺量在一定范围内,对自密实混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均有不同程度的提高作用。可见获得纤维的合理掺量十分重要。     

短切玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究

玄武岩纤维混凝土(basalt fiber reinforced concrete, BFRC)是一种新型建筑复合材料,相比普通混凝土具有抗拉强度高、耐久性能好等优点。为探究玄武岩纤维掺量对混凝土基本力学性能的影响,分别对8种不同体积掺量的BFRC进行了立方体抗压和劈裂抗拉试验,基于试验结果,采用指数平滑预测模型对附加纤维掺量的混凝土强度性能进行预测。试验结果表明：随着纤维掺量的增加,混凝土抗压、劈拉强度和拉压比呈先增大后减小的趋势,存在最大值;对于立方抗压强度和劈裂抗拉强度而言,其峰值强度对应的纤维掺量有所不同,玄武岩纤维的掺入对混凝土劈裂抗拉强度影响较为明显;通过采用指数平滑预测模型对纤维体积掺量大于0.4%的BFRC强度性能进行预测发现,混凝土的抗压、劈拉强度及拉压比继续呈现出下降趋势。可见,适量掺入纤维提升了混凝土的强度性能,过多掺入纤维对混凝土的力学性能造成不利影响。     

纤维素纤维混凝土抗冻耐久性劣化规律

为研究粉煤灰对纤维素纤维混凝土抗冻耐久性的影响规律及其机理,对不同掺量的粉煤灰纤维素纤维混凝土进行冻融循环试验,试验得到质量损失率、动弹模量及抗压强度等宏观力学性能参数,分析探究了粉煤灰对于纤维素纤维混凝土抗冻耐久性的影响。同时为了分析宏观力学性能差异的根本原因,对试样进行核磁共振试验,得到混凝土冻融循环下的孔隙分布变化。结果表明,纤维素纤维可以提高混凝土养护期的强度增长率,纤维素纤维混凝土强度随着粉煤灰掺量的增加而降低。但在冻融循环条件下,粉煤灰可以帮助提升纤维素纤维的孔隙结构稳定性,低掺量粉煤灰有助于改善纤维素纤维混凝土在冻融环境下的耐久性。     

橡胶粉嵌锁密实水泥混凝土抗弯拉强度的影响分析

文章采用橡胶粉等体积替代砂(10%、20%、30%,分改性橡胶粉和未改性橡胶粉),分析不同纤维掺量、砂率和水灰比对橡胶粉嵌锁密实水泥混凝土抗弯拉强度的影响,根据方差分析结果,采用不同模型拟合抗弯拉强度随试验因子的变化。试验结果表明:改性橡胶粉RICC混凝土的抗弯拉强度大于未改性橡胶粉RICC混凝土;橡胶粉掺量和种类、纤维掺量和水灰比对RICC混凝土抗弯拉强度具有显著性影响;而砂率对RICC混凝土抗弯拉强度的影响不显著;采用抛物线形模型可较好拟合RICC混凝土抗弯拉强度随改性橡胶粉和纤维的变化关系;RICC混凝土抗弯拉强度与水灰比的变化关系采用线性模型拟合,线性关系良好。     

废轮胎钢丝/橡胶集料对混凝土力学性能的影响

废轮胎钢丝和橡胶集料可改善混凝土力学性能、变形性能和耐久性,是实现废旧轮胎资源化利用的有效途径。研究了废轮胎钢丝和橡胶集料单掺或复掺对混凝土抗压强度、弯曲强度和弯曲韧性等力学性能的影响。结果表明:废轮胎钢丝掺量(体积分数) 2%、橡胶集料掺量96 kg/m~3时,混凝土的抗压和弯曲强度分别为104. 2 MPa和19. 3MPa,弯曲韧性指数较基准混凝土提高约14. 84倍,说明废轮胎钢丝和橡胶集料掺入混凝土具有较好的增强、增韧作用。     

冻融后塑钢纤维轻骨料混凝土与钢筋黏结性能试验研究

通过2组24个钢筋与塑钢纤维轻骨料混凝土试件中心拔出黏结试验,探讨塑钢纤维掺量和冻融循环次数对轻骨料混凝土与钢筋黏结性能的影响规律.根据黏结-滑移曲线定义黏结刚度和黏结韧性,并根据黏结应力与锚固位置关系定义黏结应力分布不均匀系数,以此来量化冻融环境下混凝土黏结性能的变化趋势.研究结果表明:在冻融环境下,塑钢纤维轻骨料混...     

玄武岩纤维混凝土的正交试验研究

在混凝土中掺入玄武岩纤维,配制玄武岩纤维混凝土.采用正交试验方法考察纤维掺量、纤维长度以及纤维直径对玄武岩纤维混凝土抗压强度和劈拉强度的影响.研究结果表明:无论对于混凝土的抗压强度还是抗拉强度,玄武岩纤维掺量的影响效果均最为显著,且明显超过另外两个影响因素;通过正交试验能找到满足强度要求的最优纤维掺量和尺寸.最后与不掺纤维素的混凝土进行对比试验,评价玄武岩纤维对混凝土基体力学性能的增强效果.     

回收轮胎聚合物纤维混凝土性能试验研究

为研究回收橡胶轮胎聚合物纤维(RTPF)对混凝土工作性能和基本力学性能的影响,对素混凝土(F0)、RTPF和聚丙烯纤维(PPF)混凝土进行拌合物性能测试、基本力学性能试验和纤维作用机理分析.结果表明:含气量随RTPF掺量增大而增大,且相同体积掺量(0.1%)下PPF的引气能力大于RTPF;坍落度随RTPF纤维掺量增大而降低,相同体积掺量(0.1%)下PPF比RTPF混凝土坍落度低;混凝土抗压强度随RTPF纤维掺量增大而降低;RTPF混凝土劈裂抗拉强度和抗折强度均出现了先升高后降低的趋势,RTPF体积掺量0.2%为最优纤维掺量.SEM测试表明,混凝土破坏时RTPF被拔出基体或发生拉断破坏,RTPF可有效提供桥连作用.研究表明RTPF可改善混凝土基本力学性能,并在一定掺量范围内可有效替代PPF.     

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。     

纳米氧化硅-橡胶再生混凝土力学性能研究

通过试验研究不同再生骨料取代率(0%,30%,50%)、橡胶掺量(0%,5%,10%,15%)及纳米SiO_2掺量(0%,1.5%,3%,5%)对橡胶再生混凝土力学性能的影响.结果表明,再生骨料取代率及橡胶掺量的增加弱化了水泥基体与骨料之间的黏结,制约着橡胶再生混凝土抗压及抗拉强度的发展,纳米SiO_2的掺入可以显著改善橡胶再生混凝土微观结构,显著提升橡胶再生混凝土的力学性能.从而证实,掺加纳米SiO_2是改善橡胶再生混凝土力学性能的有效可行途径.