钢纤维混凝土与聚丙烯纤维混凝土材料冲击荷载下纤维增韧特性试验研究

对两种纤维混凝土材料纤维增韧及耗能机理进行了探讨,并采用变截面大尺寸Hopkinson压杆,对钢纤维混凝土、素 混凝土和五种纤维含量的聚丙烯纤维混凝土试件进行了三种应变率范围的冲击压缩试验,文中给出了不同材料试件的破 坏特征及试验测试结果。并以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,对两种纤维混凝土在冲击荷载下增韧特性进 行了对比分析。研究表明,五种含量的聚丙烯纤维混凝土中,含量0.9～1.5kg／m3的三组混凝土韧性较高,其中含量 1.5kg／m3的聚丙烯纤维混凝土韧性值最大;与素混凝土相比,两种纤维混凝土韧性均有所提高,在达到应力峰值后的变 形阶段得以体现,在0～0.020应变范围内,钢纤维混凝土、含量1.5kg／m3的聚丙烯纤维混凝土韧性指标比素混凝土分别 提高了37.7％和18.9％。     

混杂纤维混凝土冲击压缩性能SHPB试验研究

采用φ74 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,分别对钢-聚丙烯混杂纤维混凝土及钢纤维混凝土材料进行了冲击压缩性能试验,得到了4个不同应变率下的应力-应变曲线.根据试验结果,从破坏强度、峰值应变等方面分析了混杂纤维混凝土的应变率效应,并比较了相同钢纤维掺量下,混杂纤维混凝土与钢纤维混凝土的动态抗压性能.试验表明混杂...     

超高性能混凝土三轴受压力学性能及破坏准则

为研究超高性能混凝土(UHPC)三轴受压力学性能及破坏准则，考虑围压、钢纤维体积掺量和长径比、聚丙烯纤维体积掺量等主要因素，设计制作39个超高性能混凝土圆柱体试件。通过常规三轴受压试验，考察UHPC三轴破坏形态，分析三轴应力-应变关系全曲线，揭示强度和变形性能指标变化规律，提出考虑纤维特征参数的UHPC多轴破坏准则。结果表明：三轴应力状态下UHPC的破坏形态均呈剪切型，围压对裂缝形成与分布影响显著；UHPC三轴受压全过程曲线分为线弹性段、非线性硬化段和应变软化段三部分；施加围压和掺入钢纤维均能显著改善UHPC三轴受压力学性能，当围压从0 MPa增至40 MPa时，峰值应力和峰值应变分别最大增加161.7%和224.7%,当钢纤维体积掺量由0%增至3%以及长径比由30增至80时，峰值应力和峰值应变分别最大增加24.6%和68.6%;聚丙烯纤维可有效提升UHPC的变形能力；围压对UHPC三轴受压力学性能的影响最大，钢纤维的影响次之，聚丙烯纤维的影响最小。基于Willam-Warnke五参数模型建立了UHPC破坏准则，模型预测结果与试验结果吻合较好。     

钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与变形钢筋黏结性能试验研究

通过51个钢-聚丙烯混杂纤维混凝土试件的中心拉拔试验,研究钢-聚丙烯混杂纤维混凝土与变形钢筋的黏结性能,分析钢纤维体积率、钢纤维长径比、聚丙烯纤维体积率和混凝土强度对黏结性能的影响,建立黏结本构关系。结果表明:对极限黏结强度的影响排序为,混凝土强度最大,钢纤维的体积率和长径比次之,聚丙烯纤维体积率最小;随着钢纤维体积率、钢纤维长径比和混凝土强度的增大,极限黏结强度分别提高18.4%、17.4%和50.5%,峰值滑移分别提高39%、38%和31%,聚丙烯纤维体积率的变化对极限黏结强度和峰值滑移没有明显影响;与钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和普通混凝土相比,极限黏结强度相应提高5.3%、21.3%和18.2%,峰值滑移相应提高2.8%、36%和90%。提出黏结应力-滑移全曲线的数学表达式,可为钢-聚丙烯混杂纤维混凝土的工程应用和《纤维混凝土结构技术规程》的修订提供参考。     

纤维增韧混凝土与钢筋的粘结性能研究

本文主要研究高性能混凝土中分别添加钢纤维或聚丙烯纤维后对其与钢筋粘结性能的影响,并与未添加纤维的高性能混凝土进行了比较。进行了三种类型的高性能混凝土与变形钢筋的粘结性能试验,以研究粘结强度、粘结本构关系的变化情况。试验结果表明高性能混凝土中添加0.5%(体积比)的钢纤维对极限粘结强度略有提高,峰值粘结应力对应的滑移有较大的增长;高性能混凝土中添加0.2%的聚丙稀纤维后极限粘结强度略有降低,峰值粘结应力对应的滑移亦略有减小。根据试验结果,给出了三种类型的高性能混凝土与钢筋的粘结本构关系的经验表达式。     

聚丙烯纤维混凝土动态力学性能试验研究

通过对素混凝土和聚丙烯纤维混凝土两种材料进行SHPB试验,对动载下两种材料试件的峰值应力、峰值应力对应应变、韧性指标进行了系统研究。     

隧道衬砌混凝土高温后力学性能试验研究

对三种隧道衬砌混凝土材料,即C50普通混凝土、CF50钢纤维混凝土和PC50聚丙烯纤维混凝土经历不同高温后的力学性能进行了试验研究,探讨了三者高温后的主要力学指标-峰值应力、峰值应变和弹性模量的变化规律,给出了相应的回归公式,同时还通过对比分析,总结了升温速率和冷却方式对三者的影响.这些结论为隧道衬砌结构抗火分析、设计以及火灾后的评价等提供了理论依据.     

不同掺量比的钢及聚丙烯混杂纤维混凝土在冲击荷载下的强度研究

采用SHPB试验装置,对三种不同掺量比的钢及聚丙烯混杂纤维混凝土试件进行冲击试验,绘制各掺量比下的应力-应变曲线。试验结果表明:钢纤维和聚丙烯纤维的掺入对混凝土的强度均有显著提高,钢纤维的最佳体积掺量为1.5%,聚丙烯纤维的最佳体积掺量为0.5%。     

高强混凝土的配制及增韧研究

利用高性能骨料、水泥、硅灰以及钢纤维和聚丙烯纤维两种增韧材料配制标准立方体抗压强度100 MPa的高强高韧性混凝土,通过静力受压弹性模量实验绘制对应的应力—应变曲线图的分析发现这两种增韧材料对混凝土韧性的提高显著,同时钢纤维对混凝土基体抗压强度的提升明显而聚丙烯纤维对其提升不显著。     

高强高掺量纤维增强混凝土静、动力性能的试验研究

为了对比研究高强高掺量钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土的静动力性能，配制了抗压强度等级为55MPa的高强高掺量钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土，对其进行了立方体抗压强度、劈拉强度、棱柱体抗压全应力-应变曲线、四点弯曲和分离式霍普金森杆动力学性能的试验。结果表明，高强高掺壁钢纤维混凝土的静、动力学性能优于同强度等级的高强高掺量聚丙烯纤维混凝土。     

聚丙烯纤维在高性能混凝土中的应用研究

通过分析聚丙烯纤维使混凝土高性能化的作用 ,说明在混凝土中掺入适量的聚丙烯纤维能有效地改善混凝土材料的物理性能 ,提高混凝土材料的耐久性。介绍了聚丙烯纤维在高性能混凝土工程中的应用实例 ,以及这种材料在高性能混凝土中的应用发展前景。     

混杂纤维布加固钢/聚丙烯短纤维增强混凝土构件技术研究

对采用杜拉纤维和钢纤维混杂改性的混凝土梁外贴碳纤维布和玻璃纤维布（CFS／GFS）进行混杂加固抗弯试验与有限元对比研究，并对构件加固后刚度变化进行对比分析，结果表明，掺入杜拉纤维和钢纤维，可以延缓混凝土构件微裂缝的出现，有效地控制裂纹扩展，提高混凝土材料的强度，这种混杂纤维混凝土梁表现出比单一纤维混凝土梁更优良的材料性能。     

钢纤维改善高强混凝土单轴受压特性的试验研究

研究了钢纤维高强混凝土单轴受压应力-应变全曲线的特征。通过试验发现,在高强混凝土中掺入钢纤维,对应力-应变曲线产生了明显的影响,特别在钢纤维体积率Vf=1.5%及2.0%时,应力-应变全曲线出现了二次峰值,这在普通钢纤维混凝土及高强混凝土中从未出现过。同时由于钢纤维的掺入,对高强混凝土单轴受压的应力峰值、峰值应变及韧性都产生了不同程度的影响,从而有效地改善了高强混凝土的性能。     

钢纤维混凝土的性能及其应用

介绍了钢纤维混凝土的性能和特点,分析了钢纤维混凝土在桥梁、路桥面、地铁隧道、水工建筑物工程的应用,在当代的工程界中,钢纤维混凝土已经成为一种不可缺少的增强材料。     

纤维高性能混凝土受热后抗渗性能的研究

通过对正交化试验设计的纤维高性能混凝土坍落度及受热150℃后抗渗性能、抗压强度的极差分析,明确短钢纤维、超短钢纤维、聚丙烯纤维、粉煤灰的影响作用,以此利用最陡坡法调整影响因素掺量,与钢纤维混凝土、高强混凝土进行受热150℃后抗压强度、抗渗性能试验。经过比较,延长调优峰值试件与高强混凝土的受热时间,对二者的相对渗透系数做出了回归分析。结果表明:受热后,混凝土的抗渗性能下降;受热时间较长后,钢纤维高性能混凝土与高强混凝土的抗渗性能相当。     

钢纤维与聚丙烯纤维混杂活性粉末混凝土的力学性能

为了改善活性粉末混凝土的力学性能,采用在活性粉末混凝土中混合掺加高模量的钢纤维和低模量的聚丙烯纤维的方法。通过两种纤维掺量的改变,研究二者混杂对活性粉末混凝土抗压强度、抗折强度力学性能的影响。从试验结果可以看出:两种纤维混杂使得活性粉末混凝土的力学性能得到一定程度的改善和提高。     

聚丙烯纤维高性能混凝土的试验研究

在混凝土中掺入聚丙烯纤维,对其和易性、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、抗渗性能等指标进行测试,确定最佳掺量。通过分析机理,说明聚丙烯纤维对混凝土上述指标的影响,并介绍了聚丙烯纤维混凝土在实际工程中的运用。     

钢纤维混凝土力学特性与本构模型研究

采用MTSS10和直径为74mm的大尺寸SHPB实验装置，对超短钢纤维混凝土进行了动静态力学性能实验。基于所测的应力-应变曲线，对钢纤维混凝土在不同应变率下的弹性模量、峰值应力、峰值应变和韧度变化规律进行了探讨。此外，根据曲线特点提出了一种含损伤本构模型。     

掺有纤维的高强混凝土劈拉性能试验研究

通过63个100mm×100mm×100mm和63个150mm×150mm×150mm高强混凝土和钢纤维、聚丙烯纤维高强混凝土试件的劈拉试验,探讨了纤维体积率(纤维掺量)及纤维类型对高强混凝土劈拉强度和变形性能的影响,提出了不同类型的钢纤维对高强混凝土劈拉强度的增强系数和劈拉强度的计算公式。     

聚丙烯纤维混凝土喷层支护技术及其在顾桥矿区的应用

根据聚丙烯纤维混凝土结构力学原理，研究聚丙烯纤维混凝土喷层在煤矿锚喷巷道支护中适用性。结合淮南顾桥矿区典型锚喷巷道工程，完成聚丙烯纤维混凝土喷层的合理配比及抗拉、抗压、抗剪等指标的室内试验。与素混凝土喷层相比，聚丙烯纤维混凝土喷层中的应力分布较均匀，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抗拉强度高、韧性好、回弹量低、工艺简单等特点，具有较高的推广应用价值。