聚烯烃粗合成纤维混凝土抗弯韧性试验

为了解新型粗合成纤维对改善混凝土抗弯韧性的效果,试验研究了纤维掺量、基体强度、纤维直径等因素对混凝土抗弯韧性的影响规律.结果表明:单掺或混掺不同几何尺寸粗合成纤维后,试件具有很好的韧性,呈延性破坏;抗弯韧性指数随纤维掺量的增加而增大;基体强度提高时,抗弯韧性指数略有上升;纤维直径不同时,抗弯韧性指数变化不明显;3种合成纤维与钢纤维混掺后,其抗弯韧性指标大于单掺钢纤维或3种合成纤维混掺的试件;混掺粗合成纤维可有效改善梁裂后行为,即峰值荷载后仍保持较高荷载;而单掺钢纤维梁在峰值荷载后,荷载下降较快;新的抗弯韧性评价方法能够准确地反映粗合成纤维混凝土裂后阻裂能力高、变形大的特点.     

高掺量钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土抗弯韧性试验研究

通过高掺量钢-聚丙烯混杂纤维高强混凝土的抗弯试验得到纤维混凝土的抗弯荷载-挠度曲线,据此分别采用弯曲韧性指数、等效抗弯强度与弯曲韧性比来研究分析不同体积掺量的钢纤维、聚丙烯纤维混杂后对C60高强混凝土抗弯韧性的影响规律。研究结果表明,钢纤维混凝土的抗弯强度和韧性均随着钢纤维掺量的增加而明显提高,对钢纤维掺量一定时的钢-聚丙烯混杂纤维混凝土而言,存在最优的聚丙烯纤维掺量使得抗弯强度和韧性最大,即出现较好的正混杂效应。     

混杂纤维增强高性能混凝土断裂能研究

通过纤维总体积掺量不超过1%的钢纤维、钢-聚丙烯、钢-塑钢混杂纤维混凝土带切口梁三点弯曲试验,测试出了混杂纤维增强混凝土的荷载-挠度曲线和荷载-裂缝口张开位移(CMOD)曲线,计算出对应的断裂能与等效抗弯强度并进行对比分析。结果表明:纤维体积掺量为1.0%混杂纤维增强高性能混凝土的荷载-挠度曲线和荷载-CMOD曲线形状和走势相似且包围面积大于素混凝土,具有良好的韧性性能;混杂纤维的掺入能大幅提高混凝土的断裂能,最大提高了6.98倍,其中钢纤维起主要作用;综合利用断裂能和等效抗弯拉强度feq1、feq2可以全面描述混杂纤维混凝土梁在受弯过程中的破坏特征与韧性变化。     

自密实混凝土受弯和受剪梁用纤维的对比

纤维混凝土梁受弯或受剪时纤维的选取对纤维发挥抗弯或抗剪作用尤其重要。进行了15组混杂纤维自密实混凝土梁的弯曲韧性试验和13根纤维增强钢筋自密实混凝土梁的抗剪性能试验研究,将梁的抗弯、抗剪性能与相同条件的以往研究结果进行对比。结果表明,单掺钢纤维时,长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁弯曲韧性好于长度35mm、长径比64的钢纤维混凝土梁,对梁的抗剪贡献大;混杂长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁与长度45mm、长径比60的合成纤维混凝土梁的剩余抗弯强度fR,4高于混杂长度50mm、长径比80的钢纤维混凝土梁与长度30mm、长径比45的合成纤维混凝土梁,对梁的抗剪贡献大;钢纤维和合成纤维类型一定时,在混凝土梁中掺加掺量为(40+4)kg/m~3的混杂纤维在提高梁的抗弯性能和抗剪性能方面好于掺加掺量为(30+5)kg/m~3的混杂纤维,掺加掺量为(30+5)kg/m~3的混杂纤维好于掺加掺量为(20+6)kg/m~3的混杂纤维。     

聚丙烯纤维与钢纤维喷射混凝土弯曲韧性的对比

随着聚丙烯纤维和钢纤维掺量的增加，纤维混凝土弯曲韧性指标提高。纤维掺量为体积1．03％的聚丙烯纤维混凝土等效弯拉强度仅相当于纤维掺量为体积0．45％的钢纤维混凝土。改性聚丙烯纤维混凝土取代钢纤维混凝土应用于喷射混凝土支护工程．尚需提高聚丙烯纤维弹性模量，并增加混凝土中聚丙烯纤维掺量。     

混杂纤维增强高性能混凝土拉压比试验研究

研究了揭示钢纤维和聚丙烯纤维混杂后对高性能混凝土强度和拉压比的影响．参照国家标准和试验方法，按不同的纤维掺量设计了9组混杂纤维增强高性能混凝土试件以及3组钢纤维增强高性能混凝土对比试件和1组普通高性能混凝土对比试件，进行了大量立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验研究，并对拉压比进行回归分析．结果在高性能混凝土中掺加适量的钢纤维和聚丙烯纤维后：对抗压强度影响不明显，但可使抗拉强度提高10％～30％，使拉压比增大到0．06～0．068；钢纤维体积掺量为0．8％、聚丙烯纤维体积掺量为0．11％时，混杂纤维增强高性能混凝土拉压比为0．068；混杂纤维增强高性能混凝土的劈裂抗拉试验为近似于延性断裂破坏．结论掺加适量钢纤维和聚丙烯纤维后，高性能混凝土的抗拉强度和拉压比均有不同程度的提高，这有利于提高高性能混凝土的抗裂性能和抗震性能．     

聚丙烯粗合成纤维混凝土力学性能及其增强机理研究

试验研究了聚丙烯粗合成纤维混凝土弯曲强度、弯曲韧性、弯曲冲击和疲劳特性,并与钢纤维混凝土进行了对比,分析了粗合成纤维掺量对力学性能的影响规律,探讨了粗合成纤维混凝土的增强机理。结果表明:当纤维掺量为9～13 kg/m3时,聚丙烯粗合成纤维混凝土相对剩余强度为49%～66%;冲击韧性、疲劳寿命相比基准混凝土分别提高了1.25～6.76倍、100%～389%,表明聚丙烯粗合成纤维可显著改善混凝土的力学性能。     

生态钢纤维混凝土弯曲韧性和断裂性能

为掌握生态钢纤维混凝土的弯曲韧性和断裂性能,分别对掺率(体积分数)为1.0%,1.7%,2.4%的2种异形生态钢纤维混凝土和掺率为0.7%,1.3%的原生高强钢纤维增强混凝土进行了无切口梁四点弯曲韧性试验和切口梁三点弯曲断裂试验。研究结果表明:生态钢纤维掺率为1.0%时,无切口梁四点弯曲荷载 挠度曲线和切口梁三点弯曲荷载 挠度及荷载 切口张开位移曲线在达到峰值后都出现局部陡降,试件残余强度较小,断裂韧度值较低,纤维对改善混凝土弯曲韧性和断裂性能的作用较小;当生态钢纤维掺率为1.7%时,混凝土弯曲韧性和断裂性能均得到显著提高,混凝土在变形达到15δ_ult,p（δ_ult,p为素混凝土峰值荷载对应的挠度）或70D_ult,p（D_ult,p为素混凝土峰值荷载对应的切口张开位移）水平时,依然具有较高的持荷能力和较好的韧性,波浪型生态钢纤维混凝土断裂能和断裂韧度是素混凝土的27.59倍和8.35倍;生态钢纤维掺率为2.4%时,混凝土弯曲韧性指标、断裂能和断裂韧度进一步增加;掺率为1.7%的生态钢纤维混凝土增韧和抗断裂效果与掺率为0.7%的原生高强钢纤维混凝土相当。     

PVA和钢纤维及钢纤维之间混杂对混凝土弯曲韧性的影响

在已有单掺钢纤维和合成纤维混凝土的研究基础上,研究了聚乙烯醇纤维(PVA)和钢纤维混杂,及两种不同参数钢纤维混杂的增韧、增强效果。结果表明,相对于单掺纤维,不同纤维混杂可使混凝土的弯曲强度及弯曲韧性明显提高,荷载作用下混凝土弯曲荷载-挠度曲线的下降段明显变缓,应变硬化现象更为明显,混杂纤维可以产生协同增强效应。     

粗合成纤维混凝土断裂性能试验研究

粗合成纤维是一种新型的增强增韧材料,而断裂性能是反映纤维阻裂效果的重要指标之一.本文试验研究了粗合成纤维混凝土的断裂性能,并与钢纤维混凝土进行了比较.结果表明:在相同纤维体积掺率(1.5%)条件下,与钢纤维混凝土相比,粗合成纤维混凝土的断裂韧度降低了21.6%,但断裂能提高了3.8%.表明粗合成纤维混凝土具有良好的断裂性能.     

纤维增强轻骨料混凝土力学性能试验研究

选用钢纤维、聚丙烯纤维及二元混杂纤维轻骨料混凝土,系统研究了其抗压强度、弹性模量、轴心抗压强度及抗折强度等力学性能,试验结果体现了不同纤维种类、不同纤维掺量及纤维混杂比例对轻骨料混凝土力学性能的影响;当钢纤维以体积率1.0%与聚丙烯纤维0.6kg/m3混杂时,纤维轻骨料混凝土的各项力学性能达到优化.     

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。     

不同尺寸钢纤维混杂增强水泥砂浆的力学性能

研究了不同尺寸（微细、中等）钢纤维混杂增强水泥砂浆的力学性能．结果表明：在钢纤维体积分数一定的情况下,混杂钢纤维对水泥砂浆力学性能的改善作用可优于单一直径钢纤维;不同尺寸钢纤维的混杂对水泥砂桨抗折强度的提高具有明显的混杂效应;集胶比是影响混杂钢纤维水泥砂浆力学性能的重要因素,集胶比越大,最优钢纤维混杂所需中等直径钢纤维的体积分数也应越大;2种不同直径钢纤维的混杂对水泥砂浆断裂能及断裂韧性的提高有协同效应．     

钢纤维和聚丙烯纤维水泥混凝土路用性能的对比研究

通过室内试验,研究了钢纤维和聚丙烯纤维对水泥混凝土路用性能的影响。试验结果表明,不同体积掺量的钢纤维、聚丙烯纤维均能改善混凝土的力学性能,其中,高弹模的钢纤维对混凝土抗折强度和压折比的改性程度优于聚丙烯纤维。最后分别探讨了两种纤维对混凝土的抗渗性和增强机理。     

混杂纤维增强轻骨料混凝土物理力学性能研究

选用钢纤维、聚丙烯纤维二元混杂纤维掺入轻骨料混凝土,系统研究其抗压强度、弹性模量、轴心抗压强度及抗折强度等力学性能,试验结果表明,纤维掺入对轻骨料混凝土物理力学性能的影响较大;掺入钢纤维具有较好的增强增韧效果,但表观密度相应增大;钢纤维和聚丙烯纤维混掺可以在不增加轻骨料表观密度,保证强度的基础上,有效地改善轻骨料混凝土的韧性。     

粗合成纤维增强混凝土的冲击动载特性

为了研究将掺量为6～13kg/m3的粗合成纤维和掺量40～60kg/m3的钢纤维掺入水泥混凝土后,对硬化混凝土动载特性的效用,试验研究了国产异型聚丙烯、日本Barchip、美国Forta粗合成纤维和钢纤维增强混凝土的抗弯冲击性能,探讨了纤维掺量对冲击动载特性的影响.研究表明：纤维掺量增加,纤维混凝土梁的初裂冲击次数先增加后减少,破坏冲击次数一直增加;粗合成纤维对混凝土冲击性能有显著的增韧效果,混凝土由脆性破坏变为有良好的延展性.     

有机仿钢丝粗纤维与钢纤维在喷射混凝土中的性能研究

在隧道及大型地下工程施工中,有机仿钢丝粗纤维(以下简称有机仿钢丝)作为一种新型工程材料,用于解决混凝土脆性大、喷层吸收变形能力差等问题,越来越多地受到关注与研究.对有机仿钢丝和钢纤维应用于喷射混凝土中的抗压强度、弯曲韧性、耐久性能及喷射厚度等性能进行了比较和研究,结果表明:有机仿钢丝与相同体掺率钢纤维在改善喷射混凝土力学性能方面作用相当,但比钢纤维具有更好的耐久性和增韧效果.     

钢纤维增强高强轻骨料混凝土的力学性能

为提高高强轻骨料混凝土(HLAC)的强度和韧性,在HLAC中分别掺入体积分数为0.5%~2.0%的微细型、端钩型、波纹型钢纤维,研究了钢纤维类型及其体积分数对钢纤维增强高强轻骨料混凝土(SFHLAC)的抗压、劈裂抗拉、抗折和抗剪强度等力学性能的影响,分析了SFHLAC的韧度因子和承载力变化系数等材料韧性指标的变化特点.结果表明:除体积分数为2.0%的波纹型钢纤维增强高强轻骨料混凝土外,SFHLAC的力学强度和韧性指标均随着钢纤维体积分数的增大而增大;微细型钢纤维对HLAC的增强增韧效果最好,端钩型钢纤维对HLAC抗折强度的提高效果与微细型钢纤维接近,但对其他力学强度和韧性的改善均不如微细型钢纤维,波纹型钢纤维对HLAC的增强增韧效果均较差;综合考虑新拌混合料工作性能后,给出了3种典型钢纤维的工程应用建议体积分数.