新型端勾型钢纤维对混凝土性能的提升

为研究钢纤维形态对混凝土力学性能的影响,将2种外形的钢纤维分别掺入混凝土中进行对比试验和分析。试验研究结果表明:新型端勾型钢纤维与混凝土的粘结强度和弓型钢纤维相比增长2倍以上;掺入新型端勾型钢纤维与弓型钢纤维相比,钢纤维混凝土的抗折强度提高约9%;端勾型钢纤维对混凝土的增韧作用明显优于弓型钢纤维。     

钢纤维外形对其增强性能的影响

通过对比两种不同类型的钢纤维增强水泥砂浆，发现螺旋型钢纤维与基体的粘结强度要明显高于平直型钢纤维，从而得出钢纤维外形在钢纤维增强混凝土中具有不可忽略的意义，同时也为螺旋型钢纤维的应用提供了实验依据。     

钢纤维增强高性能混凝土的韧性研究

为了解和进一步提高钢纤维增强高性能混凝土的韧性，本文以环保型材料矿渣粉及平直型、端勾型两种类型钢纤维的优化配伍，对所配置高性能钢纤维混凝土进行了力学性能测试试验。通过立方体抗压强度试验、压缩韧性试验和弯曲韧性试验，研究了两种钢纤维增强高性能混凝土的强度、韧性等力学特性。研究结果表明：钢纤维的掺加对于混凝土的受压破坏形态影响显著，混凝土的抗折强度有明显提升，混凝土的压缩韧性和弯曲韧性有显著改善；端勾型钢纤维对混凝土的韧性的提升优于平直型钢纤维。     

微细钢纤维属性对RPC性能的影响

为研究钢纤维的直径、抗拉强度和形态对活性粉末混凝土的力学性能及抗裂性能的影响,将3种直径、2种抗拉强度和3类外型的钢纤维分别掺入活性粉末混凝土中,开展了对比试验并进行了分析.试验研究结果表明:掺入异型钢纤维与平直型钢纤维相比,钢纤维混凝土具有更高的力学性能;混凝土的力学性能随着钢纤维直径的减小、抗拉强度的提高而得到增强;抗裂性能随钢纤维曲折度的增加而提高.     

异形钢纤维与混凝土粘结性能试验研究

自行设计了异形钢纤维与混凝土粘结强度试验方法.以混凝土基体强度、钢纤维形状和钢纤维埋角为参数,制作了24组试件,进行了钢纤维与混凝土基体的粘结试验.试验结果表明:混凝土基体强度、钢纤维形状以及钢纤维埋角是影响钢纤维与混凝土界面粘结强度以及异形钢纤维在拔出过程中所耗能量的主要因素;界面粘结强度随混凝土基体强度的提高而增大;B型(书钉型)钢纤维的粘结性能和拔出时所耗能量均优于J型(剪切平直型)钢纤维;界面粘结强度以及钢纤维拔出时的总耗能随钢纤维埋角的增大而降低.     

钢纤维混凝土局部增强高层建筑结构构件的研究

1 钢纤维的品种和钢纤维混凝土的特性 国内使用的钢纤维主要品种有：细钢丝切断圆直型钢纤维、碳钢熔抽型钢纤维、剪切型钢纤维、高强钢丝切断型钢纤维、钢板剪切型钢纤维、钢锭铣削型钢纤维、低合金钢熔抽异型钢纤维等。前两种钢纤维与基体混凝土的粘结性能较差，工程中已很少用。钢纤维的强度划分为三个等级：380MPa（380-599MPa）、600MPa（600-999MPa）、1000MPa（不小于10000MPa）。强度等级高的钢纤维高强混凝土，应采用高强度的钢纤维。     

钢纤维形状对混凝土力学性能的影响

研究了钢纤维形状对C30、C40和C50三个强度等级混凝土抗压强度、抗折强度、劈拉强度和粘结强度的影响。结果表明:钢纤维形状对混凝土抗压强度影响不大,但对抗折强度、劈拉强度和抗拔出性能均有不同程度的影响,哑铃型钢纤维所配制混凝土的各项性能最优,平直形最差。     

超短异型钢纤维高强混凝土性能研究

本文通过对比试验研究,探讨了超短导型钢纤维高强混凝土的力学性能和超声波速。证明超短异型钢纤维高强度混凝土可以解决钢纤维混凝土的搅拌均匀问题,并且适应现代化施工要求,从而可改善高强混凝土的抗拉抗剪强度,提高混凝土韧性;提出了采用超声测试技术可以推断钢纤维的掺入量和分布的观点。     

钢纤维对UHPC拉伸性能及其拔出行为的影响

采用单轴拉伸试验和单丝拉拔试验探究了钢纤维形状、长度与直径对超高性能混凝土(UH-PC)拉伸性能及钢纤维拔出行为的影响,并结合部分单丝拉拔试验样品的钢纤维表面形貌和钢纤维-基体界面的扫描电子显微镜(SEM)观察结果,对前述影响进行了合理解释.结果表明:掺有端钩型钢纤维的UHPC拉伸性能和钢纤维单丝拉拔性能普遍优于同直径同长度的平直型钢纤维,端钩型钢纤维的锚固力是导致其拉伸全应力-应变曲线出现"屈服段"和拉拔载荷-位移曲线出现平台期的原因;无论平直型还是端钩型钢纤维,当钢纤维直径相同时,UHPC的初裂强度随钢纤维长度增加而呈先增大后减小趋势,当钢纤维长度为16 mm时获得最优UHPC拉伸性能与钢纤维单丝拉拔性能;随着钢纤维直径的增加,掺有相同长度端钩型钢纤维的UHPC拉伸性能与钢纤维单丝拉拔性能逐渐变差,原因在于随着钢纤维直径的增加,钢纤维-基体界面出现泌水,导致混凝土局部孔隙增多,结构疏松.     

钢纤维对高强混凝土弯曲性能影响的试验研究

选用工程中常用的铣削型、切断弓型、剪切波纹型钢纤维,以不超过2.0%的体积分数掺入高强混凝土中,通过2种尺寸小梁试件的弯曲强度和韧性试验,研究了钢纤维类型及掺量对高强混凝土弯曲强度及变形性能的影响.结果表明:当3种类型钢纤维分别以2.0%的体积分数掺入高强混凝土中时,可使高强混凝土抗裂能力分别提高72%,41%和42%,弯曲极限强度分别提高90%,84%和57%.钢纤维对高强混凝土试件的尺寸效应系数影响显著,试验时应考虑试件尺寸对试验结果的影响.钢纤维高强混凝土弯曲韧度指数及承载力变化系数均随钢纤维体积分数的增大而增大,并大于理想弹塑性材料的相应值.不同类型钢纤维对高强混凝土弯曲强度及弯曲韧性的改善效果不同,可通过改进钢纤维的加工工艺、表面形状等来提高钢纤维对高强混凝土的增强增韧效果.     

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。     

异型钢纤维与砂浆基体间的粘结性能

对异型钢纤维从砂浆基体中进行了拔出试验 ,测定了纤维拔出载荷 位移全曲线 ,得到了纤维与砂浆基体间的粘结强度 ,比较了不同形状纤维的粘结强度、拔出耗能和变形特性等。试验证明 :凸球型纤维的拔出荷载 位移全曲线出现了第 2个峰值载荷 ,表明纤维有良好的抗拔能力 ,拔出过程中消耗更多的能量 ;凸球型纤维的拔出荷载明显大于波纹型纤维和平直型纤维 ;纤维端部的凸头加大了纤维在拔出过程中与基体间的摩擦力及机械咬合力     

主动防水防裂——铣屑型钢纤维混凝土的应用

分析了铣屑型钢纤维、剪切型钢纤维及冷拔钢丝钢纤维的物理性能和力学性能，其中铣屑型钢纤维与水泥砂浆的粘结强度最高，因此，铣屑型钢纤维混凝土的抗裂性能在几种钢纤维混凝土中最好。介绍铣屑型钢纤维混凝土在建筑物防水防裂方面的施工要点、应用效果及适用范围。     

钢纤维高强陶粒混凝土与钢筋的粘结性能试验研究

主要通过42个局部粘结的中心拔出试验,研究不同钢纤维体积率、不同钢筋直径和不同钢纤维长径比对钢纤维高强陶粒混凝土与钢筋粘结性能的影响;用能量吸收和等效粘结强度评价了钢纤维高强陶粒混凝土与钢筋之间的粘结韧性。试验结果表明:不掺钢纤维的高强陶粒混凝土的破坏形式为劈裂破坏,掺钢纤维的高强陶粒混凝土的破坏形式为钢筋拔出破坏;在其他条件相同的情况下,钢纤维掺量越高其极限粘结强度越高(相对于不掺钢纤维的陶粒混凝土,钢纤维体积率为0.5%,1%,1.5%时,其极限粘结强度分别提高了6.7%,13.4%,18.6%);直径为22mm的钢筋的极限粘结强度比直径为16mm的钢筋的极限粘结强度低12.3%。     

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.     

C30钢纤维混凝土在工业地坪中应用试验研究

探讨了C30钢纤维增强混凝土在工业地坪中的应用,主要分析同种类不同长径比钢纤维、同长度不同种类钢纤维,以及钢纤维掺量与混凝土性能的关系,研究了C30钢纤维工业地坪混凝土(SFRIFC)的工作性能、抗压强度、抗折强度及弯曲韧性;并采取一种简易的判定方法来表征钢纤维混凝土性能与钢纤维之间的关系,从而筛选出钢纤维混凝土的最佳施工方案。试验结果表明,30 mm压痕型钢纤维对混凝土工作性能影响最小,端钩型钢纤维对提高混凝土抗折强度与弯曲韧性的效果最好;随着钢纤维掺量的增加,混凝土的工作性能降低、抗压强度先提高后降低、抗折强度和弯曲韧性均有大幅度提高;当钢纤维地坪混凝土工程设计要求feq,2强度为4 MPa时,端钩型钢纤维掺量21.5 kg/m3为最佳施工方案。     

不同种类钢纤维在C30泵送混凝土中的应用试验研究

为探讨不同种类钢纤维及掺量对C30泵送混凝土工作性能及力学性能的影响,主要研究了钢纤维混凝土工作性能、抗压强度及弯曲韧性。研究表明:钢纤维的掺入会影响混凝土泵送施工性能,经配合比优化后剪切压痕型和哑铃型钢纤维混凝土泵送性能优良;同掺量钢纤维混凝土,峰值前韧度差异相对较小,不同类型钢纤维的增韧效果主要体现在峰值后韧度的提高上,其中端钩型效果最好,其次为高强微细平直型,哑铃型和剪切压痕型峰值后韧度相当;对于低强度等级C30泵送混凝土,钢纤维增韧效果的发挥不仅与钢纤维自身强度有关,同时与钢纤维异性化程度和掺量有关。     

纤维混凝土与钢筋的粘结性能试验研究

主要研究高性能混凝土中添加碳纤维或碳、钢纤维混杂后对粘结性能的影响。为了便于理论分析建模,进行了棱柱体和圆柱体两类试件的粘结性能试验。对比了截面形状和箍筋形状变化对粘结强度、粘结本构的影响。试验结果表明:无论是棱柱体试件还是圆柱体试件,填加0 2 %碳纤维与0 3 %钢纤维的混杂纤维试件的粘结强度均比只添加0 2 %碳纤维的试件略大;采用同一种混凝土浇注的试件,棱柱体试件的粘结强度略高于圆柱体试件,但圆柱体试件粘结本构的下降段较平缓,箍筋发挥了较大的作用。     

钢纤维掺加方式对混凝土抗折强度影响研究

普通混凝土中掺加钢纤维能显著提高混凝土的力学性能,使钢纤维混凝土具有很大的延性、韧性,以及较高的抗折性能.通过试验与理论分析,研究了钢纤维掺加方式对纤维混凝土抗折强度的影响规律.研究表明:钢纤维混凝土抗折强度随着纤维掺量几乎成线性增长;随着基体混凝土强度等级提高,增长幅度逐渐变大;掺加螺纹型钢纤维对混凝土抗折强度的提高幅度要大于细切丝纤维,且单纯地掺加细切丝或者螺纹型钢纤维对抗压强度的提高幅度均高于任何一种混合掺加状态.     

钢纤维掺加方式对混凝土抗压强度影响研究

通过试验与理论分析,研究了钢纤维掺加方式对纤维混凝土抗压强度的影响规律.研究表明:基体强度等级在C30～C50范围内,螺纹型钢纤维在0～1.5%掺量范围内,对抗压强度的增强作用明显;当基体强度等级达到C60,纤维掺量在0.5%以下时,对抗压强度有明显的提高作用,但是超过0.5%后基本无增强作用;在相同纤维掺量条件下,抗压强度随基体强度等级的提高,而呈线性增长;且纤维掺量的增加,基体强度等级对抗压强度的提高幅度逐渐减小;掺加细切丝钢纤维对混凝土抗压强度的提高幅度要大于螺纹型纤维,且单纯地掺加细切丝或者螺纹型钢纤维对抗压强度的提高幅度均高于任何一种混合掺加状态.