不同纤维对高性能混凝土耐久性能及微观结构的影响

研究了聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维对高性能混凝土的力学性能、抗冻性和疲劳耐久性的影响,并通过SEM进行了微观分析。结果表明,纤维掺量越高,高性能混凝土的工作性越差;掺加适量纤维能够提高高性能混凝土的抗压强度和弯拉强度,显著改善其抗盐冻侵蚀性能和抗疲劳耐久性能。聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维对高性能混凝土力学强度、抗冻性能和疲劳性能的影响存在界面增强效应、加筋阻裂效应的双重作用,从而有效延缓微裂纹的扩展和阻滞宏观裂缝的发生。适宜的聚丙烯纤维、钢纤维、聚乙烯醇纤维掺量应分别控制在0.6~0.9 kg/m^3、1.2~1.5 kg/m^3、0.9~1.2 kg/m^3。     

减缩剂和聚丙烯纤维对混凝土早期开裂性能的影响

采用平板刀口约束收缩开裂试验来评价混凝土的早期开裂性能,研究了减缩剂、聚丙烯纤维及二者复掺对混凝土早期开裂性能的影响。结果表明：减缩剂掺量在0.6%～1.2%范围,混凝土的早期开裂性能随掺量增加而降低。聚丙烯纤维掺量为0.6kg/m3时,纤维对混凝土早期开裂性能的抑制作用不明显;掺量增加至0.9kg/m3～1.2kg/m3时,纤维对混凝土早期开裂性能的抑制作用显著增强。减缩剂和聚丙烯纤维二元复掺显著提高混凝土的早期抗裂性能,其对混凝土早期开裂行为的抑制作用优于它们的单掺组分。     

聚丙烯纤维对牺牲混凝土强度及早期抗裂性能的影响

研究了胶凝材料用量为400kg/m3和450kg/m3,聚丙烯纤维掺量为0,1.0kg/m3和1.5kg/m3的牺牲混凝土抗压强度及早期抗裂性能。试验结果表明,聚丙烯纤维对牺牲混凝土增强效果不明显,当牺牲混凝土中聚丙烯纤维掺量达到1.0kg/m3,混凝土的最大裂缝宽度下降了0.15mm,当牺牲混凝土中聚丙烯纤维掺量达到1.5kg/m3,可以显著提高牺牲混凝土的早期抗裂性能。     

聚烯烃纤维对高性能混凝土早期自干燥收缩的影响

研究了聚丙烯细纤维和聚烯烃粗纤维对高性能混凝土早期自干燥收缩的影响。试验结果表明,聚丙烯细纤维能减小高性能混凝土的早期自干燥收缩,且随着聚丙烯细纤维掺量的增大,早期自干燥收缩值先减少后增大,在本实验条件下,掺量为0.6kg/m3时达到最小值;而掺加聚烯烃粗纤维对减少混凝土早期自干燥收缩值的效果不很明显。聚丙烯细纤维和聚烯烃粗纤维复掺可降低混凝土的早期自干燥收缩值。     

纤维混凝土抗冻性能研究

通过试验研究了聚丙烯纤维(PP纤维)和植物纤维(UFPP纤维)对混凝土抗冻性能的影响.结果表明:在混凝土中掺加PP和UFPP纤维均可提高混凝土的抗冻性能,并且UFPP纤维对混凝土抗冻性能的提高作用明显高于PP纤维;此外,掺0.9kg/m3纤维混凝土的抗冻性能优于未掺纤维和掺0.6kg/m3纤维混凝土.同时,研究了掺纤维混凝土孔结构对混凝土抗冻融循环能力的影响,并分析其机理.     

聚丙烯纤维掺量对混凝土抗压强度影响分析

为了探究聚丙烯纤维掺量对混凝土力学性能及破坏形态的影响,揭示聚丙烯纤维的增强效果,该文分别设计了聚丙烯纤维掺量为0.4 kg/m3、0.8 kg/m3、1.2 kg/m3和1.6 kg/m3的混凝土在14天、28天、60天养护龄期下,立方块抗压和轴心抗压试验,同时,与普通混凝土(纤维掺量为0)作对比.研究发现,0.8～1.2 kg/m3掺量下的混凝土具有较好的力学性能,加入聚丙烯纤维后混凝土的完整性更好.该研究可为聚丙烯纤维材料在混凝土工程中的应用与推广提供理论参考.     

飞机场混凝土耐磨性和抗冲击性能研究

分别考察了粉煤灰、纤维和膨胀型减水剂对飞机场混凝土耐磨性能和抗冲击性能的影响。研究表明混凝土的耐磨性随着抗压强度的增加而提高,即在减水剂、纤维和粉煤灰掺量三个因素中,减水剂掺量是影响混凝土耐撞磨性显著因素,此次为粉煤灰。聚丙烯纤维掺入明显提高混凝土早期塑性开裂性能,在掺量为0.9kg/m3时相对具有较好耐撞磨性能。混凝土抗冲击强度随粉煤灰掺量(0%~20%)的增加而增加,在纤维掺量0.9kg/m3时,混凝土的抗冲击强度较高。在粉煤灰、纤维和减水剂三个影响因素中,纤维对混凝土的抗冲击性能影响较大。     

聚丙烯纤维增强橡胶混凝土工作性能及力学性能试验研究

为了研究聚丙烯纤维对橡胶混凝土工作性能及力学性能的影响,选取橡胶置换率5%和25%的混凝土作为基础试验,按纤维掺量为0、0.3、0.6、0.9、1.2 kg/m~3掺入聚丙烯纤维,研究掺入纤维后混凝土的工作性能及基本力学性能并给出各工作及力学性能与纤维掺量的经验计算式,试验结果表明:橡胶混凝土的坍落度随纤维的增加而显著降低;抗压强度随纤维的增加先升高后降低;劈裂抗拉强度、抗折强度、拉压比和折压比均随纤维的增加而升高。综合考虑橡胶混凝土的工作性能及力学性能,建议聚丙烯纤维的掺量小于1.2 kg/m~3。就研究结果,聚苯乙烯纤维的最佳掺量为0.9 kg/m~3。     

聚丙烯纤维补偿收缩混凝土性能试验研究

进行了系列聚丙烯纤维补偿收缩混凝土的试验,研究了不同养护条件下、不同体积掺量聚丙烯纤维混凝土的抗压强度、劈拉强度和弹性模量,并以抗弯强度、弯曲韧性、断裂能为指标,分析了不同聚丙烯纤维掺量对混凝土抗裂性能的影响.试验结果表明,聚丙烯纤维体积掺量为0.7~0.9kg/m3时,可以获得良好的抗裂性能.     

聚丙烯纤维对高强混凝土抗压强度的影响研究

研究了聚丙烯纤维掺量及长度对混凝土抗压强度的影响,结果表明,当聚丙烯纤维的长度为8mm时,所配制的混凝土强度最高。当聚丙烯纤维掺量小于0.5kg/m3时,高强混凝土抗压强度有所增加;而当聚丙烯纤维掺量高于0.5kg/m3时,高强混凝土抗压强度开始降低。     

聚乙烯醇纤维泡沫混凝土的性能试验

利用实验室自制的蛋白类发泡剂,以普通硅酸盐水泥为结合剂,制备了粉煤灰-水泥基泡沫混凝土。探讨了聚乙烯醇纤维不同长度、掺量对表观密度为700～800kg/m3的泡沫混凝土吸水率、抗压抗折强度、劈裂抗拉强度、收缩率的影响。结果表明,聚乙烯醇纤维可显著增强泡沫混凝土的抗折强度,当纤维长度为12mm、体积率为0.23%时,28d抗折强度增大了43.24%;纤维体积率0.08%时,纤维长度为6mm的泡沫混凝土抗压抗折强度最高。     

PVA-FRCC收缩性能试验研究

通过10组不同配合比的聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVA FRCC)试件的收缩试验,研究了纤维体积分数、水胶比、砂胶比及不同养护环境下PVA FRCC试件的收缩性能.结果表明：PVA纤维的掺入减小了基材的收缩,但效果有限;PVA FRCC试件的收缩随水胶比的减小、砂胶比的增大及周围介质相对湿度的升高而减小.另外,根据试验结果并结合现有混凝土材料收缩计算模型,提出了PVA FRCC收缩估算模型,比较后发现,估算模型的计算值与试验值具有较高的吻合度.     

高抗裂低收缩纤维混凝土性能研究

研究了高弹模聚乙烯醇纤维和低弹模聚丙烯纤维及其共同作用对混凝土力学性能和早期抗裂性能的影响,同时研究了混杂纤维、减缩剂及两者复掺对混凝土早期塑性收缩和干燥收缩的影响,讨论了复掺纤维和减缩剂对混凝土抗裂和收缩性能的作用机理.结果表明,纤维可明显提高混凝土的力学性能,改善抗裂能力,其中混杂纤维的效果要优于单一种类的纤维;减缩剂可显著降低混凝土塑性和干燥收缩,但与纤维复掺时作用效果稍有降低,需要采取适当措施保证纤维混凝土中减缩剂作用的发挥.     

高性能聚乙烯醇纤维对水泥基材料性能的影响

对一种高性能聚乙烯醇(PVA)纤维在不同掺量下对混凝土和易性、力学性能和抗渗性能的影响展开研究,分析纤维种类及掺量对控制砂浆塑性收缩裂缝的作用机理。结果表明:掺入适量PVA纤维不会对混凝土的和易性产生影响,但当纤维掺量达到6.5 kg/cm3时,会对混凝土的和易性产生负面作用;PVA纤维可以适当提高混凝土抗压强度,显著增加其劈裂抗拉强度,但当掺量超过一定值时,力学性能会有所下降;在水泥基材料中掺入PVA和聚丙烯(PP)纤维,均可有效改善材料的抗裂性能,从而提高其抗渗性能,其中PVA纤维对抗渗性能改善效果更加明显。     

机场道面混掺纤维混凝土强度与抗弯韧性试验

为了降低机场道面混凝土脆性,通过混掺高性能粗聚烯烃纤维（PP）和细聚乙烯醇纤维（PVA）来提高道面混凝土韧性。通过四点弯曲试验,测得了梁试件荷载 挠度曲线,分析了2种纤维体积掺率混掺对改善三级配机场道面混凝土弯曲韧性的效果。结果表明:纤维混掺可明显改善混凝土抗弯韧性;PP的掺入使荷载 挠度曲线出现了2次峰值;PVA体积掺率为0.2%或0.4%时,随着PP掺率增加,韧性指标值P₃₀₀,P₇₅,P₅₀均呈增大趋势;PP掺率的增加对后期韧性指标值P₇₅,P₅₀的提高更为显著;增加PVA掺率对提高第一峰值强度较为显著;PP和PVA分别以体积掺率1.1%和0.4%混掺时,机场道面混凝土抗弯韧性提高最为明显。     

聚丙烯纤维对混凝土早期收缩影响的试验研究

研究在同水灰比的试验条件下,聚丙烯纤维掺量对混凝土早期收缩和流动性等的影响.试验结果表明:聚丙烯纤维能在一定范围内降低混凝土的早期收缩,纤维的减缩效果随掺量的增加而增加;减缩率与掺量不呈线性关系,当纤维掺量达到一定时减缩率增加不明显.由于聚丙烯纤维的掺入会明显降低新拌混凝土的坍落度,在确定聚丙烯纤维的最佳掺量时应综合考虑减缩效果和坍落度损失、经济等因素,聚丙烯纤维的掺量宜选在0.9 kg/m3左右,即体积掺量在0.1%左右.     

国产PVA纤维混凝土早期抗裂性能试验研究

为了研究聚乙烯醇(PVA)纤维对混凝土早期抗裂性能的影响。制作了7组混凝土平板早期抗裂试验,其中6组混凝土里面掺入了PVA纤维,观察记录了开裂的整个过程。纤维长度和体积掺量为主要研究对象。通过计算得出了单位面积下不同配合比混凝土的裂缝总条数以及总面积,而且对混凝土裂缝降低系数进行了对比分析。试验结果表明:掺入纤维后,混凝土的早期抗裂性能有明显提高,不仅裂缝宽度有所减小,而且裂缝数量也有所减少。其中纤维长度为12 mm、体积掺量为1.6 kg/m^3的混凝土早期抗裂性能改善能力最明显,可以为PVA纤维在工程中的应用提供参考依据。     

挤压纤维增强水泥板及复合梁抗弯与耐久性能

研究了水灰比、纤维种类、掺量和水泥基材对挤压成型纤维水泥板及其复合梁的力学性能与耐久性能的影响。结果表明掺加纤维后板材韧性有显著改善;PVA纤维增强板材当纤维掺量达1.7%时表现应变硬化,出现多点开裂;PP纤维则呈现应变软化。两种纤维增强水泥基材料性能的差异是由于纤维自身性能的不同。以纤维增强板为底板,制作的纤维板/混凝土复合梁的极限荷载和相应挠度,与普通混凝土梁相比都得以改善;同时与普通混凝土梁相比,复合梁的抗氯离子渗透性能更好。     

纤维复掺对干混砂浆性能的影响研究

研究了玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维单掺及复掺对砂浆抗渗抗裂性能、吸水率、抗压抗折强度、线膨胀率的影响。结果表明,纤维能提高砂浆的抗渗抗开裂性能,降低砂浆吸水率,提高砂浆柔韧性,产生一定的膨胀以抵抗砂浆的内部收缩。纤维增强干混砂浆,复掺比单掺效果好。单掺时,增强效果为聚乙烯醇纤维>玄武岩纤维>聚丙烯纤维;复掺时,玄武岩纤维:聚乙烯醇纤维:聚丙烯纤维=1:0:2时,砂浆的抗渗抗裂性能及力学性能达到最佳。