玄武岩纤维筋网对混凝土早期收缩抑制效应研究

玄武岩纤维筋(BFRP)是一种新型工程材料,在道路等混凝土工程方面逐步得到应用。采用玄武岩纤维筋代替钢筋是研究工作新方向。本文研究了玄武岩筋及网片对砂浆、混凝土早期收缩性能的影响。结果表明,在水泥砂浆中设置玄武岩纤维筋,对材料在硬化过程中的早期收缩具有抑制作用,设置的玄武岩筋单筋直径越大,水泥砂浆棱柱体的收缩程度越小;设置玄武岩纤维筋网可有效抑制混凝土的早期收缩应变,在纤维筋直径相同的情况下,纤维筋网格尺寸的间隔越小,板材的收缩越小,其抗裂性能越好。采用玄武岩纤维筋网作为混凝土保护层增强材料可有效提高保护层的抗裂性能。     

一种适用于钢丝(筋)网水泥加固RC结构的纤维增强复合砂浆和界面剂

通过对一种用聚合物纤维增强的复合砂浆进行了抗压、抗拉性能试验研究,对粘结面上涂刷有一种由水泥基复合的双组分无机界面剂的被连接试件进行了弯曲抗拉试验及剪切试验研究。破坏面的微观结构观测分析和宏观性能试验结果分析以及用于RC结构的加固实践均表明,这种砂浆配合其界面剂的使用很适合于目前用钢丝(筋)网水泥砂浆加固RC结构的工程应用。     

硅烷偶联剂改性聚丙烯纤维水泥砂浆性能研究

考察不同的聚丙烯纤维掺加工艺对水泥砂浆的作用效果,研究聚丙烯纤维不同掺量对水泥砂浆力学性能的影响。采用硅烷偶联剂对聚丙烯纤维进行表面改性并进行增强砂浆实验,结果表明：改性聚丙烯纤维对水泥砂浆的增强效果更好。利用扫描电子显微镜对聚丙烯纤维增强水泥砂浆试样进行微观形貌分析,初步探讨改性聚丙烯纤维增强水泥砂浆的作用机理。     

混杂纤维增强水泥砂浆的性能研究

采用芳纶纤维、聚丙烯纤维增强水泥砂浆,研究了纤维单掺及其混杂对砂浆力学性能和收缩性能的影响。结果表明:掺加适量芳纶纤维、聚丙烯纤维明显提高了砂浆的抗折强度,有效降低了砂浆的收缩率,其中混杂纤维对砂浆的作用效果最为明显。芳纶纤维与聚丙烯纤维混杂增强砂浆与空白砂浆相比,其28d抗折强度增大了22.1%,56d收缩率下降了58.2%。利用扫描电子显微镜对砂浆的微观结构进行了观察与分析,探讨了纤维对水泥砂浆的作用机理。     

加气混凝土干混特细砂抹灰砂浆研究

以保水剂、粘结剂、聚合物纤维对特细砂水泥砂浆综合改性,配制施工性、粘结性、抗裂性良好的加气混凝土特细砂干拌抹灰砂浆.研究了甲基纤维素醚(MC)对特细砂抹灰砂浆保水性、粘聚性、施工性的改性作用:不同纤维对抹灰砂浆的增强作用,聚丙烯纤维的增强效果与掺用方法:粘结剂的改性作用与适宜掺量.分析讨论了加气混凝土特细砂干混砂浆的改性原理及该抹灰砂浆的配制方法及其性能.     

不同类型纤维增强水泥砂浆力学性能研究

为了对比聚丙烯纤维和钢纤维对水泥砂浆力学性能的影响规律,文章采用两种规格的聚丙烯纤维和钢纤维,按0.25%～1.50%体积掺量配制纤维增强水泥砂浆,分别进行抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度试验,并利用三维光学显微镜分析纤维对水泥砂浆的增强机理。结果表明：聚丙烯纤维和钢纤维对水泥砂浆抗压强度的提高都不明显;纤维掺量在1%以内时对水泥砂浆抗折强度提高不明显,当钢纤维掺量超过0.75%时能明显提高砂浆抗折强度,最大增幅18%;而聚丙烯纤维超过0.75%时,抗折强度反而下降;钢纤维掺量增加砂浆抗拉强度逐渐增加,最大增幅接近60%,而聚丙烯纤维对砂浆抗拉强度没有明显提高。钢纤维通过弯折和拔出,聚丙烯纤维主要通过拔出和变形断裂来提高水泥砂浆的抗折、抗拉强度。     

聚丙烯纤维砂浆抗裂性能分析

本文将具体研究水泥砂浆中掺入聚丙烯纤维以弥补砂浆的不足。根据制定的试验得出相应的试验结果,来研究聚丙烯纤维砂浆的抗裂性能,并根据试验结果进行分析,从而得出聚丙烯的特性、掺量对聚丙烯砂浆性能的影响,研究聚丙烯纤维在水泥砂浆中起到的作用,并探求其增强机理。     

聚丙烯纤维和丁苯乳液对水泥砂浆性能的影响

研究了掺量为0~0.3%(体积分数)的聚丙烯纤维,掺量为0~12%(质量分数)的丁苯乳液在单掺、复掺情况下对水泥砂浆3,28,90 d抗压、抗折强度,以及28 d龄期时磨损、冲击性能等的影响.研究结果表明,纤维的掺入大幅度提高了丁苯乳液砂浆的抗冲击和抗磨损性能,提高丁苯乳液砂浆抗磨损性能的最佳纤维掺量为0.1%;纤维掺量越大,对提高丁苯乳液砂浆的抗冲击性能越有利.丁苯乳液的掺入改善了聚丙烯纤维与基体之间的界面粘结,增强了掺纤维砂浆的长期力学性能.丁苯乳液、聚丙烯纤维的复掺效果优于这两者单掺的情况,复掺对水泥砂浆起到了双重改性的效果.     

改性聚丙烯纤维对水泥砂浆抗冲击性能的影响

采用过氧化苯甲酰作引发剂,利用水相悬浮法在聚丙烯纤维表面接枝丙烯酸,对聚丙烯纤维进行表面改性;对聚丙烯纤维增强水泥砂浆试样进行抗冲击强度测试。研究了改性聚丙烯纤维对砂浆抗冲击性能的影响;对纤维表面形貌、纤维表面活性官能团以及试样断口形貌进行了分析,并对改性聚丙烯纤维增强水泥砂浆的机理进行了初步探讨。     

玻璃纤维珠链增强水泥砂浆力学性能研究

采用玻璃纤维珠链增强水泥砂浆,旨在解决玻璃纤维增强水泥砂浆界面粘结性差、纤维两端应力集中及因此产生的两相滑移等问题。以在长玻璃纤维上滴加环氧树脂制成珠链的方式增强水泥砂浆,使得玻璃纤维珠链与砂浆之间产生嵌固效应,形成结构约束。微观测试表明,短切玻璃纤维与砂浆之间粘结性极差;通过对比短切玻璃纤维掺加方式与玻璃纤维珠链掺加方式制备的砂浆性能,结果证明,采用玻璃纤维珠链增强水泥砂浆的方式,规避了两相界面粘结性差的弊病,解决了短切玻璃纤维大量掺入砂浆后造成的工作性能差,力学性能提升不明显,甚至降低等问题,具有良好的力学性能。     

配筋钢纤维自应力混凝土的抗拉强度计算

通过直接拉伸试验，测量了配筋钢纤维自应力混凝土的抗拉强度，试验参数包括3个自应力等级，3个纤维体积率，4种配筋率。试验结果表明，在钢筋和钢纤维联合作用下，自应力混凝土的抗拉强度得到明显的提高，并由统计分析给出了钢筋纤维自应务混凝土的抗拉强度计算公式。     

GFRP筋钢纤维高强轻骨料混凝土梁受弯性能试验研究

完成了9根配GFRP筋和1根配钢筋的高强轻骨料混凝土梁受弯性能试验,观察其破坏过程与破坏形态,分析了纤维掺量、纵筋类型、配筋率及纵筋直径等参数对试件承载能力、弯矩-跨中挠度曲线、裂缝宽度等受弯性能的影响,采用美国ACI 440.1R-15、中国GB 50608—2010和加拿大CSA S806-12、ISIS-M03-07等规范中的建议模型,通过开裂弯矩、承载力、挠度和裂缝宽度等参数评估了各国规范对该类构件的适用性。结果表明：随配筋率的增大,试件破坏模式依次表现为受拉破坏、平衡破坏和受压破坏,受压区破坏面贯穿骨料内部,较为光滑;掺入钢纤维能够有效抑制混凝土裂缝开展,延缓构件刚度退化,使开裂弯矩平均提高51.71%,承载力平均提高22.10%;增大GFRP筋配筋率能够提高构件刚度,但GFRP筋直径变化对试件变形及裂缝宽度无显著影响;GFRP筋梁开裂后刚度退化较配钢筋的对比试件迅速。各国规范计算结果表明：受拉破坏试件承载力计算结果较离散,且均偏于不安全;对于平衡破坏和受压破坏的试件预测结果均偏于保守,有足够安全储备。考虑轻骨料和钢纤维对构件刚度退化规律的影响,修正有效惯性矩并给出建议挠度计算模型,计算结果与试验结果吻合较好。     

聚乙烯醇纤维及钢纤维增强水泥砂浆流变性和流动性能

为探索纤维对水泥砂浆拌和物工作性能的影响,采用流变仪、微型坍落度筒和V型漏斗研究了不同水灰比和纤维掺量(体积分数)下,聚乙烯醇(PVA)纤维及钢纤维增强水泥砂浆拌和物的流变性和流动性能.结果表明:2种纤维增强水泥砂浆拌和物的屈服应力和塑性黏度均随着水灰比的增大而减小,而流动扩展度和流动速率均随着水灰比的增大而增大;PVA纤维掺量为0.25%时,对拌和物工作性能的影响较小;钢纤维掺量小于0.75%时,能够促进纤维增强水泥砂浆拌和物流动;钢纤维掺量继续增加至1.00%时,拌和物的流动性则明显降低.纤维增强水泥砂浆拌和物的流动扩展度与屈服应力、流动速率与塑性黏度均呈负指数关系,相关系数分别为0.808和0.730.     

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．     

新型FRP筋粘结性能研究

基于33个拉拔试件和27个梁式试件的试验结果,对新型FRP筋与不同环境介质(包括混凝土C30、掺纤维与不掺纤维的混凝土C50、R42.5水泥浆以及环氧树脂等)之间的粘结性能进行了较为系统的研究。研究表明,新型FRP筋的粘结强度略低于钢筋;混凝土强度等级对FRP筋的粘结性能影响较大,但是否掺加聚丙烯纤维对其粘结性能影响较小;基于梁式试验的FRP筋粘结强度稍低于基于拉拔试验的FRP筋粘结强度。     

芳纶纤维改性水泥砂浆的性能研究

研究掺加芳纶纤维对水泥砂浆抗折、抗渗性能的影响。通过分析实验数据,发现掺加适量的芳纶纤维可以有效提高水泥砂浆的抗折、抗渗性能。研究了芳纶纤维增强水泥砂浆的作用机理。     

聚丙烯纤维参数对水泥砂浆抗干缩开裂性的影响

利用圆环法测试研究了聚丙烯纤维掺量、长度、几何形状等参数对水泥砂浆在硬化阶段抗干缩开裂性能的影响．实验结果表明：三叶形聚丙烯单丝纤维的掺加能明显改善水泥砂浆在硬化阶段的抗干缩开裂性能，且其掺加的量越多，水泥砂浆的抗干缩开裂性越好；聚丙烯纤维横截面形状不同，其对水泥砂浆抗干缩开裂性的作用效果也不同，其中横截面为三叶形的聚丙烯单丝纤维对水泥砂浆抗干缩开裂性的作用效果较好；掺入的三叶形聚丙烯单丝纤维长度越长，水泥砂浆的抗干缩开裂性越好；三叶形聚丙烯单丝纤维经表面处理后，其对水泥砂浆抗干缩开裂性的影响有所增大．     

表面改性芳纶纤维增强水泥砂浆的性能

在水泥砂浆制品中掺加适量的表面改性芳纶纤维。可以显著提高水泥砂浆制品的抗折强度。与空白水泥砂浆试样相比,当掺加1．5kg／m^3表面改性芳纶纤维时,水泥砂浆试样28d抗折强度提高了30．28％。初步探讨了掺加表面改性芳纶纤维提高水泥砂浆性能的机理。     

高温后HRB高强钢筋粘结锚固性能的试验研究

对高温后45个HRB高强钢筋与混凝土粘结锚固试件进行拔出试验,研究高温后高强钢筋粘结锚固的特点和影响粘结锚固强度的主要因素。钢筋混凝土试件的受热温度分别为200,400,600℃,冷却方式为空气中自然冷却,加载方式为单向拉拔。试验考虑混凝土强度、锚筋屈服强度、配箍率的影响,分析各种参数对高温后高强钢筋粘结性能的影响规律,并指出高温后高强钢筋的粘结锚固机理和普通钢筋的粘结锚固机理大致相同。     

新型玻璃纤维增强塑料砂浆锚杆的黏结性能试验研究

锚杆广泛应用于隧道、边坡、地下硐室开挖及支护工程中。通过锚杆的支护加固，岩土体的强度和稳定性能够得到显著的改善和提高。传统的钢锚杆在不良地质条件下存在锈蚀严重的缺点，给支护结构的安全性和耐久性带来严重威胁。玻璃纤维增强塑料具有轻质、高强、耐腐蚀等优良特性，是代替钢筋制作锚杆的理想材料之一。在经典拉伸试验模型的基础上，结合锚杆本身的受力特性，建立一种改进的拉伸试验模型，并且根据此试验模型，对直径分别为10，13，16mm的表面经过喷砂和缠绕纤维束处理的玻璃纤维增强塑料锚杆，以及直径为25mm的螺纹钢进行拉伸试验，试样的总数量为24组。试验采用强度等级为C60的混凝土模拟岩体，并采用强度等级分别为41．5，55．5MPa的砂浆作为锚固剂。在试验结果基础上，对玻璃纤维增强塑料锚杆的拉拔破坏模式、临界黏结长度、拉拔承载力、平均黏结强度以及与钢锚杆拉拔性能的比较进行研究讨论，对砂浆锚固玻璃纤维增强塑料锚杆的黏结性能进行系统全面的分析评价，为推广玻璃纤维增强塑料锚杆的工程应用、相关规范的制定，以及进一步研究工作提供一定数据储备和理论支持。