钢纤维在梁截面的分布及其对混凝土梁弯曲韧性的影响

参照德国混凝土标准(DBV)对纤维混凝土试验梁弯曲韧性进行研究。在此基础上统计分析了钢纤维在混凝土试验梁破坏截面的分布及其对弯曲性能的影响。结果表明:对于相同掺量的钢纤维混凝土梁,纤维在破坏截面的分布有较大的离散;韧性总体上随纤维掺量的增加呈增大趋势,但也存在纤维掺量较高但截面纤维根数较低且韧性较低的试验梁;通过对统计数据进行线性回归,建立纤维掺量与单位面积纤维根数的函数关系,预测不同纤维掺量时破坏截面的纤维根数。试验表明,与纤维掺量相比,纤维分布是影响梁弯曲韧性更为直接的因素。     

陶瓷废弃物粉末火山灰活性的研究

对不同种类陶瓷废弃物(卫浴陶瓷、外墙陶瓷和地砖陶瓷废弃物)分别进行8h和16h的机械研磨,得到不同种类和不同细度的陶瓷废弃物粉末.测试分析了陶瓷废弃物粉末的比表面积、氧化物组成、晶相等.将陶瓷废弃物粉末按20%质量分数替代部分水泥,然后采用Frattini试验法和SAI(强度活性指数)试验法研究陶瓷废弃物粉末的火山灰活性.结果表明:各种陶瓷废弃物粉末均具有一定的火山灰活性;卫浴陶瓷及地砖陶瓷废弃物粉末火山灰活性随着各自比表面积的增大而显著提高;陶瓷废弃物粉末中的SiO2碱活性较低,而Al2O3与Ca(OH)2发生反应是其呈火山灰活性的主要原因.     

炭黑与钢纤维对混凝土裂缝自监测性能的影响

为了研究导电相对混凝土裂缝自监测性能的影响,本文对复掺炭黑-钢纤维的智能混凝土进行了试验研究。基于四电极法,对试件在弯曲荷载作用下的电阻变化率进行了分析,对比研究了不同钢纤维掺量对试件抗弯性能、裂缝自监测性能的影响。试验表明：结构型钢纤维的掺入能够显著提高试件开裂后的抗弯性能。基于荷载-时间-电阻变化率(load-time-FCR)曲线,可实现对混凝土试件开裂时刻的实时自监测。根据试验得到的电阻变化率-裂缝扩展位移(FCR-COD)曲线,FCR随着COD的增加而增加,并且曲线的斜率逐渐减小,使用对数函数能较好拟合FCR-COD关系曲线;裂缝监测灵敏度（gauge factor G）-裂缝扩展位移(G-COD)曲线中,随着钢纤维掺量的增加,相同COD下G值逐渐减小并且减小的幅度逐渐降低;结合导电机理并且使用COMSOL软件对试件裂缝自监测性能进行了分析。     

不同非金属纤维对砂浆劈拉强度及韧性的影响

在进行了自密实砂浆工作度试验的基础上,对纤维混凝土劈拉试验方法进行了改进,研究了掺加不同类型纤维（玻璃纤维、聚丙烯纤维、混杂纤维）以及同种纤维不同掺量对自密实砂浆劈拉强度及韧性的影响。结果表明：玻璃纤维、聚丙烯纤维均可提高砂浆的劈拉强度;其中聚丙烯纤维可提高砂浆的韧性;由玻璃纤维和聚丙烯纤维组合使用的混杂纤维砂浆劈拉强度及韧性优于玻璃纤维和聚丙烯纤维,表现出显著的正混杂效应。     

玻璃纤维网格布的耐碱性能及其对混凝土板双向受弯性能的影响

为了研究玻璃纤维网格布在混凝土板中的双向受力性能及钢纤维和纤维网格布混杂使用的增强效果,进行了耐碱试验和双向板受弯试验。探究了钢纤维和玻璃纤维网格布混杂替代传统钢筋网的可行性。结果表明,与中碱玻璃纤维相比,耐碱玻璃纤维的耐腐蚀性能更优越;掺入耐碱玻璃纤维网格布后,混凝土板的极限承载力提高了59%;钢纤维和玻璃纤维网格布的混杂使用表现出较好的正混杂效应,混凝土板的极限承载力和弯曲韧性明显提高,板的破坏形态由脆性破坏转变为延性破坏;可考虑用30 kg/m3钢纤维掺量的混杂钢纤维和耐碱玻璃纤维网格布增强混凝土板代替配筋率为0.2%的钢筋混凝土板。      

钢纤维对钢筋自密实混凝土梁抗剪性能的影响

对9根钢纤维钢筋自密实混凝土粱进行了试验研究,主要的变化参数是纤维掺量和配箍率.基于试验结果,分析了钢纤维对钢筋自密实混凝土粱的极限承载能力、抗剪强度、破坏形态及抗剪韧性的影响.试验结果表明:加入钢纤维可以显著提高梁的极限承载力和韧性,改善梁的破坏形态;提出了与普通钢筋混凝土梁相协凋的钢纤维钢筋自密实混凝土梁的极限承载力的经验公式,并建议端部弯钩型钢纤维的增强系数取值为1.78.     

Effects of fibers on mechanical properties of high-performance concrete subjected to elevated temperatures

The compressive strength and ilexural toughness as well as fracture energy of fiber reinforced highperformance concrete （FRHPC） subjected to different high temperatures were studied. The results showed that after exposure at 300,600 and 900℃, the concrete mixes retained 88.1% , 41.3% and 10.2% of the original compressive strength on average, respectively. Steel fiber and polypropylene （PP） fiber were both effective in minimizing the damage effect of high temperatures on the compressive strength. The HPC reinforced with steel fibers showed higher flexural toughness and fracture energy before and after the high-temperature exposures. In comparison, PP fibers had minor beneficial effects on the flexural toughness and fracture energy. The mechanical properties of HPC reinforced with hybrid fibers （steel fiber ＋ PP fiber） were equivalent to or better than those of HPC reinforced with steel fibers alone. In addition, the failure pattern of FRHPC beams changed from pull-out of steel fibers at lower temperatures （20, 300 and 600℃） to tensile failure of steel fibers at higher temperature （900 ℃）.     

用巴塞罗那试验法分析混凝土中钢纤维的分布规律

为研究混凝土基体中钢纤维的空间分布情况,利用巴塞罗那(BCN)试验所推荐的局部受压法对钢纤维掺量分别为20,35,50kg/m~3的混凝土立方体试件在局部受压时的开裂后韧性进行了测试;根据钢纤维混凝土试件在不同方向上局部受压的荷载-位移全曲线,对钢纤维在试件中的分布情况进行了分析及预测,并与利用电磁感应法测得的钢纤维空间分布情况进行了对比.研究表明:在BCN立方体局部受压试验中,混凝土的开裂后韧性随着钢纤维掺量的增加而显著提高;测试方向不同时,钢纤维掺量相同的混凝土立方体试件中纤维限制裂缝扩展的作用不同,从而表现出不同的力学性能,进而可以预测不同方向上的纤维分布情况;采用BCN试验与采用电磁感应法所测得的纤维分布规律相近.     

在循环高温荷载作用下陶瓷管道的应力与变形

分析了烟囱与陶瓷管道特殊构件受明火燃烧及循环高温荷载条件下的应力与变形.参照德国工业标准DIN 18160中的温度-时间曲线,在奥地利的燃烧中心进行了70余根陶瓷耐火管道的高温明火燃烧实验.测试了管道的温度-时间曲线,管道在高温荷载下的变形和陶瓷材料高温后的强度与弹性模量,并初步分析计算了陶瓷管道在高温下的变形和温度应力.研究表明:整套明火高温实验方案具有可行性,适合研究管道在高温荷载下的受热变形性能,管道径向变形的计算结果与实验结果相吻合.     

聚丙烯粗纤维混凝土轴拉性能的试验研究

参照目前国际上对混凝土轴拉性能的多种测试方法,采用环氧粘贴法进行了纤维混凝土的轴拉试验.研究了不同纤维掺量的聚丙烯粗纤维对混凝土轴拉极限承载力、极限应变及残余承载力的影响.试件尺寸为100mm×100mm×200mm;聚丙烯纤维掺量分别为6、7、8、9、10kg/m3.结果表明:聚丙烯粗纤维能有效地提高混凝土的抗拉强度与峰值应变,与素混凝土相比,掺量为9kg/m3的聚丙烯纤维混凝土的抗拉强度与峰值应变分别提高43%和41%.