纤维长径比对碳-聚丙烯混杂纤维混凝土力学性能的影响

通过试验研究不同长径比的碳纤维和聚丙烯纤维混杂对混凝土力学性能的影响。结果表明:混凝土的抗压强度受混杂纤维长径比的影响不明显,但在小幅度范围内混杂纤维会产生正、负两种混杂效应;混杂纤维长径比对混凝土的抗折性能影响较大,在纤维掺量一定的情况下,最优的混杂纤维长径比组合为碳纤维取650、聚丙烯纤维取750。

钢-聚甲醛混杂纤维超高性能混凝土力学性能试验

为研究钢-聚甲醛混杂纤维超高性能混凝土的力学性能,以纤维掺量(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)和长径比(60、80、120)为设计参数,实施17组不同配合比立方体试件的流动度试验与抗压试验,观察试件的破坏形态,获取试件的最优配合比。探讨了不同设计参数对试件的流动度、抗压强度等力学性能指标的影响。试验结果表明:掺纤维试件的破坏模式显示出更强的韧性与延性,主要体现在抑制微裂纹形成的方面,纤维横向约束效果显著;相比于未掺纤维的基准组,掺入混杂纤维后的试件的流动度降低,抗压能力提升;混杂纤维掺量对试件的力学性能影响显著,较单一纤维掺入流动度表现更佳,其中聚甲醛纤维对超高性能混凝土的抗压强度提升有限,而随着钢纤维掺量增加,抗压强度增大;长径比对试件的力学性能影响显著,聚甲醛纤维直径对试件流动度影响较大,抗压强度随混杂纤维长径比的增加而增大;钢-聚甲醛混杂纤维超高性能混凝土通过控制混杂纤维长径比,能够同时获得较好的延性和抗压能力。

单掺和双掺不同长径比钢纤维对全轻混凝土力学性能的影响

为研究单掺和双掺不同长径比钢纤维对免烧结粉煤灰陶粒全轻混凝土力学性能影响,选用体积掺量为1%的剪切钢纤维作为增强材料,以钢纤维长径比(18.75,25和31.25)和掺入方式(单掺、双掺)为试验参数,对LC30全轻混凝土进行立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和弹性模量试验。试验结果表明:钢纤维能明显改善全轻混凝土的力学性能;不同的长径比和掺入方式对全轻混凝土的抗折度和劈裂抗拉强度影响较大,对立方体抗压强度和轴心抗压强度影响较小,对弹性模量几乎没有影响。

钢纤维轻骨料混凝土梁弯曲性能试验研究

轻骨料混凝土作为一种先进的建筑材料,以其轻盈的重量、卓越的抗震能力等成为高层建筑和大跨度结构中的优选材料。然而轻骨料混凝土也有其相应的缺陷:较大的徐变和收缩、弹性模量小、易产生脆性破坏等缺点严重阻碍了轻骨料混凝土在结构中的应用。研究发现,在轻质骨料混凝土中掺入纤维时,可以显著提升其抗拉强度并减少其脆性。但是,目前对于这种材料弯曲性能的研究还不够深入。为此,该研究选取了三种不同长径比的纤维,并设定了不同的体积掺量,将这些纤维以不同比例掺入轻质骨料混凝土中,制备成混凝土梁,并进行弯曲测试。然后分析其破坏机理,为纤维轻骨料混凝土梁的设计和应用提供理论依据。

长径比对混杂纤维增强混凝土力学性能的影响

讨论了碳纤维(CF)和聚丙烯纤维(PF)、玻璃纤维(GF)和聚乙烯纤维(PeF)组成的混杂纤维增强混凝土的抗压强度、抗弯强度与纤维长径比之间的关系.试验结果表明,碳纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维和聚乙烯纤维的长径比对混凝土的抗压强度影响较小,而对抗弯强度则有明显影响.

硅灰石针状粉制备技术的现状与设想

具有足够长径比的超细硅灰石针状粉在工业上有着极高的应用价值 ,提高硅灰石产品的长径比 ,关键在于在粉碎过程中保持矿物原有的结晶结构。硅灰石针状粉超细粉碎技术的关键是如何使加工过程更趋符合其粉碎机理的要求 ,但目前还有一定的差距。本文的目的就在于总结现有的硅灰石超细粉碎技术 ,找出存在的问题 ,提出设想 ,以便促进该技术的更大发展。

PVA纤维对混凝土力学性能的影响

研究了不同长度PVA纤维的掺入对高强度混凝土力学性能的影响。结果表明,PVA纤维在0.08%～0.1%的体积掺量范围内效果最佳,能有效提高抗折强度,且长径比越小,效果越明显。长度为6mm,掺量为0.08%～0.1%的PVA纤维混凝土,7d抗压强度比基准混凝土降低5.22%,抗折强度提高14.28%,静弹性模量提高6.63%;28d抗压强度降低3.03%,抗折强度提高21.67%,静弹性模量降低4.52%。

钢纤维长径比对C60混凝土抗裂性能的影响

为研究不同长径比对C60高强混凝土早期塑性开裂的影响,采用了四周约束平板法,完成了8个C60钢纤维混凝土试件,通过对裂缝的数量、面积和形态的统计观察,对其抗裂机理进行了探讨和分析。结果表明:钢纤维的掺入可有效减小C60混凝土早期塑性裂缝的面积、数量;长径比为50的钢纤维抑制效果最优;纤维长径比由25到75,其裂缝降低系数呈先增高后降低趋势,当长径比为50的钢纤维掺入时,钢纤维混凝土试件的阻裂效能等级为一级。研究结果可为钢纤维对高强混凝土抗裂性能影响的研究提供指导与借鉴。

钢纤维混凝土抗冲击性能的数值模拟研究

为研究不同钢纤维体积分数与不同钢纤维长径比对混凝土基体抗冲击性能增强作用的影响,利用ANSYS/LSDYNA3D有限元计算软件,采用损伤材料模型,数值模拟了钢纤维混凝土圆柱体撞击素混凝土靶板的过程。分析了不同初速条件下靶板破坏体积与冲击动能的关系,并将数值模拟结果与试验结果比较。结果表明:钢纤维体积分数越大,钢纤维长径比越大,钢纤维混凝土基体的抗冲击性能越好;同时也说明,损伤材料模型能够很好地模拟混凝土类材料在冲击作用下的破坏情况。

层布式钢纤维混凝土力学行为及破坏特性研究

通过力学性能试验,研究了钢纤维体积掺量和长径比对层布式钢纤维混凝土力学性能影响,对比了层布式钢纤维混凝土与素混凝土和钢纤维混凝土的力学性能,结果表明层布式钢纤维混凝土改善了混凝土的力学性能,提高了混凝土的延性和弯曲韧性。

短玻璃纤维/硅橡胶发泡复合材料的制备及表征

表面改性的短玻璃纤维和硅橡胶共混发泡制备出短玻璃纤维/硅橡胶发泡复合材料,对其力学性能、热性能和结构进行测试。结果表明:当加入长为6mm的短纤维3g(7.5份)时,复合材料的拉伸强度增加155%,达到0.78MPa。沿着纤维取向上的拉伸强度相对于垂直纤维横向增加130%,断后伸长率增加790%;热稳定性提高;结构测试表明复合材料的泡孔孔径平均为0.3mm,呈闭孔且分布稀少,泡孔绕纤维生成;扫描电镜(SEM)显示处理后的纤维与硅橡胶界面处相容性提高。

塑钢纤维掺量、长径比对混凝土力学特性影响

通过研究3种掺量、4种长径比的塑钢纤维,对橡胶混凝土的塌落度、抗压强度、劈裂抗拉强度及其应力-应变曲线影响,得到各因素对橡胶混凝土塌落度、强度及应力-应变曲线影响规律。试验结果表明:塑钢纤维掺量增加、长径比增大,混凝土塌落度减小,黏聚性增加,应力应变曲线峰值应力提高,曲线下降段变缓,延性、韧性、阻裂性显著提高;选用最佳长径比20、适宜掺量6 kg/m3,抗压强度与劈拉强度较基准混凝土分别提高36.7%和69.7%,试件破坏时完整性较好。

聚乳酸/剑麻复合材料流变性能表征

利用转矩流变仪测量流变特性的方法,表征了不同剑麻纤维含量下,聚乳酸(PLA)/剑麻复合材料的流变性能,并测量实验后纤维的长度和宽度、PLA分子量,分析剑麻纤维含量和转速对复合材料体系中纤维长度的影响,以及PLA降解情况。结果表明,复合材料的非牛顿指数在纤维含量为10%左右出现峰值,并进一步随含量的增加而减小。复合体系中,刚性剑麻纤维受到来自于转子、聚合物和纤维之间的作用力,纤维被剪短,长径比减小;聚乳酸会受到转速和纤维含量的影响发生降解,这些因素都会影响PLA/剑麻复合材料的流变性能。

钢纤维高强混凝土板抗爆细观数值模拟及实验研究

基于纤维随机分布特征,对钢纤维交叉判重做出改进,设计出一种不交叉重叠的随机投放方法,借助MATLAB和ANSYS/LS-DYNA联合建立包含钢纤维、钢筋和混凝土的三维细观数值模型,通过纤维体积含量为0.6%、1.2%和1.8%SFRC板接触爆炸实验验证了细观有限元模型的正确性和有效性,从实验和数值模拟两方面对钢纤维高强混凝土板抗爆进行了研究。进一步分析长径比和板厚变化对结构抗爆性能的影响,结果表明:所建立的钢纤维高强混凝土细观数值模型较好地反映结构在承受爆炸超动态荷载作用时的损伤破坏行为,随着纤维体积含量的增加,SFRC板局部抗震塌效应显著增强,且纤维体积含量和爆炸形式相同条件下,结构整体抗爆性能随着长径比和板厚度的增加而增大,损伤程度逐渐减小,各工况迎爆面漏斗坑体积变化微小,但背部剥落坑体积减小较明显,研究表明纤维体积含量为1.8%、长径比为60、板厚为11cm时,结构抗爆性能较优。

钢纤维对超高性能混凝土性能的影响

钢纤维的几何尺寸是超高性能混凝土(UHPC)的增强和增韧的关键因素。采用不同长径比的钢纤维,通过试验研究钢纤维长径比对UHPC的工作性能和力学性能,并分析钢纤维长径比对UHPC的影响机理。结果表明,随着钢纤维长径比的增加,UHPC的坍落度和扩展度均不断降低,含气量增大;随着钢纤维长径比的增加,UHPC的抗压强度、抗折强度、弯曲韧性系数和抗冲击性能均不断增加,但增加幅度呈现不断降低趋势;钢纤维的长径比宜控制在60~100,可配制出工作性和力学性能优异的UHPC。该UHPC在某码头工程桩基修复加固中获得应用,取得了良好的应用效果。

层布式钢纤维混凝土力学行为与断裂性能研究

通过试验,研究了钢纤维体积掺量和长径比对层布式钢纤维混凝土力学性能及断裂性能的影响,对比了层布式钢纤维混凝土与素混凝土和钢纤维混凝土的力学性能及断裂性能,结果表明:层布式钢纤维混凝土改善了混凝土的力学性能,提高了混凝土的断裂韧度和断裂能.

上下层布式钢纤维混凝土弯拉性能试验研究

通过弯拉性能试验,对比了素混凝土、层布式钢纤维混凝土和层布式混杂纤维混凝土的弯拉性能,研究了钢纤维长径比和体积率对层布式钢纤维混凝土弯拉强度的影响,结果表明,上下层布式钢纤维和聚丙烯腈纤维提高了混凝土的弯拉强度。

平直型钢纤维掺量与长径比对超高性能混凝土性能的影响

为研究平直型钢纤维体积掺量及长径比对超高性能混凝土(UHPC)施工及力学性能的影响,选用四种镀铜平直型钢纤维,设计并制备了12组不同钢纤维体积掺量(0~4%,长径比均为65)及长径比(65、80、90、100,对应钢纤维体积掺量均为2.5%)的UHPC试件。通过扩展度、抗压强度和四点弯曲试验,得到了各组UHPC的扩展度、抗压强度、抗折强度及弯曲应力-挠度曲线;基于UHPC弯曲应力-挠度曲线,并结合CECS13∶2009计算了UHPC的弯曲韧性指数。结果表明:随着钢纤维体积掺量的增加,UHPC的扩展度呈下降趋势,UHPC抗压、抗折强度、弯曲韧性指数基本呈增加趋势,对应最佳钢纤维体积掺量分别为4%(平均值174.4 MPa)、3.5%(平均值46.18 MPa)和4%;随着钢纤维长径比的增大(钢纤维体积掺杂量2.5%不变),UHPC扩展度呈下降趋势,抗压、抗折强度平均值及弯曲韧性指数呈增加趋势;其中,抗压、抗折强度最大值分别为173.53 MPa和44.9 MPa。

UHPC局压性能试验研究与承载力计算公式

预应力超高性能混凝土(UHPC)结构具有轻型化、跨度大等优点,为了探明其锚固区的受力性能,以钢纤维长径比、局压面积比与钢纤维掺量为变量,开展了18个带中心孔道的UHPC棱柱体试件的局压试验,得到了局压承载力以及荷载-位移关系。试验结果表明:UHPC试件局压开裂荷载一般为局压极限荷载的45%~78%,局压破坏之前有较长的裂缝发展过程;局压受力可分为压密、弹性变形、外围混凝土及其与楔形体界面的裂缝发展、破坏四个阶段;钢纤维长径比分别为65与80的两组UHPC试件局压承载力、局压刚度相差均较小;UHPC试件弹性变形阶段核心混凝土竖向柔度和相对压陷的竖向柔度随局压面积减小而增大;当钢纤维掺量分别从1%增至2%和2%增至3%时,UHPC试件局压承载力增幅达12.9%~14.4%和5.3%~7.4%,局压刚度亦随纤维掺量增加而增加。UHPC局压承载力的计算仍可采用普通混凝土局压承载力公式的形式,但相关系数取值有所不同;按该文给出的方法取值,计算值与试验结果吻合较好。

不同变质方式下的铝硅共晶合金组织与性能的比较

对ＡＩ－Ｓｉ共晶合金在快冷变质和混合稀土变质方式下所获得的共晶硅形态及其与合金强度之间的关系进行了研究，指出共晶硅纤维长径比（ｌ／ｄ）是影响ＡＩ－Ｓｉ共晶合金强度的一个重要因素．