硅灰与再生钢纤维增强自密实混凝土性能研究

为研究硅灰与再生钢纤维增强自密实混凝土的力学性能,制备了12组混凝土试样。其中用硅灰替代部分水泥,替代率分别为0,8%和16%(质量比),再生钢纤维按0,0.3%,0.6%和0.9%(体积比)的比例加入到混合料中。通过抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度和冲击强度测试混凝土的力学性能。研究结果表明:与未添加硅灰和再生钢纤维的混凝土相比,引入硅灰和再生钢纤维能减少新拌混凝土的流动性,同时提升硬化混凝土的抗压、抗拉、抗弯和抗冲击性能;硅灰和再生钢纤维在自密实混凝土中表现出良好的协同效应,对比硅灰和钢纤维对混凝土的提升效果,硅灰显著增强了混凝土的抗压强度,再生钢纤维则在提升混凝土的抗拉和抗冲击强度方面更有效。

再生钢纤维对混凝土性能影响试验分析

混凝土是工程中常见的工程材料,为分析再生钢纤维对混凝土性能的影响,制备不同配比的再生钢纤维自密实混凝土,分析其对混凝土流变特性、抗压、抗折强度的影响。结果表明:再生钢纤维的掺入降低了混凝土坍落度,减缓了混凝土拌合物的流动速度;短纤维对混凝土流变性能的影响小于长纤维;再生钢纤维含量和长度影响混凝土的抗压强度和抗折强度,长纤维降低抗压强度,但增加抗折强度。研究结果为混凝土制备提供参考。

再生钢纤维混凝土力学特性研究

使用再生钢纤维加入混凝土,能够改善混凝土性能及延长混凝土的疲劳寿命。为此,本文通过原材料分析、配合比设计,坍落度、抗压强度、抗剪强度、抗裂性及抗剪强度试验,综合评价再生钢纤维对混凝土性能的影响。试验结果表明:1)当钢纤维质量分数为0.46%时,再生钢纤维混凝土具有较高的坍落度和工作性;2)再生钢纤维具有“桥接作用”,当混凝土裂缝开口位移增大到0.6~3.0 mm时再生钢纤维混凝土仍具承载力,其抗裂性能明显得到改善;3)相比普通混凝土,再生钢纤维混凝土的抗剪强度增长65%。本文研究成果可为类似工程应用提供一定的借鉴与参考。

单轴受压下钢纤维再生混凝土应力-应变曲线关系研究

为了研究单轴受压下钢纤维的掺量对再生混凝土的影响,制作了48个100 mm×100 mm×300 mm的棱柱体试件(钢纤维体积掺量分别为0、0.6%、0.9%、1.2%,再生骨料取代率分别为0、25%、50%、100%),分析了钢纤维再生混凝土应力-应变曲线的变化趋势。结果表明:随着钢纤维掺量的增加,钢纤维再生混凝土的峰值应力、峰值应变和弹性模量逐步增加;但是,随着再生骨料取代率的增加钢纤维再生混凝土的峰值应力和弹性模量均会下降,峰值应变增加。同时基础试验数据的分析,提出钢纤维再生混凝土单轴受压下应力-应变曲线关系的模型。

再生钢纤维增韧超高性能混凝土的力学性能

采用来自于废旧轮胎的两种再生钢纤维制备含粗骨料的超高性能混凝土,并测定其抗压强度、劈裂抗拉强度、断裂能和静弹性模量等力学性能,空白组及普通钢纤维增韧超高性能混凝土作对比性能试验。结果显示,未附着橡胶颗粒的再生钢纤维使超高性能混凝土的抗压强度略微下降,降低幅度为3.91%,其余各类型钢纤维均有利于提高超高性能混凝土的力学性能;而附着橡胶颗粒的再生钢纤维显著提高了超高性能混凝土的断裂能,约为普通钢纤维增韧超高性能混凝土的4倍。此外,再生钢纤维对超高性能混凝土的劈裂抗拉强度和静弹性模量的提高效果均优于普通钢纤维。再生钢纤维,尤其是附着橡胶颗粒的再生钢纤维,可以作为一种增韧材料替代普通钢纤维应用到超高性能混凝土工程结构中。

钢纤维再生混凝土力学性能的试验研究

对两种不同的钢纤维混凝土和相应的素混凝土进行了抗压、劈裂和4点弯曲试验,结果表明,钢纤维的加入显著地提高了混凝土的劈裂和4点弯曲强度,但抗压强度提高不大;而钢纤维再生混凝土得到的上述强度明显优于钢纤维卵石混凝土。

氯盐侵蚀环境下钢纤维再生混凝土抗压性能试验研究

探讨了钢纤维再生混凝土在氯盐侵蚀环境下的抗压性能。首先,在室内配制水灰比分别为0.45、0.53、0.61的标准立方体钢纤维再生混凝土试件各27个,在标准条件下养护28d;再将这三种水灰比的试件分别浸入浓度为2.0%、3.5%、5.0%的Na Cl溶液中浸泡50d、100d、150d,并测得其抗压强度;最后分别对标准立方体试件上深度为5mm^25mm处的氯离子含量进行了测定。试验结果表明:随着水灰比的减小,钢纤维再生混凝土抗压强度逐渐增大;在浸泡天数相同的条件下,其抗压强度随着氯离子浓度的增加呈降低趋势,且在同一深度下水灰比越大的试件,侵入的氯离子浓度越高;在浸泡浓度相同的条件下,其抗压强度随着浸泡时间的增长而降低。

钢纤维再生混凝土配合比正交试验研究

使用正交方法针对钢纤维再生混凝土进行配合比设计.主要分析水胶比、再生骨料取代率、钢纤维体积率对其塌落度、立方体抗压强度、劈拉强度的影响.再生骨料取代率对塌落度的影响最为显著,建议在再生混凝土单方用水量计算中引入再生骨料取代率与再生骨料吸水率两个变量.水胶比对抗压强度的影响最为显著,抗压强度随着水胶比的增加而降低.钢纤维体积率对于劈拉强度影响最为显著.再生骨料取代率对抗压强度、劈拉强度的影响并不显著,从经济性和环保角度考虑,全再生骨料钢纤维混凝土前景广阔.

圆钢管钢纤维再生混凝土短柱轴压性能试验研究

以钢纤维体积掺量为主要考察参数，对圆钢管钢纤维再生混凝土短柱进行了轴心受压试验。观察了其受力全过程和破坏形态，得到了荷载-位移曲线和荷载-应变曲线，并研究了钢纤维体积掺量对其受力性能的影响。结果表明：圆钢管钢纤维再生混凝土短柱的轴压破坏形态呈斜剪压破坏，钢纤维的掺量对其破坏形态几乎没有影响；钢纤维的掺入对试件承载力的增强作用并不明显，当钢纤维体积掺量不超过1．5％时，试件承载力较未掺加钢纤维构件有小幅提高，但当体积掺量超过2％后，因钢纤维易结团、混凝土和易性变差，试件承载力反而出现降低，且钢纤维体积掺量越大，降幅也越大；掺入钢纤维后，试件延性显著改善，位移延性系数随钢纤维体积掺量的提高而增大；为使试件同时获得较高的承载力和延性，建议钢纤维的体积掺量取为1．0％-1．5％；CECS28：2012推荐计算式能很好地评定圆钢管钢纤维再生混凝土短柱的承载力，建议设计时采用。研究结果可为工程应用提供参考。

钢纤维再生混凝土的抗折强度试验研究

对含0％、30％、50％、70％及100％再生粗集料（RCA）的钢纤维再生混凝土（SRC）的抗折强度进行了较为系统的研究。首先在室内对RCA的密度、洛杉矶磨耗和压碎指标等基本性能进行了测试，然后针对不同配合比的SRC试件，在室内进行了抗折强度等试验。结果表明，RCA的含量和水灰比等因素对SRC的抗折强度有较大的影响，在设计抗折强度为6．0MPa，钢纤维的掺量在1．0％的条件下，当RCA的含量小于50％，水灰比在0．44—0．47时，SRC的28d抗折强度比较接近于基准钢纤维混凝土，而超出此范围时，SRC的抗折强度会明显降低。最后，通过工程应用对含30％RCA的SRC的相关性能进行了检测，结果证明，适当配合比的SRC能够满足I级刚性路面的抗折强度要求。

基于响应面分析法的钢纤维再生混凝土耐磨性试验研究

通过试验分析再生骨料取代率、钢纤维掺入率和水胶比对钢纤维再生混凝土耐磨性的影响。运用Design Expert 7.0软件的响应面分析法对上述因素建立预测模型。结果表明:使用响应面分析法可以很好地契合钢纤维再生混凝土耐磨的实际情况。

HRB400钢筋与钢纤维再生混凝土黏结性能及影响因素分析

设计了28组拉拔试件,研究了不同钢纤维体积掺量、再生骨料取代率、钢筋直径和锚固长度对HRB400钢筋与钢纤维再生混凝土黏结滑移性能的影响。结果表明,随着再生骨料取代率的增加,试件的黏结强度下降;与再生骨料取代率为0相比,当再生骨料取代率为100%时,试件的黏结强度下降幅度最大;随着钢纤维掺量的增加,试件的黏结强度整体呈上升趋势,极限荷载下钢筋自由端的滑移值也相应增加;钢筋直径增大时,其黏结强度有所降低;有效锚固长度增大时,黏结强度出现了不同程度的下降,且有效锚固长度为5d时的极限黏结强度最大。

钢纤维再生混凝土劈拉强度试验研究

通过钢纤维再生混凝土立方体试件的劈拉强度试验,研究了钢纤维体积分数(0.0%～2.0%)、3种钢纤维类型(MF,SF,BF)、再生粗骨料处理方式以及试件尺寸变化对再生混凝土劈拉性能的影响.结果表明:钢纤维的加入显著提高了再生混凝土的劈拉强度,当纤维体积分数超过1.5%后,钢纤维再生混凝土的劈拉强度接近甚至超过天然钢纤维混凝土;钢纤维类型对再生骨料钢纤维混凝土影响显著,钢纤维对再生混凝土和天然混凝土的增强效果比较接近,其中BF钢纤维增强效果最好;尺寸效应对钢纤维再生混凝土的影响比天然钢纤维混凝土显著;再生骨料处理方法对钢纤维再生混凝土的劈拉强度也有一定的影响;现行钢纤维混凝土劈拉强度计算公式仍适用于钢纤维再生混凝土.

钢筋与钢纤维再生混凝土锚固性能研究

目的研究钢筋与钢纤维再生混凝土的锚固性能,以现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中月牙纹外形热轧钢筋的极限粘结强度计算公式为基础,提出极限粘结强度计算公式,为此类构件粘结锚固性能的研究提供理论与试验基础.方法对不同钢筋直径、再生粗骨料取代率及钢纤维体积掺量的16组64个粘结锚固试件进行拉拔试验,分析各参数变量对钢筋和再生混凝土粘结性能的影响.结果随着再生粗骨料取代率的增加,粘结强度变化较小;粘结强度随着钢纤维体积掺量的增加而增大;钢筋直径对粘结强度产生一定的影响,当钢筋直径为28 mm时,粘结强度提升较为明显.结论笔者所推出的钢筋与钢纤维再生混凝土的粘结强度计算公式,能够为再生混凝土的相关规范编写及其工程应用提供可靠的理论依据和设计参考.

层布式钢纤维再生混凝土梁的抗弯性能

为了研究层布式钢纤维再生混凝土(Layered Steel Fiber Recycled Aggregate Concrete,LSFRAC)梁的抗弯性能及承载力,以钢纤维层撒布量与纵筋配筋率为参数,对1组再生混凝土梁与5组LSFRAC梁实施4点弯曲静力加载测试。结果表明:LSFRAC梁的加载经历与再生混凝土梁相似,均经历了弹性、开裂、屈服、破坏4个阶段;随着钢纤维层撒布量的增加,开裂荷载先增加后保持不变,极限荷载与刚度逐渐增大,梁破坏时的挠度与纵筋应变逐渐减小;随着配筋率的增大,开裂荷载先增加后保持不变,极限荷载、刚度、梁破坏时的挠度与位移延性系数逐渐增大,纵筋应变逐渐减小。最后,通过修正《纤维混凝土结构技术规程》(CECS 38:2004)中的既有公式,得出LSFRAC梁抗弯承载力的计算公式。

钢纤维再生混凝土的力学性能研究进展

再生混凝土能有效解决施工产生的建筑垃圾处理问题,实现资源回收再利用。然而,天然缺陷严重影响再生混凝土在实际工程中的推广应用。作为一种新型复合材料,钢纤维再生混凝土(掺入钢纤维后的再生混凝土)研究逐渐成为复合材料领域一个研究热点,也取得了一定的研究成果。为了推进钢纤维再生混凝土的实际应用进程,拟从力学性能研究方面对钢纤维再生混凝土的研究现状与发展趋势进行综述分析,并指出今后尚待探讨的研究问题。

饱和钢纤维再生混凝土氯离子扩散特性研究

利用废弃骨料制作再生混凝土是建筑固废弃物的再生资源利用途径之一,其在氯盐侵蚀环境条件下的耐久性规律与普通混凝土不同。本文以模拟海洋侵蚀环境,通过改变水灰比及NaCl溶液浓度,分析各因素对钢纤维再生混凝土氯离子扩散行为的影响规律。结果表明:浸泡液浓度越大,进入混凝土内部的氯离子越多,随着深度的增加氯离子含量逐渐减少;较低的水灰比与适量钢纤维的掺入均可以有效降低氯离子扩散系数,提升钢纤维再生混凝土的抗氯盐侵蚀能力;氯离子扩散系数随着NaCl溶液浓度的增加而增大。

BFRP筋钢纤维部分增强再生混凝土梁抗弯性能研究

设计了7根BFRP筋钢纤维再生混凝土梁,研究了钢纤维体积掺量(vsf)和钢纤维混凝土层厚度(hsf)对试验梁抗弯性能的影响,分析了各试验梁受弯破坏模式、承载力变化、裂缝发展及挠度变形。试验结果表明:钢纤维体积掺量和钢纤维混凝土层厚度均对BFRP筋钢纤维再生混凝土梁受弯承载力具有一定的影响。随着钢纤维体积掺量的提高,BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的开裂荷载和极限荷载均有一定程度的增加,但并非线性增长。同时,发现在混凝土受拉区掺入钢纤维可有效降低BFRP筋钢纤维再生混凝土梁的挠度,抑制裂缝的发展;且随着钢纤维再生混凝土层厚度的增加,试验梁的极限承载力逐渐增加,当刚纤维掺量为1%,截面高度为全截面高度的0.6倍时,梁受弯承载力为全截面钢纤维再生混凝土梁的91.5%。

钢纤维再生混凝土在路面工程中的应用研究

本文通过上海市某道路改建工程实例,对含50%再生粗集料的钢纤维混凝土路面进行了较为系统的研究。首先在室内对再生粗集料的密度、洛杉矶磨耗、压碎指标等基本性能进行了测试,然后针对拟定的三组不同配合比的钢纤维再生混凝土试件,在室内进行了抗折强度、抗压强度等试验,最后根据试验结果并结合工程经验,选取了一组较为理想的钢纤维再生混凝土配合比,完成了钢纤维再生混凝土路面的施工,同时对试验路段进行了全面的现场检测,结果证明钢纤维再生混凝土在普通路面上的应用是安全可行的,而且会有很好的发展前景。

钢纤维再生混凝土轴压强度与损伤分析

为研究钢纤维再生混凝土单轴受压状态下的强度、耗能及损伤演化机理,以再生骨料取代率(γ)及钢纤维体积掺量(V)为试验参数,对24个钢纤维再生混凝土试件进行单轴受压试验。通过分析钢纤维掺量及再生骨料取代率对再生混凝土强度的影响,揭示了钢纤维再生混凝土的损伤演化机理。结果表明:随着钢纤维掺量增大,破坏形态由竖向劈裂破坏转化为斜向劈裂破坏,应力-应变曲线下降段逐渐平缓,残余强度与耗能逐渐提高;随着取代率增大,混凝土强度先增大后减小;当取代率为50%时,SFRAC的强度与耗能均达到峰值,损伤发展速率最慢;钢纤维可有效延缓再生混凝土的损伤发展。