碳纤维增强混凝土的抗渗性能试验分析

为探究碳纤维对于混凝土抗渗性能的改善效果,通过制备17组圆台形的碳纤维增强混凝土抗渗试件,并采用水压法开展抗渗性能测试,基于正交试验分析了相关因素对混凝土抗渗性能的影响规律。结果表明:对于影响碳纤维增强混凝土抗渗性的指标,其影响顺序为碳纤维质量分数>硅粉质量分数>甲基纤维素质量分数>碳纤维长度;碳纤维长度对混凝土抗渗性的影响基本可以忽略;碳纤维、甲基纤维素及硅粉的质量分数分别为0.500%、0.022%、0.180%时,改性C40混凝土试件取得最低2.8 cm的渗透高度,相比常规混凝土的降幅达50.0%。

碳纤维增强混凝土缺口梁承载力试验研究

利用纤维薄板对混凝土构件进行加固或修补以提高其承载能力及延长使用寿命是一种新的先进补强方法 .本文通过改变试件的缺口高度 ( a0 )和纤维薄板长度( LX) ,对素混凝土以及碳纤维薄板增强混凝土三点弯曲缺口梁试件进行对比试验研究 ,探讨两种梁的破坏机理及其极限承载力 .试验及分析结果表明 ,采用碳纤维薄板外贴在梁的底部可提高梁的整体刚度和强度 ,抑制混凝土中裂缝的扩展 ,改变梁的破坏模式 ,并大大提高其极限承载能力 (可提高 1.7～ 6.9倍 ) .

碳纤维增强混凝土中裂纹的红外热像检测方法与机理研究

本文利用碳纤维机敏混凝土的功能特性,采用红外热像无损检测方法检测机敏混凝土构件中的裂纹损伤.该方法利用机敏混凝土的导电性和电热效应,给试样通电造成其裂缝尖端区域与其它正常部位的温差,以及温差所导致的试样表面温度的非均匀分布,借助红外热像仪,通过对试样表面温度的分析对试样内部的裂纹进行无损检测.文中对温差产生的机理也进行了分析.

碳纤维增强混凝土构件破坏过程的动态红外监测

在碳纤维增强混凝土构件的增强层与基体之间埋设电热丝作为加热元件 ,借助红外热像技术检测试件表面的温度场 ,实现了对试件不同弯曲破坏阶段的红外监测。发现随着试件所受载荷的加大 ,界面剥离程度提高 ,在特定加热条件下 ,整个温度场温差、最大温差比和最大温度梯度逐步加大 ,呈现阶段性变化。提出了构件弯曲破坏过程的动态红外监测模型。

碳纤维增强混凝土的拉敏特性及梁构件的机敏监测

碳纤维具有良好的导电性,电阻率变化率与所处应力场具有稳定的对应关系,在混凝土结构中构造一定厚度的碳纤维增强混凝土机敏层,并通过实时监测电阻率变化率,可对结构的实时荷载和变形程度进行预报。本工作研究了碳纤维增强混凝土本征拉敏特性规律,并将其应用于钢筋混凝土梁构件中,实现了对构件实时荷载和变形的在线监测。

碳纤维增强混凝土梁正截面抗海水侵蚀能力试验研究

港口、码头、近海平台等海工钢筋混凝土结构物长期暴露在恶劣的环境中,会因受到腐蚀介质的影响而降低其安全性。尤其是海水侵蚀作用下,钢筋混凝土结构物更易遭受破坏,造成巨大的损失。因此,结构的安全可靠性成为人们研究的重要课题。本试验采用浸烘循环的试验方法来模拟多离子对钢筋混凝土梁的侵蚀,通过对4根碳纤维增强混凝土试验梁在人工海水侵蚀后进行抗弯能力试验,研究了碳纤维增强混凝土梁在遭受腐蚀的不同时间段内抗弯能力的变化情况,试验中采用手动千斤顶进行加载,由试验可知碳纤维增强混凝土梁的抗侵蚀能力明显提高,这为在腐蚀环境中应用碳纤维增强混凝土抗侵蚀能力提供依据。

碳纤维增强混凝土裂纹钝化的有限元模拟与实验研究

利用电沉积技术对碳纤维增强混凝土的裂纹尖端实施钝化,利用有限元定量地模拟了整个试件的电流密度分布状况,并证明在裂纹尖端和电极附近有电流密度集中现象.裂纹尖端附近的电流密度比混凝土试件上的电流密度高出了几百倍,沉积物最先沉淀在这些地方,使得裂纹尖端的曲率半径增大,最后达到阻止裂纹的进一步扩展甚至将其修复的目的.实验验证了这一点,表明利用电沉积技术对碳纤维混凝土实行裂纹尖端钝化是一种行之有效的方法.

碳纤维增强混凝土复合材料的应用研究

介绍了碳纤维在国内外土木建筑中的应用 ,分别叙述了短切碳纤维混凝土在建筑中的应用以及试验研究的情况。

碳纤维增强混凝土轴向压缩应力应变全过程曲线

通过对不同配合比、不同碳纤维体积含量的混凝土试件进行轴压试验,得到碳纤维增强混凝土(CFC)轴向压缩应力-应变全过程曲线。基于试验结果,提出碳纤维增强混凝土轴向压缩应力-应变全曲线数学表达式,希望为碳纤维增强混凝土基本力学性能进一步研究提供参考。

碳纤维增强混凝土的现状与趋势

本文介绍了近年来国外发展较快的碳纤维增强混凝土的原料、工艺、性能及应用 ,最后对发展趋势作了展望。

碳纤维增强混凝土中钢筋的阴极保护研究

开展混凝土中钢筋的保护研究,探讨碳纤维的掺入对阴极保护的影响,为开发具有自防护的机敏混凝土提供基础。试验证明,由于在钢筋混凝土中加入碳纤维,从而使混凝土覆盖层的电阻减小,改善了其导电性,与素混凝土相比,碳纤维混凝土的阴极保护所需要的驱动电压下降,使阴极保护更容易。

碳纤维增强混凝土构件的力学性能研究

本文针对碳纤维增强混凝土抗压、抗拉强度和碳纤维复合材料棒材（C-BAR）增强混凝土梁的裂缝及挠度等问题，通过对试验结果的分析和对比，给出了相关的数据和计算公式。

碳纤维增强混凝土的弯折P—δ全曲线试验研究

通过对不同配合比、不同碳纤维体积含量的混凝土试件进行弯折试验,得到碳纤维增强混凝土(CFC)轴拉应力—应变全曲线。基于试验结果,提出碳纤维增强混凝土轴拉应力—应变全曲线数学模型,可为碳纤维增强混凝土基本力学性能进一步研究提供参考。

碳纤维增强混凝土的研究现状和发展

介绍了碳纤维增强混凝土近年来国内外的研究状况和应用实例 ,论述了碳纤维增强混凝土的力学性能和电学性能 。

碳纤维增强混凝土

介绍碳纤维增强混凝土(CFRC)的原料、制作工艺、性能及应用,并展望了CFRC的发展前景。CFRC因兼有优异的力学性能和电学性能,可成为新的功能材料。

碳纤维增强混凝土裂纹钝化后的弯曲强度评价

利用电沉积技术对碳纤维增强混凝土(CFRC)的裂纹实施钝化。在分析CFRC实施裂纹钝化后的弯曲强度分布状况的基础上,采用Weibull模数m值和特征强度σ的大小来评价该材料裂纹钝化后的性能。结果表明Weibull统计理论适宜解释电沉积技术的作用机理,CFRC在裂纹钝化后其强度提高了,离散性也得到了显著的改善。

碳纤维增强混凝土

本文介绍了国外在硬沥青基碳纤维增强混凝土的力学与物理性能方面的研究成果,并介绍了国外在大圆顶和高层建筑物的幕墙工程中的应用实例。

寒区碳纤维增强混凝土抗冻性能试验研究

研究了不同掺量的碳纤维对川藏线极温冻融环境下混凝土耐久性能的影响。通过快速水冻水融法,测试了川藏-27~40℃极温循环下碳纤维增强混凝土的抗冻指标,包括相对动弹性模量、质量损失率、失水量。结果表明,随着冻融循环次数的增加,所有试件的质量损失率在冻融前期变化一致;冻融70次后,随着碳纤维掺量的增加,质量损失率先减小后增大,掺量为0.24%时的质量损失率最小;相对动弹性模量随着掺量的增加先增大后减小,且当掺量为0.24%时达到最大;冻融过程中,碳纤维掺量对失水量的影响较小。

纳米碳纤维增强混凝土耐久性试验

为研究纳米碳纤维对混凝土耐久性的改善效果,进行了不同体积掺量(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%和0.5%)下纳米碳纤维增强混凝土的冻融循环实验、渗透实验以及碳化实验,另外通过SEM实验进一步探讨了纳米碳纤维对混凝土耐久性的微观改性机理。结果表明,纳米碳纤维能够通过纤维桥接、孔隙填充两种方式改善了混凝土的微观形貌,显著提高了混凝土的耐久性;掺量为0.3%时,纳米碳纤维增强混凝土的抗冻融性能、抗渗性能和抗碳化性能均达到最佳;冻融循环次数相同,随着纳米碳纤维掺量的增加,混凝土的质量损失率和抗压强度损失率均先减小后增大;混凝土的渗水高度和相对渗透系数均随纳米碳纤维掺量的增加呈现先减小后增大的趋势;相同碳化龄期下,随着纳米碳纤维掺量的增加,混凝土的碳化深度先减小后增大;但掺量为0.5%的纳米碳纤维增强混凝土的抗冻融性能、抗渗性能和抗碳化性能仍优于素混凝土。

不同量16 mm碳纤维增强混凝土梁落锤冲击试验

为了提高混凝土的综合性能,通过分散剂制备16mm碳纤维增强混凝土梁(Carbon Fiber-Reinforced Concrete,CFRC),并通过实验测试研究了其落锤冲击性能。试验工况设置为6种碳纤维体积分数(0.00%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%和0.40%)。研究结果表明:加入不同比例的碳纤维时制得的试件冲击时程曲线基本一致。CFRC梁在初始冲击阶段上部与下部分别形成压应力与拉应力,形成了更明显的拉、压应变对称程度。在碳纤维体积比低于0.35%的条件下,提高混凝土内的碳纤维比例后,CFRC梁依然可以保持恒定的裂缝扩展时间,而混凝土韧性则呈现明显增强的特征。此时拔出态碳纤维比断裂碳纤维更多,增强抗冲击效果,获得了最大断裂耗能。该研究对提高CFRC梁的综合性能具有很好的实际应用价值,易于推广使用。