纤维织物增强高延性混凝土加固RC短柱抗剪性能试验研究

为研究纤维织物增强高延性混凝土(TR-HDC)加固钢筋混凝土短柱的抗剪性能,设计了6根钢筋混凝土柱,包括2个对比柱和4个TR-HDC加固柱.通过低周反复荷载试验,对比分析剪跨比、纤维织物层数对试件破坏形态、变形、承载力和耗能能力的影响.结果表明:采用TR-HDC加固钢筋混凝土短柱,可显著提高其抗剪承载力;TR-HDC与原混凝土柱协同工作性能良好,加固后的混凝土柱的变形、承载力和耗能能力明显提高;增加纤维织物的层数对钢筋混凝土短柱的抗剪承载力提高幅度较小,但可大幅增强柱的耗能和变形能力;剪跨比较大时,更有利于发挥TR-HDC加固材料的力学性能.基于桁架-拱模型,提出TR-HDC加固钢筋混凝土短柱的抗剪承载力计算方法,计算结果较准确.

装配式建筑中林木自然纤维增强混凝土综合性能研究

为分析植物纤维增强改性传统混凝土的可行性,以椰壳纤维等自然纤维为例制备了若干种林木自然纤维增强混凝土,对几种混凝土的综合性能包括力学性能、耐久性、热物理性能等进行了试验分析。结果表明:与剑麻、黄麻、木槿等纤维相比,椰壳纤维对装配式建筑常用混凝土的增强改性效果最为突出,其混凝土试样抗冲击性能超过250NM;经过10%NaOH溶液28d浸泡以后,椰壳纤维增强改性混凝土在冻融条件下的质量损失率最低;椰壳纤维增强改性混凝土的综合保温效果更优。

不同种类纤维增强再生混凝土性能综述及价值简评

纤维增强再生混凝土是在再生混凝土中加入一定比例纤维以改善其力学性能和耐久性的一种混凝土。纤维的种类多样,包括钢纤维、碳纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等,它们可以显著提高再生混凝土的抗裂性、抗冲击性和抗弯性能。在梳理前人研究成果的基础上,对纤维增强再生混凝土的价值进行了评价,认为发展纤维增强再生混凝土,不仅促进再生混凝土力学性能的提升和耐久性的改善,还能促进建筑业的可持续发展。

玻璃纤维增强混凝土(GFRC)在现浇空心楼盖中的应用

将玻璃纤维按一定配比掺入混凝土基料中,能使混凝土的抗拉强度和韧性得到很大的改善,用玻璃纤维增强混凝土(GFRC)制成芯模,浇筑成混凝土空心楼盖,适用于大跨度、大荷载结构,是结构向大空间大跨度发展的一种新型水平承重体系。本文对玻璃纤维材料和GFRC空心楼盖作了介绍与分析,探讨了在研究和应用中期待完善的问题。

钢板-纤维增强混凝土连梁抗震性能研究

为提升小跨高比钢筋混凝土连梁的抗震性能,提出一种新方案,即钢板-纤维增强混凝土连梁,通过对内置钢板-混凝土连梁和钢板-纤维增强混凝土连梁试件进行低周反复加载试验,研究连梁的破坏过程及滞回性能.结果表明:钢板-混凝土连梁在加载过程中,主剪切裂缝发展明显,最终发生弯曲剪切型破坏,而钢板-纤维增强混凝土在加载过程中,相比较于弯曲裂缝,剪切裂缝发展缓慢,加载到中后期,剪切裂缝基本停止发展,表现出较好的变形能力,直至试件破坏钢板-纤维增强混凝土连梁试件整体保持形态完整,最终发生以弯曲控制为主的破坏.纤维的加入能够有效地限制混凝土裂缝宽度,保持试件的完整性,并能在一定程度上改善连梁的破坏模式.在此基础上,通过有限元软件ABAQUS对钢板-纤维增强混凝土连梁进行参数分析,对钢板-纤维增强混凝土连梁的抗震性能进行研究,探究跨高比、钢板配板率、纤维增强混凝土抗压强度、纵筋配筋率和箍筋配筋率等因素对其性能的影响,为其实际应用提供理论支持.

聚丙烯纤维增强陶粒混凝土基本力学性能试验研究

为改善陶粒混凝土的强度和脆性,本研究将聚丙烯纤维加入陶粒混凝土,共制备了180个聚丙烯纤维增强陶粒混凝土试件,并进行了立方体抗压试验、劈裂抗拉试验、轴心抗压试验和弹性模量试验。结果表明,聚丙烯纤维能有效提升陶粒混凝土的劈裂抗拉强度和拉压比,对抗压强度和弹性模量的影响相对较小。基于试验结果,本研究提出了聚丙烯纤维增强陶粒混凝土的劈裂抗拉强度与立方体抗压强度、轴心抗压强度与立方体抗压强度的换算关系模型以及弹性模量的数值模型。

建筑工程混凝土裂缝分析与纤维混凝土应用评述

建筑工程的快速发展导致混凝土的抗裂控制成为复杂而持久的挑战。利用不同纤维的优势属性补偿素混凝土的性能缺陷,提高混凝土的抗裂性能,是目前一种经济有效的手段。文章首先对建筑工程混凝土裂缝的类型及成因进行了深入分析,在此基础上详细阐述了不同纤维增强混凝土的特点,对其增强效果进行了对比分析,最后给出了纤维混凝土的发展建议,希望能为纤维增强混凝土的发展与应用提供借鉴。

碳纳米管/聚丙烯腈纤维增强混凝土的抗裂性能

结合PTS-E0系统、WA-1000B试验机,测试碳纳米管/聚丙烯腈复合纤维增强混凝土的抗裂性能和力学性能,建立混凝土综合抗裂模型,结果显示:掺入复合纤维后,混凝土的抗压强度和劈裂强度均得到有效提升,且表面裂缝问题得到有效缓解;随复合纤维掺量的增大,混凝土的抗裂性能和力学性能均不断提升,但在工程实践应用时需要结合实际要求确定复合纤维的用量。

纤维编织网增强混凝土(TRC)加固锈蚀RC柱研究进展

钢筋混凝土柱是混凝土结构中最重要的承重构件及抗侧力构件,尤其是滨海环境的混凝土结构,长期处于氯盐环境中的钢筋混凝土柱很容易出现外部混凝土性能劣化、内部钢筋锈蚀等问题。如不进行加固修复处理,将危及整个结构的安全。纤维网增强混凝土(TRC)作为一种新型纤维增强复合材料,应用于锈蚀钢筋混凝土柱的加固,不仅能够提高锈蚀钢筋混凝土柱的力学性能,而且能够有效阻止氯离子对构件的进一步侵蚀。对现阶段TRC加固锈蚀钢筋混凝土柱研究现状进行梳理,介绍了TRC加固锈蚀钢筋混凝土柱的受压性能和低周反复加载下的抗震性能,并提出了后续研究亟待解决的问题。

矿用纤维增强沙漠砂混凝土拉伸力学性能试验研究

混凝土作为现代锚网喷联合支护的重要组成部分,在控制地下矿山巷道围岩变形方面发挥着重要作用。针对传统矿用混凝土成本较高且在拉伸应力作用下容易出现开裂的实际问题,开发了一种使用沙漠砂作为细骨料,聚乙烯醇(PVA)纤维作为增强材料的新型矿用纤维增强沙漠砂混凝土。为验证该新型支护材料的力学性能,选取沙漠砂粒径、水胶比、纤维长度和纤维掺量作为变量,共制备尺寸为330 mm×60 mm×13 mm的狗骨试件36个,探讨其对混凝土弹性模量、抗拉强度、极限拉应变等性能的影响。研究结果表明,用沙漠砂替换普通河砂,材料的弹性模量和极限拉应变均呈现出增大的趋势,分别达到3.70 MPa和4.01%,新疆沙漠砂的优良性质得到充分发挥,为巷道支护等工程提供了更经济有效的选择。掺入国产PVA纤维能够有效增强沙漠砂混凝土的抗拉强度和变形能力。与河砂相比,沙漠砂粒径较小且表面光滑,使其在基体中分布较为均匀,能够提高混凝土抵抗裂缝能力,并且沙漠砂与PVA纤维之间的协同作用也更为有效,纤维能够更好地滑移,并抵抗裂纹的发展。沙漠砂属于中细砂,能够较好地与其他原材料发生作用。本文考虑到西部矿区沙漠砂资源丰富,研究开发的矿用纤维增强沙漠砂混凝土在西部沙漠矿区巷道支护领域具有一定的应用前景。

再生纤维增强混凝土的应用研究

基于循环经济理念的再生纤维,作为混凝土增强材料,在增强混凝土力学性能、抗裂性能、耐久性能等特性的同时,还可有效降低成本,增加资源的利用效率。文章分析了国内再生纤维增强混凝土的研究现状,研究了再生钢纤维、再生塑料纤维、再生玻璃纤维、再生碳纤维等4种再生纤维材料的回收来源、材料性能及其在混凝土中的应用效果。研究表明,再生纤维增强混凝土各项性能良好,未来作为普通纤维增强材料的替代品潜力巨大。

高低温循环作用下纤维增强面板混凝土力学性能研究

防止抽水蓄能电站堆石坝面板混凝土的开裂是电站长期安全运行的重要保障,在电站运行过程中,温差循环对面板混凝土耐久性的影响通常容易被忽视。在面板混凝土中掺入聚丙烯纤维,采用环境试验箱模拟5~85℃高低温循环作用,研究该高低温循环作用对纤维增强面板混凝土力学性能的影响。结果表明:450次高低温循环作用后,普通混凝土和聚丙烯纤维增强混凝土抗压强度较90次高低温循环时分别下降了29.1%、26.3%,极限拉伸应力分别下降了43.1%、32.5%;聚丙烯纤维的掺入可以明显降低混凝土的力学性能损失,且对混凝土拉伸性能的改善程度是抗压强度的5倍左右;聚丙烯纤维在抵抗大温差循环作用下混凝土的拉伸破坏中起到了良好的阻裂和桥架作用,纤维增强混凝土表现为延性破坏特征。

不同类型纤维增强混凝土的抗侵蚀性能研究

为研究不同类型纤维增强混凝土的抗侵蚀性能,研究了高性能混凝土(HPC)和高性能纤维增强混凝土(HPFRC)的抗侵蚀性能。试验根据ASTM C 1138水下法对混凝土的抗水冲蚀性能进行了评价。利用高压复合板磨损断口的SEM照片和WMP ECLIPSE试验机对其磨损损伤深度进行了分析。结果表明,冲蚀磨损主要取决于水泥浆体-骨料和水泥浆体-纤维的接触区域。聚丙烯纤维的加入可提高HPC混凝土的耐磨性。研究结果对水工建筑物的抗侵蚀研究具有指导意义。

水利工程纤维增强混凝土衬砌管片的力学性能研究

为研究添加纤维对混凝土隧道管片的力学性能影响。文章通过制备掺纤维混凝土管片,对比各组管片的力学性能,利用混凝土截面设计法对试验管片的承载力进行了计算。结果表明:管片中添加合成纤维与钢纤维可提高隧道衬砌管片抗裂能力。各管片的计算结果与实际试验结果(开裂弯矩、屈服弯矩和极限弯矩)的差异均小于10%。研究结果可靠,可为隧道衬砌施工提供参考。

纤维增强透水混凝土和复合增强透水混凝土试验研究

研究对玄武岩纤维透水混凝土和复合增强透水混凝土性能进行了分析,试验结果表明纤维增强透水混凝土在透水性能方面有一定优势,而复合增强透水混凝土在材料一致性方面表现较好,同时具体分析了骨料种类、水胶比、玄武岩纤维掺量、掺合料、复合增强剂对透水混凝土性能的影响,结合试验结果给出各影响因素的推荐值,为透水混凝土材料的选型提供依据。

聚丙烯纤维增强混凝土的力学性能研究

为了更好地提升混凝土的力学性能,以不同体积分数(0、0.25%、0.5%、0.75%、1%、1.25%)下的聚丙烯纤维增强混凝土为试验材料,通过立方体抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和弯拉强度试验,探究纤维混凝土试块的强度变化规律。试验结果表明,混凝土的抗压、抗拉和弯拉强度随着纤维体积分数的不断增加,均表现出先升高后降低的趋势,纤维体积分数在0.75%时对混凝土力学性能的提升最明显。

钢纤维和聚丙烯纤维增强混凝土性能研究

基于钢纤维和聚丙烯纤维的混杂增强效应,制备了单掺钢纤维和聚丙烯纤维以及复掺的混凝土试件,研究了纤维掺量对混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响。研究表明:纤维对混凝土抗压强度的影响不明显,但是可以显著提高混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度;当钢纤维掺量为1.0%、聚丙烯纤维掺量为0.5%时,其劈裂抗拉强度、抗折强度和拉压比均达到最大;纤维复掺能够取得比单掺钢纤维或聚丙烯纤维更好的抗拉增强效果;方差分析显示,混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度与纤维掺量具有密切相关性。

纤维增强复合材料(FRP)配筋混凝土结构研究综述

新型建材纤维增强复合材料(FRP)具有高抗拉强度、低密度和耐腐蚀性能优良等特性,是一种具有巨大潜力的工程材料。如今,传统的钢筋混凝土结构面临钢筋易锈蚀的问题,给社会造成了较大的经济损失,维护和修复成本高昂。通过在特定环境中将钢筋替换为FRP筋,不仅能够有效解决钢筋混凝土结构的耐久性问题,而且能够进一步优化其工作性能,延长使用寿命,降低维护成本。首先简述了FRP筋混凝土结构的国内外研究进展,随后对FRP筋、FRP筋混凝土及预应力FRP筋混凝土结构的特性进行了阐述,最后对FRP筋混凝土结构的重要发展问题进行了总结,并对其未来的发展前景进行了展望。

纤维增强混凝土的耐久性能研究现状简述

随着建筑要求的不断提高和混凝土研究的发展,纤维增强混凝土作为一种高性能的新型材料,越来越受到土木行业的欢迎。本文将从抗氯离子侵蚀性、抗渗透、抗冻融和抗碳化性能这四个方面来综述近年来国内外关于纤维对混凝土耐久性影响的研究进程,分析并总结在渗透、氯离子侵蚀性、冻融和碳化环境下,纤维对混凝土耐久性能影响机理。

玄武岩纤维棒聚合物混凝土的弯曲韧性

研究了玄武岩纤维棒(BFB)的纤维增强指数I_(R)对玄武岩纤维棒聚合物混凝土(BFB-PC)韧性指标T_((2(n-1)))(n)的影响,通过分形理论探究了T_((2(n-1)))(n)与裂缝形貌的关系,并建立了弯曲韧性计算模型.结果表明:当IR=90.0时,BFB对BFB-PC的增韧效果最优,此时BFB-PC的弯曲韧性比未掺BFB时提升了8.39倍;BFB的增韧阈值为IR=37.5和IR=90.0;当IR相同时,与未掺聚合物的混凝土相比,聚灰比为0.06的BFB-PC T_((2(n-1)))(n)更高;IR越大裂缝形貌越复杂,T(2(n-1))(n)与裂缝分形维数呈二次函数关系;本文提出的弯曲韧性计算模型准确描述了BFB对PC梁的增韧作用,其试验值与理论值的相对误差小于15.00%.