基于离散元法的纤维改良黄土力学性能研究

为进一步探究纤维对改良黄土力学特性的影响,本文以改良黄土为研究对象,基于离散元方法模拟了改良黄土直剪试验,研究了纤维长度以及纤维掺入比等对纤维改良黄土力学特性的影响。研究结果表明:加入聚丙烯纤维后,纤维改良黄土的粘聚力提升了将近两倍,内摩擦角增加了约10°,说明聚丙烯纤维可以有效提升黄土的物理力学特性。随着纤维掺入比从0.05%增加到0.20%,内摩擦角增加了不足5°,而粘聚力增加了30kPa,说明纤维掺入比对粘聚力有较大的影响。模拟结果还表明,纤维长度对改良黄土的力学性能影响不明显。该研究成果对工程实践中黄土地基承载力不足问题的防治和改善具有指导意义。

加入纤维前后混凝土的劈裂抗拉性能研究

基于颗粒流软件PFC 2D模拟了纤维混凝土试样劈裂抗拉试验,探究了在加入纤维前后混凝土的物理力学性能,分析了纤维长度以及纤维掺入量等纤维性能以及摩擦系数和变形模量等细观参数对纤维混凝土力学性能的影响。研究结论为纤维混凝土工程的应用提供了有益的参考价值。

纤维对水泥土加固效果影响的试验研究

将短切玄武岩纤维和水泥掺入取自长春地区的黄土中,进行无侧限抗压强度试验。主要研究纤维掺量、纤维长度对纤维水泥土无侧限抗压强度特性的影响。试验结果表明:同一纤维质量掺入比下,随着纤维长度的增加,纤维水泥土抗压强度大体呈上凸型曲线形式,曲线最终趋于无纤维掺入的水泥土强度,说明纤维分布均匀性和纤维分布密度对强度影响较大;同一纤维长度下,纤维水泥土强度随纤维质量掺入比的增大呈波浪型曲线形式发展,第1次波峰值大于第2次波峰值,曲线最终趋于某个固定值,在实际工程应用中,可采用初次波峰的掺入量进行水泥土加固,达到预期加固效果的同时,能够大幅降低工程造价;同时,要充分考虑搅拌不均匀性对水泥土强度带来的影响,且不宜采用过长的纤维进行加固,一方面容易形成集束现象,另一方面容易连挂在搅拌器械上。

多种因素对纤维水泥红土加固效果的影响

为探明玄武岩纤维水泥土在低温养护条件下的力学特性,将短切玄武岩纤维按不同配比掺入取自长春地区的红土中,分两批制作历时三个月完成,试块采取自然水养,结合无侧限抗压强度试验和观测,研究了自然养护温度、龄期、单一纤维掺入比以及纤维长度对水泥土抗压强度的影响。在此基础上,进一步考虑振捣时间、含水量和混合纤维掺入比等因素,探讨了抗压强度随不同变量的发展规律及其内在机理。试验结果表明:纤维在低温水养条件下依然能够提高水泥土28 d无侧限抗压强度,试验曲线呈折线发展且具有峰值,混合纤维具有类似特点;另外,龄期和振捣时间的增加或者土的天然含水量的减少能够提高纤维水泥土的抗压强度;试验观测发现纤维集束现象较为普遍,该问题需要进一步深入研究。研究成果对玄武岩纤维水泥土在北方地区临冬施工具有一定的借鉴意义。

玉米秸秆纤维与玄武岩纤维加固水泥土力学性质对比分析

吉林省处于世界“三大黄金玉米带”地域之一,季节性秸秆过剩问题比较突出。为了拓宽其消化渠道,将短切玉米秸秆纤维按不同比例掺入取自长春地区的黄土中,基于无侧限抗压强度试验,探明其对水泥土加固效果的影响规律,通过与玄武岩纤维水泥土试验数据的对比分析,主要研究两种纤维水泥土强度、应力应变关系随纤维掺入比或纤维长度的演化规律,深入分析了界面剪切强度和软弱结构面等对强度的影响。试验结果表明:玉米秸秆纤维和玄武岩纤维均能提高水泥土强度,增强其延性,两种纤维水泥土强度发展规律相似,均呈现先增大后减小的特点;试验条件下,峰值强度、最优纤维掺入比和最佳纤维长度均基本相同。试验表明玉米秸秆纤维替代玄武岩纤维应用于水泥土加固具有一定的可行性,但玉米秸秆纤维的防腐和耐久性问题需进一步深入研究。

废弃纤维再生混凝土框架中柱节点抗震性能试验研究

完成了再生骨料取代率为50%,废弃纤维长度分别为12 mm、19 mm、30 mm以及废弃纤维体积掺量分别为0.08%、0.12%、0.16%的5个废弃纤维再生混凝土框架中柱节点在低周反复荷载作用下的抗震性能试验研究。主要对不同废弃纤维长度、不同废弃纤维体积掺量下梁柱节点的破坏形态、滞回特性、延性性能、耗能特性等问题进行了对比分析。结果表明:废弃纤维再生混凝土框架节点的破坏均经历了初裂、通裂、极限、破坏四个特征阶段,当纤维长度为19mm,废弃纤维体积掺量为0.12%时,废弃纤维再生混凝土梁柱节点构件的滞回性能、延性性能及耗能性能较好;废弃纤维的体积掺量比废弃纤维长度对梁柱节点抗震性能的影响大。提出了废弃纺织纤维再生混凝土的抗剪承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

黄蒿纤维增强混凝土的受力性能试验研究

混凝土是一种典型的压强拉弱的建筑材料,利用抗拉能力突出的纤维补强混凝土的抗拉缺陷是一条常规思路,这其中韧性较强的植物纤维,如黄蒿纤维,是一种既经济又环保的材料。通过在混凝土中分层均匀地添加黄蒿纤维制得混凝土立方体试块,一方面通过对部分试块进行劈裂试验以探究黄蒿纤维对增强混凝土劈裂抗拉强度的效果;另一方面通过对部分试块进行标准立方体抗压试验以探讨黄蒿纤维对混凝土立方体抗压强度的影响。结果表明,黄蒿纤维的掺入可以有效地提高混凝土的立方体抗压强度,显著地提高混凝土的劈裂抗拉强度。此外,还基于复合材料力学理论对黄蒿纤维增强混凝土进行受力分析,推导出黄蒿纤维增强混凝土的抗拉强度与黄蒿纤维掺入率等参数之间的关系,并利用试验数据拟合了黄蒿纤维增强混凝土劈裂抗拉强度和立方体抗压强度关于纤维掺入率的经验公式,由此得出黄蒿纤维的最优掺入率,最后还讨论了黄蒿纤维的掺入对混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度产生影响的原因。

合成纤维混凝土力学性能的试验研究

针对聚丙烯腈和聚丙烯纤维对混凝土的力学性能影响进行室内试验,研究两种纤维及其掺量对混凝土的抗压强度、劈拉强度的影响关系.试验结果表明,与素混凝土相比,聚丙烯腈纤维混凝土的抗压强度、劈拉强度随纤维掺入量的增加而不同,存在最佳的纤维掺入量,而聚丙烯纤维对混凝土抗压强度没有提高作用,对劈拉强度则有提高,但也存在最佳的纤维掺入量.两种纤维的使用应根据工程实际进行选取.

水工混凝土耐磨性关键影响因素研究

针对水工混凝土表面磨损问题,探讨和分析与混凝土磨损率相关的几个关键因素,从而降低磨损率导致的修复和维护成本。通过收集、研究和分析以往所做的试验工作,重点探讨了水泥类型选择、纤维掺入、硅灰添加及混凝土类型选择等因素对混凝土磨损率的影响。研究结果显示,上述因素在降低混凝土磨损率方面具有很大影响。

添加纤维前后混凝土材料性能研究

基于颗粒流软件PFC2D模拟了纤维混凝土试样劈裂抗拉试验,探究了在加入纤维前后混凝土的力学性能,进一步分析了纤维长度、纤维掺入量以及摩擦因数、变形模量等细观参数对纤维混凝土力学性能的影响。主要结论如下:纤维的加入可以有效改善混凝土裂隙的发展,提高混凝土内部颗粒间的黏结强度,进一步提高混凝土的强度以及延展性;随着纤维长度的增加,纤维与混凝土骨料颗粒之间的接触面积增加,加大了与混凝土内部骨料的接触黏结,纤维混凝土的抗拉强度也随之增加;随着纤维含量的增加,纤维混凝土的抗拉强度是先增加再降低,说明纤维含量对于抗拉强度的增强效果是有限的;纤维的细观参数如摩擦因数和变形模量都对纤维混凝土抗拉强度的影响不大。

玻璃纤维加筋的橡胶材料直剪特性

基于纤维加筋土技术,将长度为1cm的短切玻璃纤维丝与废弃橡胶粉混合后产生复合材料,在此基础上进行直接剪切分析。在4种纤维掺入量、3种含水率、4种垂直压力的情况下进行对比分析,探讨加筋废弃橡胶复合材料的剪切特性、黏聚力、内摩擦角的变化规律。得出如下结果:在纤维掺入量增加过程中,黏聚力先减少后增加,橡胶强度与纤维掺入量间不呈现明显的线性关系,内摩擦角与纤维掺入量间未产生显著的变化关系,剪切强度与含水率间表现出负相关关联,增加含水率会减弱复合材料的黏聚力,含水率与内摩擦角间不存在显著关联。结果表明,对废弃橡胶进行玻璃纤维加筋处理,符合工业化生产与新材料应用的技术需求。

钢纤维混凝土在伸缩装置中的应用

通过对钢纤维混凝土的材料试验 。

拌和工艺对STC超高韧性混凝土工作性能的影响分析

STC超高韧性混凝土以其高抗折强度、高韧性和高耐久性在钢桥面铺装中已得到逐步推广和应用。通过对比分析钢纤维不同投料方式和混合料不同搅拌方式对STC超高韧性混凝土工作性能的影响得出以下结论:采用钢纤维分散器辅助进行钢纤维投料,其混合料更均匀,没有出现明显的钢纤维团聚;采用振动搅拌,通过振动和搅拌的双重作用,钢纤维在混凝土中的分布更加无序,可以有效地改善混凝土的工作性能。

水工沥青混凝土高温性能评价与改善措施

沥青混凝土适应基础变形能力强、防渗性能好、易于维护和维修等特点,在国外的许多工程中得到了广泛的应用,特别是抽水蓄能电站水库中的防渗。文章通过沥青混凝土在水工防渗面板中的试验研究,讨论了沥青混凝土高温性能的评价与改善措施,该试验研究表明采用纤维混入法可改善混凝土的性能,从而,提高沥青混凝土高温下抗变形的能力。