聚丙烯纤维自密实混凝土的研究及应用

主要论述聚丙烯纤维免振自密实混凝土的研究 ,包括原材料的选择和性能研究。

聚丙烯纤维自密实混凝土工作性及强度性能研究

研究了不同体积掺量聚丙烯(PP)单丝纤维自密实混凝土的工作性、抗压强度和劈裂强度。研究表明:在不改变原有自密实混凝土配合比的情况下,PP纤维体积掺量不宜超过0.10%(体积份数);适当提高胶凝材料和高效减少剂的用量是改善纤维自密实工作性有效途径,并且可以提高纤维的掺量0.15%(体积份数);纤维对自密实混凝土的抗压强度影响较小,最优配合比下PP纤维自密实混凝土较普通自密实混凝土劈裂强度提高24%。

高掺量大长细比聚丙烯纤维自密实混凝土性能试验研究

采用坍落扩展度试验、L形仪试验和抗压强度、劈拉强度、弯拉强度试验,研究了0.15%掺量下19 mm大长细比聚丙烯单丝纤维对自密实混凝土的施工性能和强度的影响。结果表明:高掺量大长细比聚丙烯纤维对工作性影响较大,使混凝土拌合物流动性降低,但通过提高胶凝体与减水剂用量,可以达到流动性要求;高掺量大长细比聚丙烯纤维能有效提高自密实混凝土的劈拉、弯拉强度。

高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土制备及其性能研究

为了有效提高高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土的工作性能,将调整水胶比和砂率进行配制聚丙烯纤维体积掺量为0.5%的自密实混凝土并对其材料性能进行试验研究。研究表明:高掺量聚丙烯纤维的掺入对自密实混凝土的流动性有较大影响,适当调整水胶比和砂率可配制满足工作性能要求的高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土;水胶比的增大提高了高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土的扩展度,同时也提高了其离析的风险,降低了其抗压强度;砂率的增大对高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土的抗压强度基本没有影响,但可提高其拌合物的粘聚性。

聚丙烯纤维自密实混凝土的抗腐蚀性能试验研究

混凝土已经成为现代建筑行业中最为基本的建筑材料,其质量、性能和抗腐蚀性都关系着建筑物的使用和质量。现代社会对于建筑物的要求不再仅仅局限于日常的居住和使用,还需要其具备足够好的抗震性、抗拉性和抗腐蚀,以保证建筑物长时间的安全使用。本文将通过实验的方式对比研究聚丙烯纤维自密实混凝土和普通自密实混凝土的抗腐蚀性,以了解聚丙烯纤维自密实混凝土的抗腐蚀性能的优势。

超高聚丙烯纤维自密实混凝土的配制及其性能探讨

为了提高自密实混凝土的抗收缩和抗裂性,研究通过改变粉煤灰掺量,聚丙烯纤维掺量和水胶比配制超高聚丙烯纤维自密实混凝土并对其工作性能和力学性能进行试验研究。提出超高聚丙烯纤维自密实混凝土的坍落扩展度预测计算式,验证前期试验拟合出来的抗压强度计算式在试验中的适用性。结果表明:粉煤灰掺量和水胶比的增加能改善自密实混凝土的流动性能,而聚丙烯纤维掺量的增加显著降低自密实混凝土的流动性能。在满足最小坍落扩展度要求下,当粉煤灰掺量为30%时,聚丙烯纤维掺量不宜超高0.72%,粉煤灰掺量为50%时,聚丙烯纤维掺量不宜超过0.83%。前期试验拟合出来的抗压强度计算式可以用于预测超高聚丙烯纤维自密实混凝土的后期抗压强度。

高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土试验及性能初探

通过试验研究不同胶集比和减水剂掺量对高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土工作性能和抗压强度的影响,比较高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土与无掺量聚丙烯纤维自密实混凝土性能上的差异,验证前期试验拟合出来的高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土抗压强度与水胶比和时间计算式的适用性。试验研究结果表明:胶集比是影响高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土工作性能的重要因素,高掺量聚丙烯纤维加入降低了自密实混凝土的扩展度和抗压强度,前期试验拟合出来的高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土抗压强度与水胶比和时间关系计算式对后期抗压强度的预测效果良好。

聚丙烯纤维自密实混凝土力学性能研究

为了研究聚丙烯纤维自密实混凝土的工作性能和力学性能,采用坍落扩展度试验和V型漏斗试验对聚丙烯纤维自密实混凝土的工作性能进行了检测,并对聚丙烯纤维自密实混凝土立方体试件进行了抗压强度和劈裂抗拉强度试验。用JSCE-SF4方法对聚丙烯纤维自密实混凝土的抗弯韧性进行评定,比较分析了不同掺量的聚丙烯纤维对自密实混凝土工作性能和力学性能的影响。研究结果表明,随着纤维掺量的增加,聚丙烯纤维自密实混凝土的抗压强度略有降低,劈裂抗拉强度和抗弯韧性均明显提高,聚丙烯纤维能够有效提高自密实混凝土的劈裂抗拉强度和抗弯韧性。

钢-聚丙烯腈纤维掺量对自密实混凝土流动性与力学性能的影响

为分析混杂纤维对自密实混凝土(SCC)工作性能和力学性能的影响,对不同养护龄期(7和28 d)、不同钢纤维(SF)掺量(0%、0.4%、0.8%和1.2%,体积分数)和聚丙烯腈纤维(PAN)掺量(0%、0.04%、0.08%和0.12%,体积分数)的SCC进行坍落扩展度、J环坍落扩展度、V型漏斗通过时间、立方体抗压强度试验,并通过扫描电子显微镜(SEM)对SCC的微观形貌进行分析。结果表明:随着纤维掺量增加,SCC的流动性和间隙通过性降低,抗离析性提升;单掺SF对SCC 7 d抗压强度的提高作用较单掺PAN显著;复掺纤维较单掺纤维对早期SCC抗压强度的提高作用更明显,且复掺纤维还能有效提升SCC的韧性与延性。

聚丙烯纤维掺量及长度对自密实混凝土力学性能的影响

为探究聚丙烯纤维增强自密实混凝土的效果,文中对聚丙烯纤维不同掺量及长度条件下混凝土力学性能和工作性能差异进行试验。结果表明,聚丙烯纤维的掺入有利于改良自密实混凝土力学性能,掺量高于0.12%时会出现明显的纤维团聚问题,影响混凝土结构性能,推荐掺量为0.12%。采用较长聚丙烯纤维时,混凝土抗压强度不会出现明显变化,但抗折强度和劈裂抗拉强度得到明显提升。

细聚丙烯纤维混凝土介观离散力学模型及其Ⅰ型断裂强度负效应机理

细聚丙烯(PP,直径小于100μm)纤维混凝土Ⅰ型断裂强度随纤维含量增加呈现先增后减的变化规律,其机理尚不明晰。而且由于纤维数量过多,现有数值方法无法精细刻画细纤维混凝土力学行为。对此通过考虑细PP纤维亲水性提升基体局部水灰比的强度正效应和纤维桥接力强度贡献低于砂浆的强度负效应,并引入纤维直径等效系数(rf),实现介观尺度细聚丙烯纤维混凝土(PFRC)力学行为模拟。研究表明:纤维直径等效系数(rf)建议小于10;当纤维微量添加时,细PP纤维提升基体局部水灰比,使基体强度上升,此时正效应高于负效应;随着纤维含量增加,由于纤维桥接力贡献无法补偿相应面积基体强度,负效应持续增长,PFRC宏观Ⅰ型断裂强度下降。

多尺度聚丙烯纤维混凝土弯曲疲劳寿命试验及数值模拟

为研究多尺度聚丙烯纤维混凝土的弯曲疲劳性能,开展基准混凝土、聚丙烯粗纤维混凝土及多尺度聚丙烯纤维混凝土的静载试验及不同应力水平(0.75、0.80、0.85)下的弯曲疲劳试验,建立弯曲疲劳寿命方程,并结合ABAQUS与FE-SAFE软件建立纤维混凝土梁的三点弯曲疲劳有限元模型。结果表明:聚丙烯纤维的掺入,尤其是多尺度聚丙烯纤维混掺显著增强了混凝土基体的抗折、抗疲劳性能。双对数lgS-lgN疲劳方程能够较好地描述多尺度聚丙烯纤维混凝土的应力水平与疲劳寿命的相关性,使用lgS-lgN疲劳方程计算得到200万次循环荷载作用下多尺度聚丙烯纤维混凝土的疲劳强度最高,为3.91 MPa。三组试件疲劳寿命的数值模型预测值均介于实测疲劳寿命的最大值与最小值之间,并接近于疲劳寿命平均值,该模型为多尺度聚丙烯纤维混凝土的疲劳寿命预测提供了理论依据。

聚丙烯纤维增强珊瑚混凝土韧性试验研究

采用聚丙烯纤维(PPF)对珊瑚混凝土进行增韧和降脆处理.结果表明:适当增加PPF的掺量或长度能在一定程度上提升珊瑚混凝土的抗弯强度与抗拉强度;当PPF长度过长或掺量过大时,PPF卷曲或聚团会引起珊瑚混凝土的局部缺陷,降低增韧效果;PPF增强珊瑚混凝土的拉伸应力-应变曲线符合三线性本构模型,极限拉应变提升了52%~333%,延性指数高达10.89;尽管PPF能显著提升珊瑚混凝土的韧性,但也可能导致其密实度和抗压强度有所降低,建议在实际应用中精确控制PPF的掺量和长度,以确保珊瑚混凝土既能获得所需的韧性,又能保持适当的密实度和抗压强度.

聚丙烯纤维混凝土力学性能试验

为了探究不同类型、不同掺量的聚丙烯纤维对混凝土力学性能的作用效果,在混凝土材料中加入3种不同类型的聚丙烯纤维(波浪型聚丙烯纤维、压花型聚丙烯纤维、单丝型聚丙烯纤维),并分别使用不同掺量(0、0.08%、0.11%、0.14%、0.17%、0.20%)作为水平变量,对聚丙烯纤维试块进行抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验、轴心抗压强度试验.研究发现:波浪型聚丙烯纤维掺量为0.17%时,混凝土抗压强度最佳;单丝型聚丙烯纤维掺量为0.20%时,混凝土的劈裂抗拉强度最佳;单丝型聚丙烯纤维掺量为0.17%时,对于混凝土的抗折强度有较好作用效果.

圆钢管聚丙烯纤维橡胶混凝土柱抗震性能研究

对圆钢管聚丙烯纤维橡胶混凝土柱的抗震性能进行了试验研究,设计并制作了6根圆钢管混凝土柱进行低周往复荷载试验,探讨了橡胶粉掺量、长细比、轴压比和含钢率对试件破坏形态和抗震性能的影响。结果表明,圆钢管聚丙烯纤维橡胶混凝土柱在低周反复荷载试验中的破坏形态与普通钢管混凝土柱相似,先是钢管在柱根部形成鼓曲,后被拉裂。橡胶粉的掺入会降低试件的承载能力,但提高了试件的耗能能力和延性性能。较大的轴压比会使圆钢管聚丙烯纤维橡胶混凝土柱提前破坏,其中,长细比对于试件的抗震性能有较大影响。

聚丙烯纤维增强再生混凝土性能试验研究

为探究再生混凝土的力学性能和收缩性能与聚丙烯纤维用量之间党的关联性,本研究选择再生粗骨料取代率为0%、30%和50%,以及聚丙烯纤维掺量为0%和1%,分别制备再生混凝土试件,测试其力学性能和收缩性能,并进行对比分析。试验结果表明,无论是否掺加聚丙烯纤维,再生混凝土的抗折强度和抗压强度均随着再生粗骨料用量的提升而降低,而收缩率和吸收率则随之增加;同时,无论是否掺加聚丙烯纤维,随着养护龄期的延长,再生混凝土的收缩率和抗压强度均有所提升;掺入适量的聚丙烯纤维后,再生混凝土的收缩性能和力学性能得到了显著改善。

聚丙烯纤维橡胶混凝土的力学及抗冻性能研究

研究了聚丙烯纤维的体积掺量(0.45%、0.90%、1.35%、1.80%、2.25%、3.41%、4.51%)对橡胶混凝土力学及抗冻性能的影响,并建立了冻融损伤劣化模型来预测橡胶混凝土的冻融损伤劣化规律。结果表明:掺入适量聚丙烯纤维可以有效提高橡胶混凝土的力学及抗冻性能,当聚丙烯纤维掺量在1.80%~2.25%范围内时,试件的力学及抗冻性能均较好;建立的冻融损伤劣化模型的拟合系数R2均大于0.992,拟合精度较高,可为聚丙烯纤维橡胶混凝土在寒冷地区工程中的应用提供理论依据。

冲击荷载作用下改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土的动力特性

利用100 mm分离式霍普金森压杆装置对改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土进行冲击压缩试验,分析了三种不同纤维掺量的改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土试样的动态压缩强度、变形特性及吸能性能。结果表明:不同纤维掺量的改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土的动态抗压强度、破碎状态、韧性指数等均具有明显的应变率效应。随着纤维掺量的增加,改性聚丙烯纤维高强珊瑚混凝土的破坏程度逐渐减轻,峰值应变增大,韧性指数逐渐增大,能量吸收也呈现上升趋势。改性聚丙烯纤维的掺入能够有效增强增韧并降低珊瑚混凝土的脆性破坏特征。

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。

玄武岩/聚丙烯复掺纤维对混凝土性能的影响研究

为研究玄武岩纤维、聚丙烯纤维对混凝土力学性能的影响,分别对不同纤维掺量(体积掺量:0.04%、0.08%、0.12%、0.16%)的混凝土进行抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和抗韧性能试验,并以同样掺量玄武岩纤维和聚丙烯纤维作为对照组。试验结果表明,单掺或复掺纤维对混凝土抗压强度效果不显著,但可明显改善混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度和抗弯韧性,且复掺纤维的提升效果明显高于单掺纤维,结合复掺纤维对混凝土各方面性能的影响趋势,建议复掺纤维用量为0.12%。