聚丙烯纤维高性能混凝土的抗塑性沉降开裂性能分析

聚丙烯纤维与微膨胀剂作为抗裂功能材料具有不同的抗裂机理,而二者的复合使用可产生叠加效应,提高混凝土早期抗拉强度,减小早期收缩,抵抗塑性沉降,对解决薄壁垂直结构混凝土的抗裂难题是全新的突破。

掺聚丙烯纤维高性能混凝土高温后的抗压性能

设计了79块掺有聚丙烯纤维的C50,C80和C100高性能混凝土立方体试块,在经历了20～900℃的温度后,得出了外掺聚丙烯纤维高性能混凝土高温后的质量损失率和残余抗压强度,以及未发现高温爆裂的结论.分别针对试块尺寸、强度等级和经历温度等因素,研究了聚丙烯纤维高性能混凝土的高温抗压性能,通过统计回归分析,得出了可供工程设计和事故鉴定用的抗高温设计曲线.

聚丙烯纤维高性能混凝土抗渗性能的试验研究

通过测试混凝土吸水率、渗透高度、抗氯离子渗透性(电通量)、不同深度氯离子浓度等指标,研究了掺入聚丙烯纤维对高性能混凝土抗渗性能的影响。试验结果表明,由于高性能混凝土中掺有粉煤灰、硅粉,其抗渗性大大提高;而掺入聚丙烯纤维后吸水率、渗透高度增大,但抗氯离子渗透性无明显变化,需要做进一步的研究。

聚丙烯纤维高性能混凝土用于海洋浪溅区的研究与应用

将聚丙烯纤维高性能混凝土用于浪溅与水位变动区。通过抗压强度、Cl-渗透、平板抗裂、冻融循环以及加速腐蚀的护筋性试验发现:加纤维与硅灰的混凝土强度明显高于单掺纤维或粉煤灰,抗渗性显著提高;经300次冻融循环,动弹性模量下降率和质量损失率分别为8.7%、1.84%;钢筋加速腐蚀电位明显高于同期其他钢筋。加入纤维对抑制早期开裂效果显著,降低浇筑振捣不当及材料沉降对混凝土匀质性的不利影响。单掺纤维未对强度和抗Cl-渗透有显著改善,加入硅灰增加纤维的有效性。加纤维与硅灰的混凝土性能显著改善是纤维阻裂和硅灰对纤维-基体、骨料-浆体界面过渡区增强的复合作用。

聚丙烯纤维高性能混凝土的研究

分析了掺入聚丙烯纤维对高性能混凝土的抗裂、抗渗、抗冻、抗冲击、耐火性的影响,及对力学性能的影响。

聚丙烯纤维高性能混凝土的试验研究

在混凝土中掺入聚丙烯纤维,对其和易性、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、抗渗性能等指标进行测试,确定最佳掺量。通过分析机理,说明聚丙烯纤维对混凝土上述指标的影响,并介绍了聚丙烯纤维混凝土在实际工程中的运用。

钢纤维和聚丙烯纤维高性能混凝土力学性能试验研究

研究了钢纤维和聚丙烯纤维掺量对高性能混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的影响,并对影响机理进行了分析。结果表明,合理的纤维掺量对高性能混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度均有一定的提高效果,对劈裂抗拉强度提高效果尤为显著。根据试验结果给出了掺钢纤维和聚丙烯纤维高性能混凝土抗压和劈裂抗拉强度的计算公式。

聚丙烯纤维高性能混凝土剪力墙动力反应分析

对掺聚丙烯纤维的高性能混凝土剪力墙的动力反应特性进行了研究。首先通过试验测得聚丙烯高性能混凝土的一些力学参数,而后编写了结构动力反应计算程序,最后利用该程序对一15层剪力墙实例进行计算,比较了普通混凝土与高性能混凝土剪力墙结构的动力反应结果,结果表明聚丙烯高性能混凝土剪力墙比普通混凝土剪力墙具有更好的抗震性能。

聚丙烯纤维高性能混凝土路用性能研究

为了研究聚丙烯纤维对高性能混凝土路用性能的影响,将不同掺量的聚丙烯纤维加入到复合掺加粉煤灰和矿粉的高性能混凝土中,通过坍落度、抗压强度、抗弯拉强度和抗冲击性能试验,研究了聚丙烯纤维掺量对高性能混凝土工作性、力学强度和抗冲击性能的影响;通过快速氯离子迁移、干缩和弯曲疲劳试验,研究了聚丙烯纤维高性能混凝土的抗渗性能、收缩性能和疲劳特征。研究表明:聚丙烯纤维掺量越高,高性能混凝土的工作性和抗压强度越低;聚丙烯纤维能明显改善高性能混凝土的抗弯拉强度和抗冲击韧性,提高高性能混凝土的抗渗能力和疲劳寿命并能减少干燥收缩变形。研究结论可为聚丙烯高性能混凝土在道路工程中的应用提供参考。

聚丙烯纤维高性能混凝土抗冲击性能研究

为了更加科学合理地对高性能混凝土的抗冲击性能进行评价,研究聚丙烯纤维混凝土抗冲击性能,将标准立方体抗压试件切割成厚度为30、40、50 mm的混凝土板,利用自制的落锤冲击试验装置,得到了聚丙烯纤维高性能混凝土板在1.2 kg钢球作用下的初裂次数和终裂次数,并测量了试件遭受冲击荷载后的裂缝长度、宽度和深度,最后对试验结果进行了研究和回归分析。结果表明,聚丙烯纤维能够增强混凝土的冲击韧性,高性能混凝土的抗裂能力与试样厚度和聚丙烯纤维掺量均呈一次线性正相关关系,试样厚度的增加能够显著改善高性能混凝土的抗初裂能力和抗冲击强度保留率。

石粉含量对机制砂聚丙烯纤维高性能混凝土性能影响的研究

通过采用掺加不同石粉含量的机制砂拌制聚丙烯纤维高性能混凝土,并通过各类试验研究不同石粉含量的机制砂对于混凝土拌合物性能、力学性能、耐久性能的影响,经试验确定了机制砂中石粉的合理掺量,最终配制出既能解决混凝土用砂问题又能有效遏制混凝土开裂、满足规范及施工性能要求的高性能混凝土,并将其应用到现场施工工作中,对于机制砂聚丙烯纤维混凝土的施工提供了理论依据。

C55聚丙烯纤维高性能混凝土在铁路桥梁主体结构中应用技术研究

聚丙烯纤维混凝土由于它能有效地提高混凝土抗裂性、改善长期工作性能、提高变形能力和耐久性,目前已经在国内的军事、交通、房建、机场、水利等工程上得到广泛的应用。桥梁工程中主要用于梁体铺装层等部位,在桥梁主体结构中使用聚丙烯纤维混凝土案例并不多见。文章结合田家窑2号大桥工程,从聚丙烯纤维的选择、配合比设计、拌合工艺、抗裂性能、高空泵送和水化热监控与分析进行了全面的理论研究和试验测试,确保了C55聚丙烯纤维混凝土在铁路桥梁结构中的首次运用质量,形成了一套成熟可靠的施工技术。

隧道喷射高性能聚丙烯纤维混凝土配制与应用研究

研究了聚丙烯(PP)纤维对隧道喷射混凝土综合性能的影响,试验结果表明:速凝剂掺量增加,混凝土的扩展度逐渐减小,1、7 d抗压强度先提高后降低,掺量为23.5 kg/m^(3)时28 d抗压强度达到最大值52.8 MPa;PP纤维对力学性能影响明显,在PP纤维体积分数为0.15%时,28 d抗压强度达到最大值54.7 MPa,劈裂抗拉强度先提高后降低,最佳PP纤维体积分数为0.15%;PP纤维对静水压力增幅影响为PP9增幅19.2%、PP12增幅40.4%、PP15增幅9.6%、PP18增幅3.8%,最佳PP纤维长度为12 mm。

钢纤维形状及掺量对超高性能混凝土力学性能的影响

对比研究了钢纤维形状及掺量对超高性能混凝土(UHPC)工作性能及力学性能的影响,并通过SEM分析研究其演化机理。结果表明:随钢纤维掺量的增加,UHPC的工作性能变差,且端勾型钢纤维对工作性能劣化最明显。当钢纤维掺量为1.5%~2.5%时,端勾型和长直线型钢纤维UHPC的抗压、抗折及劈裂抗拉强度较高;当钢纤维掺量超过1.0%后,UHPC的拉压比会出现大幅提高,折压比相对提高不明显;当钢纤维掺量为1.5%~2.0%时,短直线型钢纤维UHPC的力学性能和工作性能最佳。SEM分析发现,钢纤维在基体中错向连续搭接分布,形成三维网状结构,能够阻止宏观裂缝的产生和微裂纹的发展,使UHPC表现出良好的力学性能。

BFRP筋与超高性能纤维混凝土黏结性能试验研究

为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与超高性能纤维混凝土(UHPFRC)之间的黏结性能,通过中心拉拔试验,对BFRP-UHPFRC试件破坏模式、黏结-滑移曲线进行分析,且探讨了筋材直径、单一纤维及钢-PVA混杂纤维对黏结强度的影响。结果表明,试件破坏模式包括BFRP筋拔出破坏与拉断破坏。BFRP筋直径的增大将导致黏结强度降低。随着单一纤维掺量增加,黏结强度呈先增大后减小的趋势。而相较于单一纤维,钢-PVA混杂纤维显著提高了试件的黏结强度,当掺入1%钢纤维和0.5%PVA纤维时,黏结强度最高(25.35 MPa)。此外,通过灰狼算法优化的支持向量回归模型实现对黏结强度的预测,预测值与实际值拟合较好。

钢-PVA混杂纤维高性能混凝土高温后残余力学性能试验研究

为探究3种因素钢纤维、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维和矿粉对钢-PVA混杂纤维高性能混凝土(hybrid fiber high performance concrete,HFHPC)高温后残余力学性能的影响。对钢纤维、PVA纤维和矿粉3种因素各取3个水平,采用L_(9)(3^(3))方案进行正交设计,测试HFHPC遭受高温作用后的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度,并进行极差与方差分析。结果表明:钢纤维体积分数为2.0%时可以有效提高HFHPC的各项强度。PVA纤维能够抑制混凝土爆裂,与钢纤维混杂可体现优势互补。800℃时,当钢纤维体积分数为2.0%、PVA纤维体积分数为0.3%、矿粉掺量为10%时,HFHPC的抗压强度残余率与劈拉强度残余率达到最高,分别为60.23%和74.5%。当矿粉掺量大于10%时,HFHPC抗压强度可显著提高,而劈拉强度与抗折强度略有下降。最后分别建立了HFHPC立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的预测模型。

超高性能混凝土中纤维作用效应研究综述

超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高强度、高耐久性的新型水泥基复合材料,其应用仍受到包括造价高、韧性不足、高温抗爆裂性能差等因素的影响,相关研究表明上述因素均与内掺纤维有关。为进一步促进纤维对UHPC性能的优化,推进UHPC在工程领域中的应用,通过梳理国内外近年来相关研究成果,总结钢纤维形状和长径比、不同纤维类型、纤维混杂和纤维取向分布对UHPC相关性能的影响,结果表明:钢纤维具备优异的力学性能且来源广泛,仍为UHPC中主要使用的纤维,异形钢纤维改善UHPC抗拉、抗弯等性能效果更好,但工作性能会相应地降低,建议钢纤维掺量采用2%~3%;不同类型纤维混掺存在最优组合,非钢纤维掺量普遍不超过0.5%;纤维平行于主拉应力方向分布能够提升纤维桥接作用的有效性,随机分布的纤维有效性降到了30%,对于纤维取向控制方法尚不成熟,需要进一步完善方法实现在非实验室条件下纤维定向分布的实际尺寸。

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.

钢-PVA混杂纤维高性能混凝土抗渗性能试验研究

为探究钢纤维掺量、聚乙烯醇(PVA)纤维掺量和矿粉掺量对钢-PVA混杂纤维高性能混凝土(HFHPC)抗渗性能的影响,本文开展了钢-PVA HFHPC抗渗性能试验,并对试验结果进行了极差分析、方差分析和回归分析。结果表明:对HFHPC抗渗性能的影响程度从高到低依次为钢纤维、矿粉和PVA纤维。在试验水平范围内,得出混凝土试件抗渗性能最佳水平组合:钢纤维体积掺量1.0%、PVA纤维体积掺量0.7%、矿粉质量取代率20%。当钢纤维掺量超1.0%时,HFHPC抗渗性能略有下降,但仍高于基准素混凝土。最后采用多元回归分析,建立了HFHPC渗透系数与钢纤维、PVA纤维和矿粉的预测模型。

高温后钢-PVA混杂纤维高性能混凝土与变形钢筋黏结性能试验

为研究高温后钢-聚乙烯醇(polyvinyl alcohols,PVA)混杂纤维高性能混凝土(hybrid fiber high performance concrete,HFHPC)与变形钢筋的黏结性能退化规律,以200、400、600、800℃为目标温度,选取钢纤维体积率、PVA纤维体积率、矿粉掺量为正交试验因素设计并制作25组HFHPC试件,完成了单调荷载下的中心拉拔试验。结果表明:高温后各组HFHPC试件黏结破坏形态均表现为钢筋拔出破坏;试验温度范围内,对HFHPC试件黏结强度的影响程度均为:钢纤维体积率最大、矿粉掺量次之、PVA纤维体积率最小;随着温度的升高,HFHPC试件黏结强度逐渐下降,且在相同温度条件下,HFHPC试件黏结强度和峰值滑移相比于未掺纤维的混凝土试件均有所提升,其中,200℃时HFHPC试件的黏结强度提升最为显著,分别提升了33.69%、35.76%、37.54%和46.03%;混杂纤维能显著提高高温后高性能混凝土与钢筋的峰值界面能,明显改善黏结延性和耗能能力;提出的考虑温度作用后的混杂纤维混凝土与钢筋黏结-滑移模型与试验实测结果吻合较好,可为火灾后混杂纤维高性能混凝土结构损伤评估及加固方案提供参考。