钢筋聚乙烯醇纤维混凝土梁斜截面受力性能研究

本研究围绕钢筋聚乙烯醇纤维混凝土梁斜截面的受力性能展开,旨在探究其在现代建筑结 构中的应用潜力。通过对该材料的配制、力学性能试验、斜截面受力机理分析、数值模拟与参数分析, 以及梁斜截面的受力性能实验研究,本文提出了针对性的梁斜截面受力优化策略,并通过实验验证了其 有效性。结果表明,钢筋聚乙烯醇纤维混凝土在斜截面受力时具有良好的延性和韧性,优化后的梁斜截 面在承载能力和延性上表现出色。研究结果不仅为相关工程实践提供了理论和实验依据,也拓展了该材 料在工程领域应用的前景。

硫酸盐侵蚀冻融循环下聚乙烯醇纤维钢筋混凝土的黏结性能试验研究

为了研究硫酸盐侵蚀冻融循环下聚乙烯醇(PVA)纤维钢筋混凝土的粘结滑移性能,对4种掺不同体积百分比PVA纤维混凝土进行不同次数的硫酸盐浸泡下的冻融循环实验。实验结果表明,在一定范围内,随着PVA纤维掺量的增高可以提高混凝土的抗压强度;PVA纤维可以一定程度上阻止硫酸盐对混凝土的侵入,在硫酸盐冻融初期可以增强混凝土的抗压强度;在混凝土中添加一定量百分比体积的PVA纤维可以增加钢筋混凝土粘结的峰值滑移,增加了混凝土的塑性应变,硫酸盐冻融次数的增加会减少钢筋在混凝土中的峰值滑移。

聚乙烯醇纤维再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应研究

为研究聚乙烯醇(PVA)纤维再生混凝土劈裂抗拉强度的尺寸效应,以5种再生骨料取代率、5种PVA纤维掺量、3种试件尺寸为变量,对81个立方体试件进行劈裂抗拉试验。结果表明:随着骨料取代率的提高,再生混凝土劈裂抗拉强度先增加后降低,25%再生骨料取代率下再生混凝土劈裂抗拉强度及尺寸效应度表现最佳;PVA纤维可降低再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应,随着PVA纤维掺量的提高,其尺寸效应先减小后增大,0.1%PVA纤维掺量最优;基于试验数据,给出了试件劈裂抗拉强度的效应律计算式,可进行各种尺寸规格试块的劈裂抗拉强度计算。

不同聚乙烯醇纤维掺量喷射防水混凝土的性能分析

为改善地铁车站深基坑施工中喷射防水混凝土的性能,掺入聚乙烯醇(PVA)纤维进行改性,并设计配合比制备不同PVA纤维掺量的喷射防水混凝土,分别进行抗碳化、抗冻性、抗渗性、工作性测试和强度检验。结果显示:掺入PVA纤维后,喷射混凝土的可喷射性得到提升,一次喷射厚度增加;在掺入质量分数为0.5%的PVA纤维时,喷射防水混凝土试件经300次冻融循环后的劈裂抗拉强度损失率低至0.4%;喷射防水混凝土的抗碳化性、抗渗性、流动性和抗压强度在掺入PVA纤维后均有所下降,但设计的试件抗渗等级依旧高于常规喷射防水混凝土,且养护28 d抗压强度仍符合规范要求,抗碳化性良好。

盐侵冻融循环下聚乙烯醇纤维混凝土孔结构分形特征

为研究聚乙烯醇(PVA)纤维对混凝土孔结构的影响及其与抗冻性能的联系,本文通过核磁共振技术对冻融循环作用下PVA纤维混凝土的微观孔结构进行了测试,分析了核磁共振T2谱和孔隙分布变化规律,并基于分形理论探究了其孔隙分形特征,揭示了冻融循环作用下PVA纤维混凝土孔结构与分形维数之间的关系。结果表明,PVA纤维混凝土在冻融循环前期表现出较好的抗冻性能;中孔(100 nm<r≤1000 nm)和大孔(r>1000 nm)的数量及占比增加,削弱了PVA纤维混凝土的抗冻性能;PVA纤维混凝土具有一定的分形特征,分形维数D_(max)在5次冻融循环前增大,而后随着冻融循环次数增加不断减小。

钢-聚乙烯醇纤维对地聚合物混凝土力学与抗冻性能的影响研究

地聚合物具有来源广泛、价格低廉等优势,在建筑工程领域得到了广泛的应用。为了分析钢纤维和聚乙烯醇纤维对地聚合物混凝土力学与抗冻性能的影响规律,制备了不同钢纤维和聚乙烯醇纤维添加量的地聚合物混凝土样品,测试了其抗压强度、弹性模量、抗拉强度、冲击韧性和抗冻性能,确定了最佳复合纤维掺量。研究结果表明,地聚合物混凝土抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度、冲击韧性以及抗冻性均随钢纤维以及聚乙烯醇纤维掺量的增大而出现先升后降的变化规律,纤维掺量为0.9%~1.2%时,地聚合物混凝土的力学性能、抗冲击性能以及抗冻性能最好,且混杂纤维掺加优于单独掺加聚乙烯醇纤维或单独掺加钢纤维。

聚乙烯醇纤维对排水渠底细石混凝土的性能影响

为进一步降低排水渠底的磨损,将聚乙烯醇纤维掺入细石混凝土,分析细石混凝土各项性能与聚乙烯醇纤维掺量之间的关系,分别设计试验探究混凝土扩展度、劈裂抗拉强度、抗压强度和抗折强度等的发展变化。试验结果显示:聚乙烯醇纤维的掺加能够有效降低混凝土的扩展度,提升劈裂抗拉强度与抗折强度,且纤维掺量越高变化幅度越大;所使用的混凝土强度等级高也会有效提升纤维掺加对细石混凝土性能的改良效果;细石混凝土抗压强度随聚乙烯醇纤维掺量提升而表现出前期增加后期降低的发展趋势,其中抗压强度峰值出现于掺加0.8 kg/m^(3)聚乙烯醇纤维时。

聚乙烯醇纤维掺量对C40混凝土性能影响研究

研究了不同聚乙烯醇纤维体积掺量对C40混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的影响。试验结果表明:聚乙烯醇纤维体积掺量≤0.25%时,掺加聚乙烯醇纤维不会对混凝土的拌合物性能、力学性能和氯离子扩散系数以外的耐久性能指标产生不利影响,且可提高混凝土的早期抗裂性能和抗冻性能,改善混凝土自收缩和干缩。聚乙烯醇纤维体积掺量>0.3%时,浆体中单根纤维的间距减小,易搭接,纤维不易均匀分散到混凝土中,硬化混凝土大部分性能指标与基准混凝土相比有明显下降。综合考虑各项性能,C40混凝土中聚乙烯醇纤维的最优体积掺量为0.25%,最大体积掺量为0.3%。

复掺聚乙烯醇纤维和纳米二氧化硅对水工混凝土耐久性的影响

提升混凝土的耐久性对水利工程建设具有重要意义,是学界和工程界关注的重要领域。此次研究利用室内试验的方式,探讨了复掺聚乙烯醇纤维和纳米二氧化硅对水工混凝土耐久性的影响。试验结果显示,在水工混凝土中同时掺入聚丙烯醇纤维和纳米二氧化硅可以有效提升混凝土的抗冻性、抗疲劳性能和抗氯离子渗透性能,具有良好的工程应用价值。

纤维混凝土中聚乙烯醇纤维分散性试验研究

选取不同纤维长度、不同尺度(单一或多种长度混合)、掺量、掺入方式、分散剂作为影响因素进行纤维分散性试验研究,运用图像法及水洗法分别对聚乙烯醇(PVA)纤维在水中和水泥砂浆中分散性能进行研究,探讨各因素对PVA纤维分散性影响规律及提高纤维分散性的调控方法。结果表明:PVA纤维长度为8mm时,分散性能最好;相同掺量时,多种长度混合纤维的分散性不如单尺度纤维分散性;分散剂对PVA纤维在水中分散性影响较小;在水泥砂浆中,纤维掺量越少、长度越短,纤维分散性越好。

聚乙烯醇纤维钢筋复合梁抗弯性能试验研究

掺入聚乙烯醇纤维(简称“PVA纤维”)的钢筋混凝土梁具有优良的抵抗变形能力和抗裂性能,在工程结构中具有良好的应用前景。为研究PVA纤维的掺入对PVA纤维钢筋复合梁(简称“PRC梁”)抗弯性能的影响,进行了4根PVA纤维体积掺量不同的PRC梁的静态三点弯曲加载试验。结果表明:PVA纤维的掺入并没有改变PRC梁的破坏形态,且破坏过程相似;但是掺入PVA纤维极大增强了PRC梁的抗裂性,延缓了裂缝的出现。相比于普通RC梁,0.75%(体积分数)掺量下的PRC梁开裂荷载提高了2.1倍;同时,掺入PVA纤维能够小幅增加PRC梁的抗弯承载力,在加载过程中,PVA纤维混凝土与钢筋能够更好地协同工作,从而增强了PRC梁的持荷变形能力;荷载位移曲线的积分面积表明(利用Origin曲线积分发现)PRC梁在加载过程中吸收的能量更多,因此,掺入PVA纤维能够有效增强PRC梁的延性。

聚乙烯醇纤维和碳纳米管改性对混凝土力学性能的影响

为研究聚乙烯醇(PVA)纤维和碳纳米管(CNTs)对混凝土力学性能的影响,制备了不同PVA纤维和CNTs掺量的混凝土试件来进行抗压、劈裂抗拉以及抗折试验,并通过数字图像相关(DIC)技术对试件在抗折试验下的裂缝扩展进行了全过程监测.结果表明:当PVA纤维体积分数和CNTs质量分数均为0.15%时,混凝土试件的力学性能最优;DIC应变云图直观展示了混凝土试件在抗折试验过程中的裂缝扩展,可以对裂缝的位置以及发育方向进行准确地判别;PVA纤维和CNTs通过桥接作用延缓了水泥基体中微裂缝的发展,改善了混凝土的微观结构,表现出正混杂效应.

聚乙烯醇纤维改性混凝土的制备及耐久性试验

针对普通混凝土材料存在耐盐蚀和耐干湿循环性能差的问题,提出用聚乙烯醇纤维对混凝土进行改性。研究了聚乙烯醇纤维对混凝土影响机理,并以抗压强度和耐盐蚀为指标,对聚乙烯醇掺量进行优化。试验结果表明,聚乙烯醇混凝土早期强度有一定下降,后期强度明显增加。当聚乙烯醇掺量为0.2%时,混凝土综合性能最高。在此条件下,混凝土7 d抗压强度为34.5 MPa;28 d抗压强度为47.5 MPa;经过实验室清水和基础盐溶液浸泡干湿循环处理和室外盐渍土地掩埋处理,相对质量和相对动弹模量较为稳定,表现出较好的耐盐蚀性能。

改性聚乙烯醇纤维混凝土特性及在重大水电工程中的应用

针对传统混凝土存在的力学性能、耐久性能有限,不能满足重大水电工程设计和施工需求的问题,通过在混凝土掺加改性聚乙烯醇纤维材料,得到了维克改性聚乙烯醇纤维混凝土,相比传统混凝土,该新型混凝土的力学和耐久特性均得到不同程度提高。基于此,以锦屏水电工程为例,新型混凝土技术成果在锦屏一级水电站高拱坝浇筑、锦屏二级水电站深埋长大隧洞围岩稳定控制中得以成功应用,取得了显著经济和社会效益,具有重要的生态保护意义和广阔的推广应用前景。

聚乙烯醇纤维-纳米二氧化硅水工混凝土抗冻性能试验研究

提升混凝土的抗冻性能对寒区水利工程建设具体重要意义,是学界和工程界关注的重要领域。此次研究利用室内试验的方式,探讨了聚乙烯醇纤维-纳米二氧化硅水工混凝土抗冻性能。试验结果显示,在水工混凝土中同时掺入聚乙烯醇纤维和纳米二氧化硅与单掺二氧化硅或聚乙烯醇纤维方案相比,可以有效降低冻融循环条件下的质量损失率,提高其相对动弹模量和抗压强度,具有良好的抗冻性,建议在工程建设中采用。

钢-聚乙烯醇纤维混凝土与钢筋粘结性能研究

通过钢-聚乙烯醇纤维混凝土试件的中心拉拔试验,研究钢-聚乙烯醇混杂纤维混凝土与钢筋的粘结性能,分析钢筋种类,混杂纤维体积率对钢筋与混凝土粘结性能的影响并根据试验结果拟合出相应的钢筋与混凝土粘结-滑移曲线,提出了粘结滑移的本构关系。试验结果表明,在一定范围内,随着混杂纤维体积率的增大,钢筋与混凝土之间的粘结性能逐步提高,变形钢筋与混凝土之间的粘结性能优于光圆钢筋。

聚乙烯醇纤维对超高性能混凝土高温性能的影响

对含有聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)纤维的超高性能混凝土进行高温试验,从质量损失、超声波波速、抗压强度三方面分析高温作用后混凝土的性能变化规律。研究表明,随着加热温度升高,质量损失增大,超声波波速下降,混凝土抗压强度在300℃之前逐渐上升,400℃之后逐渐下降;混掺PVA纤维和钢纤维,既可以改善高温下超高性能混凝土的抗爆裂性能,又具有很高的残余强度。该文探讨了超高性能混凝土的高温爆裂机理,这种高温爆裂是由蒸汽压和组织结构变化共同导致的。

聚乙烯醇纤维和减缩剂对等强度混凝土徐变性能的影响

采用自制的徐变加载装置,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维掺量、减缩剂以及两者双掺对7d等强度达到C50混凝土徐变性能的影响规律,结合自然养护和加载状态2种条件下的净浆的化学结合水量分析了其影响机理.结果表明:混凝土7d加载,其徐变系数在持荷60d后趋于稳定;相比于基准混凝土,加载状态促进了单掺减缩剂混凝土的水化,极大地降低了其徐变系数,单掺适量(0.6kg/m3)PVA纤维对混凝土徐变系数影响不大,而加载状态显著地延缓了单掺过量(1.2kg/m3)PVA纤维混凝土的水化,明显增大了其徐变系数,双掺适量PVA纤维和减缩剂降低了其徐变系数,而双掺过量PVA纤维和减缩剂反而增大了其徐变系数.

聚乙烯醇纤维对碱矿渣泡沫混凝土性能的影响

以水玻璃为激发剂,制备干密度为350kg/m^3的碱矿渣泡沫混凝土,为提高碱矿渣泡沫混凝土的韧性,降低干燥收缩,本工作研究了聚乙烯醇(PVA)纤维对碱矿渣泡沫混凝土干密度、强度、折压比、吸水率和干燥收缩性能的影响。结果表明:PVA纤维对碱矿渣泡沫混凝土干密度无明显影响;PVA纤维掺量为0.6~1.2kg/m^3时,碱矿渣泡沫混凝土的抗折强度和折压比明显增加,韧性得到明显改善;碱矿渣泡沫混凝土吸水率也低于未掺纤维的泡沫混凝土;PVA纤维掺量大于0.6kg/m^3时,碱矿渣泡沫混凝土的干燥收缩显著降低;综合碱矿渣泡沫混凝土性能及经济性等因素,碱矿渣泡沫混凝土中PVA纤维最优掺量为0.6kg/m^3。

聚乙烯醇纤维泡沫混凝土的性能试验

利用实验室自制的蛋白类发泡剂,以普通硅酸盐水泥为结合剂,制备了粉煤灰-水泥基泡沫混凝土。探讨了聚乙烯醇纤维不同长度、掺量对表观密度为700～800kg/m3的泡沫混凝土吸水率、抗压抗折强度、劈裂抗拉强度、收缩率的影响。结果表明,聚乙烯醇纤维可显著增强泡沫混凝土的抗折强度,当纤维长度为12mm、体积率为0.23%时,28d抗折强度增大了43.24%;纤维体积率0.08%时,纤维长度为6mm的泡沫混凝土抗压抗折强度最高。