钢纤维混凝土增强机理及其性能影响因素

介绍了钢纤维混凝土的工程应用及研究现状，阐述了钢纤维混凝土的增强机理，以及钢纤维混凝土材料性能的影响因素。

钢纤维混凝土增强机理及施工技术

结合工程实例 ,介绍了钢纤维混凝土的增强机理与施工技术 ,就如何有效地发挥钢纤维对混凝土的增强效应进行了论述 ,指出钢纤维混凝土具有普通钢筋混凝土所没有的优良性能。

火灾下自密实钢纤维混凝土损伤机理及力学性能研究

自密实钢纤维混凝土在满足结构可靠度的同时还能有效提高混凝土材料性能,是理想的耐高温建筑材料之一。为研究自密实钢纤维混凝土火灾高温下的损伤机理和力学性能变化规律,配制不同钢纤维掺入比的自密实钢纤维混凝土试件,并在火灾高温至800℃的条件下对混凝土试件分别开展超声波试验、SEM电镜扫描、轴心抗压强度试验,测试相应条件下损伤程度、微观变化特征和相对弹性模量,研究相应条件下试件的高温损伤情况和应力−应变规律。结果表明:自密实钢纤维混凝土高温损伤机理体现为水分子蒸发、水化产物分解和材料高温劣化引起的材料热损伤,以及不同材料差异热膨胀率引起的界面热损伤;高温作用下,自密实钢纤维混凝土,轴心抗压强度、弹性模量随温度升高而快速降低,温度达到800℃时,3种试件轴心抗压强度最大降幅分别达到11.3%、66.68%、69.05%,弹性模量分别降低至2.43、2.39和2.99 GPa;端钩型钢纤维对提高混凝土抗裂能力作用更为显著,端钩型与直线型钢纤维掺入比为1∶1时混凝土力学性能提升更为显著;基于过镇海本构方程,引入温度变量,建立了考虑温度效应的自密实钢纤维混凝土压缩本构方程,该本构可较好预测自密实钢纤维混凝土高温下的应力−应变关系,可为自密实钢纤维混凝土抗火设计提供参考。

聚合物钢纤维混凝土的增强机理分析

为探求聚合物乳胶在钢纤维混凝土中的作用机理 ,通过力学试验及用 Oxford L ink30 0能谱分析仪 (ES-CA)和 HITACHI S35 0 0 N系列电子扫描设备 (SEM) ,进行了一些初步的研究。研究表明 :聚合物对钢纤维混凝土的改性 ,存在着一个最佳掺量的问题 ,当聚合物掺量达到最佳值时 ,聚合物在钢纤维混凝土中扮演着“桥”的角色 ,通过这座“桥”把两个相互间只有物理吸附的相更强地连接起来 ,形成以化学吸附为主、物理吸附为辅的有机体 。

乳胶增强钢纤维混凝土机理的研究

为探求乳胶在钢纤维混凝土中的作用机理,本文通过力学试验与Oxford Link300能谱分析仪(ESCA)和HITACHIS3500N系列电子扫描设备(SEM),进行了一些初步的研究.在分析试验数据和扫描图形的基础上,提出了一些初步看法.

钢纤维聚合物混凝土的界面应力传递与增强机理研究

本文从理论和试验两个角度分析钢纤维聚合物混凝土的界面应力传递与增强机理。研究结果表明:直线形和弯钩形钢纤维聚合物混凝土的界面应力最大值出现在埋入端位置,并沿着钢纤维的埋入方向降低,在截面中部位置趋于零;当钢纤维的长径比为定值时,随着钢纤维含量的增加,聚合物混凝土的力学性能均较大增强;在相同的钢纤维的掺量时,聚合物混凝土的力学强度与长径比成正比;纤维长度和直径对界面应力影响较小,但会改变钢纤维应力的位置,本文的结果能为钢纤维聚合物混凝土的配合比设计及应用提供参考。

钢纤维增强混凝土的机理及断裂模型

以钢纤维对混凝土基体的增强、增韧效果以及钢纤维混凝土材料在单向拉伸条件下的本构行为为研究对象,总结了钢纤维对于混凝土材料中宏微观裂纹扩展阻滞效果的力学模型以及钢纤维增韧混凝土的力学模型。

UHPC中钢纤维的增强机理:一种新的断裂相场模型

超高性能混凝土(UHPC)是一种具有巨大潜力的复合材料。为了降低UHPC的成本并获得更好的性能,有必要研究钢纤维在UHPC中的增强机理,实践中也需要一个有效的数值模型来促进UHPC的应用。钢纤维从UHPC中拔出时会产生新的裂纹面,进而需要消耗更多的能量。基于此,推导了新裂纹及其裂纹表面能的公式,提出了一种考虑钢纤维与UHPC基体之间界面断裂能的断裂相场模型。利用该模型,对含钢纤维的三维UHPC试样进行了单轴拉伸数值模拟;开展对比实验验证了所提模型的正确性。结果表明,模拟结果与实验结果吻合较好。通过分析不同试样的新裂纹面与拉伸强度间的关系,发现UHPC的抗拉强度和残余强度随钢纤维体积含量的增加而增加,随钢纤维直径的增加而降低。进一步分析发现,UHPC的抗拉强度与钢纤维的侧表面积成正比。理论分析、数值模拟和实验表明,钢纤维在UHPC中的增强机理为:钢纤维的加入使UHPC基体与钢纤维在断裂过程中产生了一些新的裂纹,这些新裂纹消耗了更多的能量。本文研究工作可为UHPC的性能设计和开发有效的UHPC数值模型提供理论依据。

混杂纤维混凝土纤维作用机理及增强效果研究

相较于普通混凝土和单掺纤维混凝土,混杂纤维混凝土作为新型复合材料具有较高的物理力学性能。首先对现阶段纤维混杂作用机理进行综述,接着对于不同大类纤维之间进行混杂所带来的对混凝土的不同增强效果进行综述,最后总结现阶段混杂纤维混凝土所存在的各种问题以及相对应的发展方向。

钢纤维阻裂增强页岩陶粒混凝土机理分析

主要分析了钢纤维阻裂增强页岩陶粒混凝土的机理,并通过机理利用抗压强度数据拟合了钢纤维体积掺量和抗压强度的线性关系,指出将钢纤维掺入页岩陶粒混凝土,能起到阻裂增强的作用。

钢纤维钢筋混凝土受扭构件破坏形态与增强机理分析

通过对15根掺入不同体积率的钢纤维钢筋混凝土矩形构件进行抗扭强度试验,描述了试验中各构件从加载至破坏过程中的主要现象,以及钢纤维混凝土受扭构件的裂而不散的破坏特点;同时对构件扭转变形、刚度及延性进行分析:钢纤维的掺入明显的改善了构件的变形性能,钢纤维可以有效的提高构件的延性,对裂缝分析得出钢纤维对混凝土受扭构件的裂缝开展与分布有较好的改善作用。通过本次钢纤维钢筋混凝土的抗扭试验可以发现,随着纤维含量的增加,其强度都有一定程度的增加,改变了混凝土脆性破坏的形式,有脆性破坏变为近似于延性的破坏。

钢纤维混凝土冲击动态增强增韧机理和力学分析

本文利用Φ75mm大口径SHPB系统,开展了钢纤维混凝土材料的冲击动态力学试验,得到在不同应变率下、不同钢纤维体积率的材料应力-应变关系曲线。基于唯象学理论并由试验结果可知:随着纤维含量的增加,钢纤维混凝土材料的峰值应变,峰值应力都随之提高,并在峰值应力之后出现应力的应变软化现象。以此试验结果为基础,对强度增强效应和变形增韧机理作了相应的理论分析,得到裂后韧度R2与钢纤维体积率的具体函数表达式。

钢纤维混凝土增强增韧机理和力学分析

针对钢纤维混凝土材料的力学性能,以试验结果为基础,对强度增强效应和变形增韧机理作了相应的理论分析。利用岩石三轴应力试验机,开展材料力学试验,得到较低应变率下不同钢纤维体积率的混凝土应力-应变关系曲线。基于唯象学理论并由试验结果可知:在同一应变率10-4s-1下,钢纤维体积率为0.75%的混凝土的峰值应力相对于素混凝土的峰值应力提高了23%,钢纤维体积率为3%时,其峰值应力提高了55%。且随着钢纤维体积率的增加,钢纤维混凝土材料的峰值应变和极限应变都随之提高。并在峰值应力之后出现应力的应变软化现象。钢纤维体积率对混凝土基体有明显的增强和增韧效应,而且提高了峰值应力后的韧度,由此得到裂后韧度与钢纤维体积率的具体函数表达式。

钢纤维混凝土的增强机理及抗裂性能分析

钢纤维混凝土是一种新型的水泥基复合材料,其抗拉、抗剪、抗弯能力远优于普通混凝土。此文在简述钢纤维混凝土的研究、发展与应用的基础上,阐述钢纤维混凝土的工作机理和增强机理,并对影响其增强效果的因素进行分析。通过分析进一步论述采用钢纤维混凝土可以抑制其收缩裂缝和阻止其微裂缝的扩展,从而提高混凝土的抗裂性能。

钢纤维对自密实混凝土工作性能和抗压韧性影响的试验研究

纤维掺量是影响钢纤维增强自密实混凝土(SFRSCC)性能的重要因素之一.为研究钢纤维掺量对SFRSCC性能的影响,设计制作6组不同纤维掺量的试块,进行工作性能和轴心受压力学性能试验.结果表明,钢纤维能够有效延缓裂缝发展,提高混凝土峰值应变,等效抗压韧性指数随纤维掺量的增加而增大.钢纤维的掺加使得新拌合混凝土流动性降低,与流变特性相关的SFRSCC形状因子λ值低于普通自密实混凝土(SCC).钢纤维的掺加对SFRSCC抗压强度的影响不大,且随着纤维掺量增加,抗压强度呈现先减小后增大的特征.

钢纤维混凝土的增强阻裂机理研究

适量钢纤维的掺入可以提高混凝土的强度和韧性,阻止裂纹的生成和扩展。文章基于复合材料力学理论、纤维间距理论,以不同的视角、不同的方式分析了钢纤维混凝土的增强机理,并从阻止微裂纹的萌发和阻碍微裂纹的扩展两个方面,阐述了钢纤维的阻裂原理。

钢纤维混凝土的增强机理与结构设计方法

在砼中添加钢纤维 ,可显著提高砼的各项力学性能指标 ,从而全面提高钢筋砼结构构件的受力性能。为进一步促进钢纤维砼在结构工程中的应用 。

钢纤维增强聚合物改性混凝土的疲劳损伤行为

对钢纤维增强聚合物改性混凝土这种新材料的弯曲疲劳损伤特性进行了试验和理论研究,并且和钢纤维增强混凝土进行了对比.通过合理定义损伤变量,由试验测定了新材料和钢纤维增强混凝土的疲劳损伤及其演化规律;根据疲劳累积损伤理论,提出了新形式的疲劳损伤演化方程,与试验结果对比,该方程能较好地反映新材料的损伤演化规律.对两种混凝土材料在相同加载应力水平下的疲劳损伤演化行为进行了比较,结果表明钢纤维增强聚合物改性混凝土比钢纤维增强混凝土具有更好的抗疲劳性能.

膨胀剂与钢纤维协同增强高强轻骨料混凝土研究

本文采用页岩陶粒轻骨料,配制出28d抗压强度为64.6MPa的高强轻骨料混凝土,并研究膨胀剂和弓形钢纤维增强该混凝土的效果。试验结果表明,在带模养护条件下,膨胀剂在一定掺量内可小幅增强该混凝土;而钢纤维可明显增强该混凝土,且随体积掺量的提高而效果显著;在同时掺入膨胀剂和钢纤维时,可产生协同增效效果,使该混凝土的抗压、抗折及劈裂抗拉强度均有更显著的增长。

钢纤维增强聚合物树脂混凝土力学性能研究

研究了钢纤维及偶联处理对钢纤维增强聚合物树脂混凝土(SFPC)强度的影响。结果表明:在树脂混凝土内填加钢纤维可提高抗剪、抗压、抗弯强度,而且其韧性、耐磨性也有所提高。钢纤维经偶联处理,树脂混凝土力学性能进一步提高,钢纤维的最佳加入量为19.8 kg/m3。