钢纤维混凝土试验路面纤维分布实测研究

介绍了对曲—陆高速公路钢纤维混凝土试验路面进行的钢纤维细观几何参数的实测研究。在研究中 ,首次将计算机图像处理应用于钢纤维混凝土细观机理研究 ,研制出“钢纤维分布动态监测系统” ,为指导生产工艺。

高速公路钢纤维混凝土试验路面中钢纤维分布规律的研究

从云南某高速公路微扭剪切型钢纤维增强混凝土试验路面中纤维分布的实际情况出发,应用计算机图像技术,研制了钢纤维分布细观几何参数的计算机测试系统,研究了钢纤维分布的细观几何参数,分析了钢纤维混凝土路面中钢纤维的分布规律,建立了钢纤维分布随机过程的数学模型,并研究了钢纤维的动态转移过程。

高速公路钢纤维混凝土试验路面中钢纤维分布规律的研究

从云南省曲靖～陆良高速公路微扭剪切型钢纤维增强混凝土试验路面中纤维分布的实际情况出发 ,应用计算机图像技术 ,编制钢纤维分布细观几何参数的计算机测试系统 ,研究了钢纤维分布的细观几何参数 ,分析了钢纤维混凝土路面中钢纤维的分布规律。依据随机数学和体视学原理 ,建立了钢纤维分布随机过程的数学模型 ,研究了钢纤维的动态转移过程。研究结果表明 ,剪切型钢纤维混凝土试验路面中钢纤维细观几何参数具有负偏斜的正态分布规律 。

不同钢纤维掺量全轻混凝土梁落锤冲击试验研究

由于全轻混凝土结构抗剪承载力较低,因此有必要探究钢纤维的加入对全轻混凝土梁动力性能的影响。设计钢纤维体积掺量为0%、1%、2%共3根适筋梁,对其跨中区域进行落锤冲击试验,并利用LS-dyna有限元软件进行数值模拟,对比分析各试件破坏形态、冲击力时程曲线、跨中位移时程曲线。试验结果表明:在相同冲击荷载作用下随着钢纤维体积掺量的增加抑制裂缝产生和发展的现象越显著,并且裂缝相对更加集中于梁跨中区域,支座处裂缝相对减少。钢纤维的加入不影响试件冲击力最大值,但随着钢纤维体积掺量的增加,各试件冲击力第二峰值与最大值之比增加14%和26%,跨中位移最大值与残余位移分别降低3、8mm与3、7mm。经研究得出钢纤维的加入显著提高全轻混凝土梁抗冲击性能。

路面结构中异形钢纤维增强混凝土的弯曲性能试验研究

简述了路面工程中钢纤维增强混凝土的应用特点 ,研究了以弯曲应力为主的钢纤维增强混凝土路面结构的断裂机理 ,并推导出理论公式 ,将该理论公式的计算结果与试验结果进行了比较 。

钢纤维混凝土性能试验及工程应用

为探索钢纤维混凝土力学性能及在桥梁伸缩缝施工中应用的技术要点,对各种类型的混凝土抗冲击性能、抗疲劳性能进行试验,并分析影响钢纤维混凝土力学性能的主要因素,进而探析桥梁伸缩缝钢纤维混凝土施工要点。研究结果表明,以功效系数法为优化目标得到的钢纤维混凝土在冲击荷载作用下脆性破坏性能改善程度最为明显,冲击耗能、延性比、韧性系数等也均有不同程度的提高,力学性能明显改善,可在同类桥梁工程中推广应用。

公路路面建设钢纤维混凝土关键技术

公路路面工程建设阶段,为控制普通混凝土强度下降引起公路路面裂缝、变形、磨损等病害出现。依托公路路面工程项目案例,采用钢纤维混凝土材料进行路公路路面工程施工。公路路面工程作业阶段,通过P?O42.5R硅酸盐水泥进行钢纤维混凝土材料的配比制作,并且控制钢纤维掺量,能够提升钢纤维混凝土高强度、高韧性、高耐久性,从而提高公路路面结构综合性能。

公路路面施工中钢纤维混凝土技术的应用研究

钢纤维混凝土是一种新型材料,具有优异的耐久性、抗裂性和承载能力,被广泛应用于公路路面的施工中。为此本文探讨了钢纤维混凝土在公路路面施工中的应用技术,其中主要包括材料选择及其配比方案、性能特点、施工工艺及质量控制措施等方面。钢纤维混凝土在公路路面工程中的应用可以有效提高路面的抗裂性能和耐久性,降低施工成本,延长路面的使用寿命,具有良好的推广价值和应用前景。

公路路面施工中钢纤维混凝土技术应用分析

公路工程是方便民众出行和助力经济发展的重要基础设施,随着社会发展和道路交通需求不断提高,日益提高的交通量对公路工程平整度、行车安全性及其运行寿命的要求越来越高,因此在公路工程建设中,亟需通过应用高性能施工材料和改良施工技术工艺等有效措施,促进公路工程施工高质量、高效率开展。鉴于钢纤维混凝土抗裂、耐磨、抗冻融等性能更为优异,因此本文重点分析钢纤维混凝土技术在公路路面施工中的具体运用及其可持续发展策略。

BFRP筋回收轮胎钢纤维混凝土黏结性能分析

对玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋在回收轮胎钢纤维(RTSF)混凝土中的黏结性能进行了试验和分析研究.对不同RTSF体积掺量、BFRP筋直径和嵌入长度的试件进行了拉拔试验,研究其对黏结破坏模式、黏结滑移响应和黏结强度的影响,并提出了BFRP筋RTSF混凝土的黏结滑移理论模型.结果表明:BFRP筋RTSF混凝土黏结破坏类型包括拔出破坏、劈裂破坏以及拔出且劈裂破坏;BFRP筋直径对黏结破坏模式无显著影响,而RTSF体积掺量、BFRP筋直径和嵌入长度均对黏结强度有较大影响,且RTSF体积掺量与极限黏结强度呈正相关,BFRP筋直径和嵌入长度对其影响与之相反;当RTSF体积掺量从0增大至1.5%时,其极限黏结强度最大可提高约23.87%.与已有模型相比,所提出的黏结滑移理论模型对BFRP筋RTSF混凝土的黏结滑移曲线具有更高的拟合精度.

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。

钢纤维混凝土路面接缝传荷性能衰减规律的试验研究

为研究不同因素对钢纤维混凝土(SFRC)路面接缝传荷性能衰减规律的影响,进行了20个不同传力杆长度、直径、混凝土板厚度及钢纤维掺量的路面板试件疲劳试验.简单介绍了试验的方案设计,包括原料选择、因素水平选取、试件制作和加载方案确定等.结果表明:掺加钢纤维能够有效提高路面板接缝的传荷性能,降低传荷系数衰减速率;不同因素下的SFRC试件接缝传荷系数衰减曲线特征相似,分为快速衰减和平稳下降两个阶段,当钢纤维体积掺量≤0.6%时曲线表现为三阶段衰退;传力杆直径、长度及钢纤维掺量的增加均能提高接缝传荷性能,但提高幅度十分有限,其中钢纤维掺量影响最大;接缝传荷系数衰退速率随钢纤维掺量的增加而减小,与传力杆直径、长度及混凝土板厚度因素无关;试验条件下,荷载作用100万次后的SFRC试件传荷系数仍保持在90%以上,具有优良的传荷能力.试验结果为SFRC路面结构设计提供了参考.

钢纤维掺量对陶粒混凝土梁长期变形的影响规律

为探究钢纤维掺量对陶粒混凝土梁徐变的影响规律,通过长期变形观测试验、理论推导式和有限元建模的方法对不同钢纤维掺量的陶粒混凝土梁的徐变性能开展研究。首先,对4种钢纤维掺量的陶粒混凝土梁开展了连续180 d的徐变挠度观测,获得徐变挠度-加载时间关系曲线、钢纤维掺量对徐变挠度的影响规律曲线;随后,参照ACI209徐变系数计算式和ACI435徐变计算式建立了隐含钢纤维掺量的陶粒混凝土梁徐变计算式;最后,按试验梁参数建立了有限元模型。研究结果表明:陶粒混凝土试件梁加载前期徐变增长较快,随着时间推移徐变增长速率逐渐变缓,加载至120 d后趋于稳定;钢纤维掺量对陶粒混凝土梁徐变影响明显,钢纤维掺量低于0.5%,掺加钢纤维对陶粒混凝土梁的徐变值影响小;钢纤维掺量在0.5%~1.0%时,增加钢纤维掺量能有效地较大幅度降低长期荷载作用下的徐变值;但当钢纤维掺量超过1.0%后降低的效果有所减弱;陶粒混凝土梁徐变计算式计算结果与试验实测值吻合较好,能够很好地反映出陶粒混凝土梁的徐变变化规律;有限元模拟进一步验证了钢纤维掺量对陶粒混凝土梁徐变的影响规律和徐变计算式。

冻结井壁仿钢纤维混凝土动静态力学性能和微观结构研究

为改善冻结井壁高强混凝土脆性特征,提高其抗裂性和韧性,提出采用仿钢纤维混凝土作为冻结井壁筑壁材料。通过优选材料和正交试验,得到不同配合比的仿钢纤维高性能井壁混凝土,并对其进行静态、动态力学性能及微观结构等试验研究。结果表明,在基准混凝土中掺入15%(质量分数)粉煤灰和0.54%(体积分数)聚丙烯仿钢纤维(PPTF)后,混凝土的抗拉、抗弯强度分别提高了29.46%、26.72%,其脆性特征得以明显提高。相比于基准组,最佳配合比的仿钢纤维混凝土韧性增强显著,在0~0.012应变范围内其韧性指数提高了40.83%,且失效后的破坏形态更完整。掺入PPTF、粉煤灰有效抑制了冻结井壁混凝土内部微裂隙的产生和扩张,混凝土表现出更为致密的微观结构以及更高的宏观力学性能。

钢纤维再生混凝土压-剪受力分析

为研究钢纤维再生混凝土的压-剪复合轴力状态性能,文中掺入不同体积率的钢纤维(0、1%、2%和3%),和同等条件的钢纤维普通混凝土的压-剪力学性能进行对比分析。通过选取轴压荷载分别为0和10 MPa,得到不同工况下破坏形态和位移-荷载曲线。结果表明,钢纤维的存在可提高再生混凝土和普通混凝土的剪切强度值,且剪切破坏后可保持试件的整体性;轴向压力的存在试件的剪切破坏面有明显的摩擦痕迹,但有效提高抗剪强度值。根据数学回归分析,得出峰值荷载与钢纤维量的线性关系。

正交异性钢-钢纤维混凝土组合桥面板疲劳极限状态研究

为了解正交异性钢-钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,SFRC)组合桥面板的疲劳性能及失效机理,以川南城际铁路临港长江大桥为背景,设计、制作正交异性钢-SFRC组合桥面板足尺模型进行疲劳试验,采用ANSYS软件建立试件有限元模型,研究关键细节的疲劳应力和开裂等情况。基于有限元模型,分析不同设计参数(钢顶板厚度、栓钉布置、SFRC抗拉强度及层厚)下组合桥面板疲劳极限状态的失效模式,并提出了主要控制参数取值建议。结果表明:200万次疲劳加载后足尺模型的实测最大裂缝宽度为0.136 mm,出现在SFRC层上缘,钢结构未开裂,组合桥面板疲劳性能良好;组合桥面板疲劳极限状态主要由SFRC层开裂控制,钢顶板厚度、栓钉布置对组合桥面板疲劳性能的影响较小,SFRC抗拉强度和层厚对组合桥面板疲劳性能影响较大,为主要控制参数;在常规正交异性钢桥面板上铺设薄层(厚度不超过50 mm)SFRC时,SFRC抗拉强度不应小于5 MPa,在常规正交异性钢桥面板上铺设普通SFRC(钢纤维体积含量不高于1%,抗拉强度不高于3 MPa)时,SFRC层厚不宜低于100 mm。

钢纤维混凝土室内试验及其在路面工程的应用

通过室内对比试验及现场应用,提出:钢纤维混凝土宜用小粒径石料、较大的砂率和选用洁净且尺寸合适的钢纤维,施工中注意基层强度和标高等问题。在二段试验路上应用,效果良好。

隧道钢纤维喷射混凝土单层衬砌试验研究

为了解决隧道施工中采用单层喷射混凝土作为隧道永久衬砌的问题,对不同钢纤维及外添加剂掺量的混凝土分别进行了抗压、抗拉、抗渗以及弯曲强度等室内试验。结果表明,在喷射混凝土中加入钢纤维材料,其抗拉、抗弯以及抗渗水性能分别提高了65.6%、94.7%、98.1%;并通过现场试喷,选定符合设计要求、经济合理的配合比,在摩天岭隧道通风斜井施作了湿喷钢纤维混凝土,以单层衬砌代替原设计的复合式衬砌。工程实践证明,钢纤维湿喷混凝土,其支护强度达到了设计要求,喷射作业回弹损失量减少7%～15%。研究成果可为类似隧道纤维喷射混凝土单层衬砌技术的应用提供参考。

钢纤维粉煤灰再生混凝土强度正交试验研究

利用正交试验方法对钢纤维粉煤灰再生混凝土(以下简称再生混凝土)的强度性能进行了试验,考察了粉煤灰取代率(质量分数)、钢纤维掺量(体积分数)和再生粗骨料取代率(质量分数)对再生混凝土28d立方体抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响,并对试验结果进行了系统分析.结果表明:粉煤灰取代率对再生混凝土抗压与抗折强度的影响规律一致,但对其劈裂抗拉强度的影响规律却不相同;再生混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均随钢纤维掺量的增加而增大,但钢纤维掺量对劈裂抗拉和抗折强度的影响显著,对抗压强度的影响较小;再生粗骨料取代率对抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响规律基本一致,强度总体上随再生粗骨料取代率的增大而增大.要使再生混凝土强度得到提高,需降低粉煤灰的取代率,增大钢纤维掺量和再生粗骨料取代率.当粉煤灰取代率在30%以内、钢纤维掺量在1.8%以内时,粉煤灰取代率对再生混凝土抗压强度的影响最大,其次是再生粗骨料取代率,最次是钢纤维掺量;钢纤维掺量对再生混凝土劈裂抗拉强度和抗折强度的影响最大,其次是粉煤灰取代率,最次是再生粗骨料取代率.

钢纤维水泥混凝土路面耐久性试验研究

鉴于钢纤维的掺加可以改善水泥混凝土路面的耐久性能,通过室内试验,分析了随着钢纤维体积率的增加水泥混凝土耐磨和抗渗性能的变化规律,分析了改善性能的作用机理,在此基础上,提出了适宜掺加钢纤维才可以有效提高耐磨和抗渗性能的建议,研究结论为公路工程建设提供参考。