钢纤维轻骨料混凝土早期抗裂性能的试验研究

为研究钢纤维轻骨料混凝土的早期抗裂性,文中采用带隔板的部分约束收缩环装置试验得到环形试件的环向拉应力及应变。试验表明,此装置可以加速混凝土试件的开裂,当试件未开裂时,可使用环向拉应力与劈裂抗拉强度的比值比较钢纤维轻骨料混凝土的早期抗裂性能,比值越大,早期抗裂性能越差。

基于基面力元法钢纤维轻骨料混凝土损伤分析

以势能原理的基面力元法为基础,本文建立了钢纤维轻骨料混凝土的分析模型,使用该模型对轴压作用下钢纤维轻骨料混凝土的破坏及力学性能进行了数值模拟,将计算结果与试验结果进行了对比,并对钢纤维混凝土的受压破坏进行了分析,探究了钢纤维长度对钢纤维轻骨料混凝土受压强度的影响。结果表明,采用该方法,钢纤维轻骨料混凝土的力学分析结果与宏观试验结果基本吻合,钢纤维长度过短或过长均会使混凝土受压强度下降。该模型可较为准确地反映钢纤维轻骨料混凝土的单轴受压破坏过程,为分析钢纤维轻骨料混凝土的力学性能提供了新路径。

钢纤维轻骨料混凝土自收缩的试验研究

为研究不同钢纤维掺量的轻骨料混凝土自收缩发展规律,用改进的悬挂波纹管自收缩装置来测量钢纤维轻骨料混凝土14d龄期的自收缩,并根据无隔板部分约束收缩环试验得到的早期与后期的分界点龄期把14d自收缩分为早期与后期两部分进行分析。研究表明,钢纤维轻骨料混凝土早期自收缩占整个14d龄期自收缩的75%以上,轻骨料混凝土的自收缩随钢纤维掺量的增加而减小,且减小趋势渐缓。

钢纤维改善轻骨料混凝土力学性能的试验研究

研究了钢纤维掺量不同(体积分数分别为0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%)的钢纤维轻骨料混凝土(SFLWC)静态力学性能和自由落锤抗冲击性能,其中的静态力学性能包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折初裂强度、抗折强度、静力受压弹性模量、抗折模量和弯曲韧性等.试验结果表明:掺入钢纤维能显著提高轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性和抗冲击性能,但对轻骨料混凝土的抗压强度和弹性模量影响较小.另外,钢纤维的掺入提高了轻骨料混凝土的拉压比,很大程度上改善了轻骨料混凝土的脆性.

塑钢纤维轻骨料混凝土力学性能及最佳纤维掺量试验研究

以不掺塑钢纤维的LC30轻骨料混凝土为基准,研究了塑钢纤维掺量变化(5 kg/m^3、7 kg/m^3、9 kg/m^3、11 kg/m^3、13 kg/m^3)对轻骨料混凝土抗压、劈裂抗拉、抗折、弯曲韧性及抗冲击性能的影响,结果表明:塑钢纤维对轻骨料混凝土抗压性能改善效果不明显,但能显著提高轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性及抗冲击性能。综合各项性能指标给出塑钢纤维用于结构轻骨料混凝土的建议掺量为9 kg/m^3。

钢纤维轻骨料混凝土抗冲击性能试验研究与统计分析

对5组钢纤维体积掺量分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的钢纤维轻骨料混凝土圆饼试件进行了自由落锤冲击试验.试验结果表明:钢纤维的掺入可以提高轻骨料混凝土的抗冲击性能,而且钢纤维的体积掺量越多,提高效果越明显.由于试验结果具有较大的离散性,借助数理统计的方法对试验结果进行分析,研究随着钢纤维掺量的改变,钢纤维轻骨料混凝土抗冲击性能的变化规律.采用对数正态分布和两参数的威布尔分布分别对5组钢纤维轻骨料混凝土的抗冲击性能进行概率分布拟合,拟合结果表明,对数正态分布和两参数威布尔分布均能很好地描述不同掺量钢纤维轻骨料混凝土的抗冲击性能.最后,采用两种分布拟合了钢纤维轻骨料混凝土的抗冲击性能方程.

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。

钢纤维高强轻骨料混凝土弯曲韧性与抗冲击性能

为了研究钢纤维对高强轻骨料混凝土弯曲韧性和抗冲击性能的影响规律,对钢纤维掺量(体积分数)分别为0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%的钢纤维高强轻骨料混凝土(SFHLWC)进行了抗弯性能和自由落锤抗冲击性能试验,实测了其荷载-挠度曲线和初裂冲击次数、破坏冲击次数,并计算了韧性指数和冲击能量.结果表明:掺入钢纤维能显著提高高强轻骨料混凝土的弯曲韧性和抗冲击性能,钢纤维高强轻骨料混凝土的韧性指数与冲击能量呈对数关系.

塑钢纤维增强轻骨料混凝土与钢筋粘结性能试验研究

通过对内贴应变片钢筋的直接拔出试验,分析塑钢纤维掺量、基体强度以及轻骨料筒压强度等单一及多重因素对纤维增强轻骨料混凝土与钢筋间粘结强度和粘结应力分布的影响,得出三种影响因素对试件粘结性能的影响规律,并通过正交试验分析三种因素对试件粘结性能的影响程度.试验结果表明:塑钢纤维掺量对不同水灰比试件表现出不同的增强规律,对于水灰比大的试件,其极限粘结强度随纤维掺量增加而增大;对于水灰比小的试件,纤维增强作用随纤维掺量增大而减小;混凝土基体强度等级越高,试件极限粘结强度、自由端初始滑移对应粘结强度越高,峰值滑移减小;轻骨料筒压强度降低,纤维增强轻骨料混凝土的抗压强度、劈拉强度及基体与钢筋的极限粘结强度均会降低;通过正交试验得出轻骨料筒压强度对试件极限粘结强度影响程度最大.

钢纤维对高强轻骨料混凝土的增强效果研究

本文采用粉煤灰陶粒和页岩陶粒两种轻骨料,配制成28d抗压强度分别为58.9MPa和64.6MPa的高强轻骨料混凝土。并采用弓形钢纤维增强这两种轻骨料混凝土,试验结果表明,随着钢纤维体积掺量的提高,这两种轻骨料混凝土的抗压、抗折及劈裂抗拉强度均有不同程度的提高,但以劈裂抗拉强度提高幅度最大。

钢纤维陶粒轻骨料混凝土受拉性能试验

采用工程中常用的陶粒作为轻骨料,制成界面粘结强度较高的陶粒轻骨料混凝土,研究不同钢纤维掺量的钢纤维轻骨料混凝土的受拉性能.根据试验数据得出钢纤维轻骨料混凝土立方体劈拉强度随钢纤维体积率变化的规律,拟合出其劈拉强度与立方体抗压强度的关系式.试验结果表明,其抗拉强度提高幅度较大.当钢纤维体积率为2.5%时,试件的劈拉强度和抗折强度值分别提高55.9%和77.31%,钢纤维轻骨料混凝土的拉压比也随着钢纤维体积率的增加而增大.

钢纤维改善轻骨料混凝土耐冻融性能研究

通过掺入高效减水剂、引气剂、粉煤灰及钢纤维等配制两种强度等级(LC30、LC35)的浮石轻骨料混凝土。对比盐溶液(5%Na2SO4)和水中冻融循环试验发现:轻骨料混凝土在盐溶液中的冻融劣化程度大于水中。掺入钢纤维后,轻骨料混凝土抵抗冻融破坏能力提高。SEM研究表明,界面过渡区的水化产物有钙矾石、氢氧化钙和水化硅酸钙凝胶。随着盐溶液的侵蚀以及冻融循环次数的增加,水化产物的显微结构由密实逐渐变得疏松,钢纤维与水泥浆体的黏结力也逐渐减弱。

钢纤维轻骨料混凝土叠浇双向板抗冲切试验研究

介绍了8块钢纤维轻骨料混凝土叠浇双向板的抗冲切试验结果,叠浇双向板的冲切受拉区浇筑钢纤维轻骨料混凝土、受压区浇筑普通混凝土,板四边简支,采用板中心柱头加载方式。主要变化参数为钢纤维轻骨料混凝土叠浇层的厚度,占板厚的比例为0、0.5、0.6和0.7。试验测得了板在各级荷载下的挠度、钢筋和混凝土应变、裂缝分布及开裂、钢筋屈服和极限荷载。结果表明:钢纤维轻骨料混凝土叠浇板的抗冲切承载力显著提高,抗冲切变形能力明显增强,冲切受拉面裂缝分布呈现出多条数细密化发展形态,板破坏时的延性有所增加。

塑钢纤维轻骨料混凝土轴心受压应力-应变全曲线试验研究

通过研究不同水胶比、塑钢纤维掺量和轻骨料种类对塑钢纤维轻骨料混凝土应力-应变全曲线影响,得到了各影响因素对全曲线的影响规律。研究结果表明:随着水胶比的增大,塑钢纤维轻骨料混凝土轴心受压应力-应变曲线的峰值应力有不同程度的降低,但峰值应变稍微增大,韧性和延性有所提高;而塑钢纤维轻骨料混凝土轴心抗压强度随着塑钢纤维掺量的增加先增大后减小,其随着筒压强度的提高峰值应力呈增大趋势。

轻骨料混凝土在不同塑钢纤维掺量下的力学性能研究

通过轻骨料混凝土在不同塑钢纤维掺量下的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性和抗冲击性能的试验研究,分析塑钢纤维掺量对轻骨料混凝土力学性能的影响。结果表明:在轻骨料混凝土中掺入塑钢纤维对其抗压强度、抗折强度没有明显影响,但其弯曲剩余强度显著提高,劈裂抗拉性能和抗冲击性能得到明显改善。

塑钢纤维轻骨料混凝土细观破坏过程的数值模拟

为从细观结构上研究塑钢纤维轻骨料混凝土的破坏机理,通过ANSYS有限元分析软件进行二次开发建立了塑钢纤维轻骨料混凝土模型,采用"生死单元"技术描述了各相材料的裂纹开展形态,模拟了塑钢纤维轻骨料混凝土抗压和劈裂抗拉试验。对轻骨料混凝土与塑钢纤维轻骨料混凝土的裂纹演变过程进行了比较,结果表明:在抗压试验中轻骨料混凝土裂纹最先出现在轻骨料中,随着荷载的增大,裂纹扩展到界面和砂浆中,并与相邻轻骨料的裂缝贯通;而对于塑钢纤维轻骨料混凝土,由于塑钢纤维的掺入,改变了轻骨料混凝土裂纹的扩展路径,提高了轻骨料混凝土的延展性,起到抑制裂纹扩展的作用。在劈裂抗拉试验中,对于塑钢纤维轻骨料混凝土,大部分塑钢纤维被拉断,只有一小部分被拔出。这与宏观试验结果基本一致。

钢纤维自燃煤矸石轻骨料混凝土力学性能的试验研究

在对排放自燃煤矸石进行了化学成分﹑耐久性及有害物质含量﹑物理力学性能系统检测的基础上,将自燃煤矸石破碎作轻粗骨料、钢纤维作增强材料配置轻骨料混凝土,并进行了抗压强度、劈拉强度和抗折强度等力学性能试验。分析了钢纤维掺量与混凝土强度之间的关系以及钢纤维自燃煤矸石轻骨料混凝土的经济性。

钢纤维轻骨料混凝土的强度和变形性能

采用人造膨胀珍珠岩作粗骨料 ,同时掺入随机乱向分布的短钢纤维 ,配制成一种新型的多相材料复合的混凝土——钢纤维轻骨料混凝土 .对新型混凝土材料进行立方体抗压强度、劈拉强度、弯折强度、轴心抗压强度和弹性模量等试验 ,研究其强度、变形等力学性能 .试验结果表明 ,采用轻骨料和加入钢纤维后 ,混凝土的强度和变形等力学性能的改善 ,效果十分显著 .

冻融对塑钢纤维轻骨料混凝土强度和韧性的影响研究

在轻骨料混凝土中掺入塑钢纤维,通过对冻融后混凝土进行立方体抗压强度与劈裂抗拉强度试验,研究冻融对轻骨料混凝土抗压强度、劈拉强度及拉压比的影响。参照标准试验方法,按不同纤维掺量和不同冻融循环次数设计了12组纤维轻骨料混凝土试件以及4组未掺纤维轻骨料混凝土对比试件,塑钢纤维掺量为3、6、9 kgm3,冻融循环次数为0、50、100、150。试验结果表明,经冻融作用后的不同纤维掺量轻骨料混凝土拉压比均有不同程度的衰减,纤维掺量3 kgm3轻骨料混凝土在经受不同程度的冻融作用下仍能保持较高的韧性。

钢纤维增强高强轻骨料混凝土的力学性能

为提高高强轻骨料混凝土(HLAC)的强度和韧性,在HLAC中分别掺入体积分数为0.5%~2.0%的微细型、端钩型、波纹型钢纤维,研究了钢纤维类型及其体积分数对钢纤维增强高强轻骨料混凝土(SFHLAC)的抗压、劈裂抗拉、抗折和抗剪强度等力学性能的影响,分析了SFHLAC的韧度因子和承载力变化系数等材料韧性指标的变化特点.结果表明:除体积分数为2.0%的波纹型钢纤维增强高强轻骨料混凝土外,SFHLAC的力学强度和韧性指标均随着钢纤维体积分数的增大而增大;微细型钢纤维对HLAC的增强增韧效果最好,端钩型钢纤维对HLAC抗折强度的提高效果与微细型钢纤维接近,但对其他力学强度和韧性的改善均不如微细型钢纤维,波纹型钢纤维对HLAC的增强增韧效果均较差;综合考虑新拌混合料工作性能后,给出了3种典型钢纤维的工程应用建议体积分数.