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。

单掺和双掺不同长径比钢纤维对全轻混凝土力学性能的影响

为研究单掺和双掺不同长径比钢纤维对免烧结粉煤灰陶粒全轻混凝土力学性能影响,选用体积掺量为1%的剪切钢纤维作为增强材料,以钢纤维长径比(18.75,25和31.25)和掺入方式(单掺、双掺)为试验参数,对LC30全轻混凝土进行立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和弹性模量试验。试验结果表明:钢纤维能明显改善全轻混凝土的力学性能;不同的长径比和掺入方式对全轻混凝土的抗折度和劈裂抗拉强度影响较大,对立方体抗压强度和轴心抗压强度影响较小,对弹性模量几乎没有影响。

玄武岩-钢纤维页岩陶粒混凝土力学性能实验研究

轻质混凝土因在保温隔热性能、抗震性能和抗渗性能方面的良好表现,在建筑施工中得到了广泛的应用。基于此,制备了页岩陶粒轻质混凝土试样,并添加了玄武岩纤维和钢纤维改善其力学性能,利用室内试验方法测试了16组不同纤维掺量混凝土的表观密度、单轴抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度,分析了页岩陶粒混凝土力学性能随纤维掺量的变化规律,给出了页岩陶粒混凝土力学性能最佳的混杂纤维掺量。研究结果表明:页岩陶粒混凝土的干表观密度随玄武岩纤维和钢纤维掺量的增大而增大,且玄武岩纤维小于钢纤维;当玄武岩和钢纤维总体积掺量在1.6%附近时,混杂纤维页岩陶粒混凝土显示出了比素混凝土更为良好的抗压强度、抗拉强度和抗折强度;由于相同条件下钢纤维对页岩陶粒混凝土力学性能的改善效果要略优于玄武岩纤维,因此在保持混杂纤维总体积掺量不变的前提下,建议钢纤维的体积掺量应略大于玄武岩纤维。

纤维再生陶粒混凝土力学性能研究

再生陶粒混凝土是集承重与保温为一体的新型绿色墙体材料,其推广应用对建材行业实现双碳目标具有重要意义。通过试验研究了不同掺量的聚丙烯纤维和钢纤维掺量对再生陶粒混凝土抗压强度、劈拉强度的影响。结果表明,单掺钢纤维可提高再生陶粒混凝土的抗压强度、显著增加劈拉强度;单掺聚丙烯纤维会降低再生陶粒混凝土的抗压强度,但是可提高其劈拉强度。

钢纤维高强混凝土连梁抗剪试验研究

为了改善平行配置纵向受力钢筋和横向箍筋的高强混凝土连梁的抗剪性能,进行9根小跨高比钢纤维高强混凝土连梁(l/h≤2.5)和4根高强混凝土连梁的对比试验。考察了跨高比l/h、钢纤维体积掺率ρ_f、配箍率ρ_(sv)和加载方式对高强混凝土连梁的破坏形态和受剪承载力的影响。结果表明,以适量的钢纤维替代高强混凝土连梁中的部分箍筋,不仅可以提高连梁的受剪承载力,有效地防止混凝土保护层、斜裂缝面上和剪压区混凝土的酥裂和剥落,还能实现小跨高比高强混凝土连梁的破坏形态从脆性的剪切破坏到延性的弯曲破坏的转化。参照《纤维混凝土结构技术规程》CECS 38:2004中钢纤维混凝土箍筋梁受剪承载力的计算模式,给出低周反复荷载作用下(l/h≤2.5)和静载作用下的钢纤维混凝土连梁受剪承载力计算公式。

小跨高比钢纤维高强混凝土连梁延性和耗能研究

基于9根小跨高比(l/h≤2.5)钢纤维高强混凝土连梁和4根高强混凝土对比连梁试验,考察了跨高比、钢纤维体积掺率和配箍率对高强混凝土连梁位移延性和耗能能力的影响.结果表明:随着跨高比、钢纤维体积掺率和配箍率的增大,连梁的位移延性和耗能性能得到明显改善.当配箍率提高到一定程度后,由于剪压区混凝土破碎引起剪切滑移坡坏,箍筋不能完全发挥作用,配箍率对连梁的延性和耗能能力的影响不再明显.而在按非抗震要求配置箍筋的高强混凝土连梁中掺入ρf=1.0%的钢纤维,可使连梁达到与按抗震要求配置箍筋的连梁相当的位移延性系数,而当ρf=1.5%时,试件发生了弯曲破坏,从根本上改变了小跨高比高强混凝土连梁破坏的脆性性质.

不同跨高比钢纤维混凝土连梁的延性和耗能性能

通过6个不同跨高比的钢纤维混凝土连梁在低周反复荷载作用下的试验,研究了钢纤维混凝土连梁在低周反复荷载作用下裂缝的开展、分布及破坏形态,根据实测的荷载-位移滞回曲线,研究了连梁的延性和耗能性能。研究结果表明,跨高比影响着钢纤维混凝土连梁的裂缝形态、极限承载力、延性和耗能性能,随着跨高比的增大,极限承载力逐渐下降,延性和耗能能力明显提高。

塑钢纤维-橡胶粉陶粒混凝土标准抗压强度的数学分析

以强度等级为LC30的陶粒混凝土为研究对象,采用L(934)正交表进行了试验设计,通过改变水泥、橡胶粉、塑钢纤维的掺量,其余试验条件不变,分别配置了9组共54个塑钢纤维-橡胶粉陶粒混凝土标准抗压试件,养护7、28 d后分别测试它们的标准抗压强度。通过对试验数据的分析,研究了不同的水泥、橡胶粉、塑钢纤维的掺量对陶粒混凝土标准抗压强度的影响。运用回归分析的方法建立了塑钢纤维-橡胶粉陶粒混凝土标准抗压强度7、28 d的强度预测公式。

钢纤维陶粒混凝土碳化深度试验研究

在轻骨料(陶粒)混凝土中掺入钢纤维成为钢纤维轻骨料混凝土,它集中了钢纤维混凝土和轻骨料混凝土的优点,弥补了普通混凝土存在的抗拉强度低和自重大等不足。通过对钢纤维陶粒混凝土的室内快速碳化试验,建立钢纤维陶粒混凝土的碳化深度预测模型,确定快速碳化与自然碳化之间的关系。结果表明:该计算模型原理清晰,具有较高精度,适合于钢纤维陶粒混凝土碳化深度的计算。

钢纤维陶粒混凝土基本力学性能的试验

在轻骨料(陶粒)混凝土中掺入钢纤维成为钢纤维轻骨料混凝土,它集中了钢纤维混凝土和轻骨料混凝土的优点,弥补了普通混凝土存在的抗拉强度低和自重大等不足。通过对这种新型混凝土材料的基本力学性能的初步研究,对钢纤维体积率的变化对钢纤维轻骨料混凝土基本力学性能的影响进行分析。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明显。

陶粒钢纤维混凝土性能研究

用陶粒、钢纤维及其他材料制成的陶粒钢纤维混凝土,经过力学性质、韧性试验和微观测试,表明陶粒起着重要的作用,钢纤维能大大提高其韧性。若能选择与所配混凝土强度相匹配的陶粒作集料,就能制成具有良好综合性质的钢纤维混凝土。

钢纤维页岩陶粒混凝土动态本构模型研究

针对钢纤维页岩陶粒混凝土(SFSCC)在冲击荷载作用下的黏弹性行为,采用含有损伤因子的ZWT本构模型进行描述,基于试验数据,确定了模型参数。根据分析结构与试验数据的比对,所建模型对SFSCC应力-应变曲线的弹性阶段的拟合效果较好,可以有效地描述SFSCC在弹性阶段的动力学响应过程。

钢纤维陶粒钢管混凝土短柱火灾后的受力性能试验研究

在轻骨料混凝土中掺入一定量的钢纤维,可有效抑制核心混凝土微裂缝的发展,改善轻骨料钢管混凝土柱的力学性能。但目前国内外对火灾后钢纤维增强轻骨料钢管混凝土柱的受力性能还缺乏研究。通过对15根受火后及3根未受火的钢纤维增强陶粒钢管混凝土短柱力学性能的对比试验研究,讨论了不同参数的钢纤维增强陶粒钢管混凝土短柱常温及火灾后的承载力与破坏形态。重点分析了试件的钢纤维掺量、含钢率及受火条件等因素对钢纤维增强陶粒钢管混凝土短柱相关性能的影响。结果表明,钢纤维的掺入对提高常温下及火灾后钢管陶粒混凝土短柱的承载力均有一定作用,且与试件含钢率有关。在0、39 kg/m3、78 kg/m3及117 kg/m3等各个钢纤维掺量中,39 kg/m3的掺量使700℃受火条件下火灾后试件承载力的提高幅度最高,为11%;当钢纤维掺量大于39 kg/m3时,随着钢纤维掺量的增加,试件的承载力则出现下降。

钢纤维页岩陶粒混凝土SHPB试验研究

为研究钢纤维页岩陶粒混凝土在台风、海浪和地震等动荷载作用下的动力学性能,制备了5种不同钢纤维掺量的钢纤维页岩陶粒混凝土试件进行静态抗压试验和SHPB单轴冲击试验,分析了3种冲击气压下材料的应变率效应和钢纤维体积掺量对动态抗压强度的影响,并用BP神经网络模型预测了动态抗压强度。结果表明,材料的应变率效应主要体现在增强效果上;不同应变率会影响钢纤维掺量对动态抗压强度的增幅,其中低应变率下增幅最大;BP神经网络模型对钢纤维掺量较小的试验组动态抗压强度预测较准确。

纤维增强陶粒混凝土力学及收缩性能研究

陶粒混凝土具有轻质多孔、保温隔热、环保以及吸音降噪等特点,是制作外墙的理想材料。针对陶粒混凝土体积不稳定和收缩变形过大等缺点,通过添加不同掺量的聚丙烯纤维和钢纤维,研究单掺纤维和混掺纤维对陶粒混凝土抗压强度、劈拉强度和收缩性能的影响。结果表明:单掺钢纤维可以提高陶粒混凝土的抗压强度、劈拉强度和收缩性能,收缩率最高降幅33.5%;单掺聚丙烯纤维会降低混凝土的抗压强度,但是能够提高其劈拉强度和降低收缩率,收缩率最高降幅44.2%;混掺钢纤维和聚丙烯纤维降低了陶粒混凝土的抗压强度,提高了陶粒混凝土的劈抗强度和抗收缩率,收缩率最高降幅为55.8%。

陶粒钢纤维混凝土力学性能研究

通过试验研究不同钢纤维掺量对CL40以上陶粒混凝土压、拉、弯强度以及抗弯韧性、压缩韧性的影响。

陶粒钢纤维混凝土流动性的试验研究

结构用陶粒混凝土属脆性材料，其强度越高，脆性越大，为改善其力学性质及韧性，常掺入钢纤维将其制成陶粒钢纤维混凝土。该试验研究了钢纤维掺量在０％～２％（体积百分比）变化条件下的陶粒钢纤维混凝土的流动性，探讨了水泥浆数量、水泥浆稠度、骨料最大粒径、砂率及钢纤维按量对陶粒钢纤维混凝土的影响。实验结果对陶粒钢纤维混凝土的发展及应用具有指导作用。

钢纤维掺量对页岩陶粒混凝土抗压性能影响研究

设计了5种不同体积掺量的钢纤维页岩陶粒混凝土,对混凝土试件进行抗压试验,分析了不同钢纤维体积掺量对钢纤维页岩陶粒混凝土立方体抗压强度大小和试件破坏形态的影响,得到了一些有意义的结论。

基于收缩环试验对钢纤维陶粒混凝土的抗裂性能的评价研究

以往对于钢纤维混凝土抗裂性能的研究仅从钢纤维对混凝土变形能力和阻止微裂纹的角度开展,而缺乏从整体上对钢纤维混凝土抗裂性能的评价。本文通过无隔板约束收缩环试验研究了钢纤维陶粒混凝土的抗裂性能,并利用试验结果定义了内钢环应变从膨胀变为收缩的龄期为早期与后期的分界点龄期,并把此分界点龄期用于钢纤维陶粒混凝土早期与后期抗裂性能的评价。在对混凝土抗裂性能和原有基于约束收缩环试验提出的混凝土抗裂方法进行分析的基础上,提出了适用于钢纤维陶粒混凝土的抗裂性能评价方法,并进一步分析了钢纤维陶粒混凝土的早期及后期抗裂性能。研究发现,钢纤维陶粒混凝土的早期与后期的抗裂性能均随着钢纤维掺量的增加而提高。

钢纤维混凝土剪力墙连梁裂缝试验研究

通过6根钢纤维混凝土剪力墙连梁与1根普通混凝土连梁在低周反复荷载作用下的试验,研究了不同钢纤维混凝土强度等级和不同钢纤维体积含量对连梁裂缝的发展及破坏形态的影响,结果表明:在连梁中加入钢纤维,能够有效地约束裂缝的出现,限制裂缝的发展;连梁中混凝土的强度越高,其限制裂缝的能力越强。