高ZrO_2含量耐碱玻璃纤维在桥面保护层中的应用研究

纤维的掺入可大幅度地改善铁路箱梁桥面防水保护层细石混凝土的脆性和抗裂性。通过12HD、18HP和36HP三种不同规格和性能的高ZrO_2含量耐碱玻璃纤维,建立了三种不同双掺组合方案,并与现行的聚丙烯腈纤维在拌合性能、力学性能和耐久性能等方面进行比较,以及三种方案间的对比,择优选取了12HD+36HP组合方案,证明了高ZrO_2含量耐碱玻璃纤维与混凝土有较强的适应性,相比聚丙烯腈具有一定优越性,为高ZrO_2含量耐碱玻璃纤维在铁路混凝土中的应用推广奠定了坚实的基础。     

玄武岩纤维、聚丙烯腈纤维和聚乙烯醇纤维对混凝土性能影响的对比研究

为了推进玄武岩纤维在铁路工程中的应用,采用与不同种类有机纤维对比分析的试验研究方法,从混凝土拌和物性能、力学性能、抗裂性能和耐久性能方面进行了研究。结果表明:在一定的掺量下,3种纤维的加入对混凝土拌和物性能影响均不大;玄武岩纤维对混凝土抗压强度和抗折强度影响不大,聚丙烯腈纤维和聚乙烯醇纤维对混凝土抗压强度影响不大,但会降低混凝土28 d龄期的抗折强度;3种纤维均有效抑制混凝土的早期开裂,玄武岩纤维和聚丙烯腈纤维的效果优于聚乙烯醇纤维;玄武岩纤维对混凝土电通量没有明显影响,聚丙烯腈纤维或聚乙烯醇纤维略增大混凝土电通量。3种纤维均可有效提高混凝土抗冻性,玄武岩纤维和聚丙烯腈纤维的效果优于聚乙烯醇纤维。     

纤维泡沫混凝土导热特性试验研究

为增强泡沫混凝土的保温性能,以性能最优的粉煤灰泡沫混凝土为基础,通过室内试验研究所掺加的不同种类纤维的含量、长度对干密度恒为1 200 kg/m~3的泡沫混凝土导热特性的影响,得出不同种类纤维的最佳含量及长度。结果表明:基于优选的40%含量粉煤灰-水泥基泡沫混凝土,其导热系数随着养护龄期的增长呈对数下降趋势;养护龄期28 d时,含量0.15%、长度9 mm的聚丙烯纤维使泡沫混凝土导热系数达到最小值0.217 4 W/(m·K),含量0.10%、长度12 mm的玻璃纤维使泡沫混凝土导热系数达到最小值0.228 5 W/(m·K),含量0.05%、长度9 mm的玄武岩纤维使泡沫混凝土导热系数达到最小值0.239 3 W/(m·K);聚丙烯纤维对泡沫混凝土热工性的改善效果最好,玻璃纤维次之,玄武岩纤维最差。     

聚丙烯腈纤维对铁路桥混凝土结构的高性能作用研究

从提高铁路桥混凝土高性能化的角度出发,分析了聚丙烯腈纤维对提高混凝土的高性能作用机理.结合理论和试验数据,从聚丙烯腈纤维抗裂防渗作用、抗冲击性能、韧性的提高以及提高抗疲劳性能等多角度阐述了聚丙烯腈纤维对混凝土的高性能作用.     

纤维对CA砂浆塑性开裂的影响

为研究纤维对CA砂浆抗塑性开裂性能的影响规律,采用自制开裂试验装置结合图像分析法研究了纤维品种、掺量及长径比等参数对CA砂浆抗塑性开裂性能的影响。结果表明,PVA纤维对CA砂浆抗裂性的影响最为显著,并略优于PET纤维,PP纤维最次;三角形截面的PP纤维抗裂性优于圆形截面的PP纤维;CA砂浆的抗塑性开裂性能随纤维掺量的增大逐渐提高,当体积掺量超过0.14%后,抗裂性增幅趋缓;纤维的长径比对其抗裂性有一定影响,直径相同的情况下,12 mm及3 mm长的PP纤维抗裂性优于6 mm长的PP纤维。研究结果可为CA砂浆用纤维的技术标准提供一定的理论与技术支撑,具有一定的理论和工程意义。     

海底隧道纤维混凝土力学性能发展研究

研究目的:海底大直径隧道管片结构对混凝土的抗裂性提出了较高的要求,采用纤维混凝土能够有效解决这一问题。本文对纤维混凝土在不同养护龄期下的抗压强度以及弹性模量进行试验研究,分析不同聚丙烯纤维及钢纤维掺量对混凝土抗压强度以及弹性模量随龄期发展的影响规律,研究纤维掺量对混凝土力学性能的影响,并利用扫描电镜对聚丙烯纤维混凝土进行观测,从微观角度分析纤维与混凝土的作用机理。研究结论:(1)钢纤维对混凝土强度有提高作用,2%钢纤维掺量的混凝土试件抗压强度要明显高于其他组的试验结果,纤维混凝土的强度离散性高于普通混凝土;(2)纤维可明显提高混凝土的弹性模量,2%钢纤维掺量的混凝土试件弹性模量最高,2 kg聚丙烯纤维掺量的混凝土28 d弹性模量较3 d提升幅度最大;(3)微观试验表明,聚丙烯纤维表面较为光滑,与混凝土基体结合性能较差,是聚丙烯纤维混凝土强度较低的原因之一;(4)本研究成果可为海底隧道混凝土管片设计提供指导。     

地铁管片用玄武岩纤维增强水泥混凝土性能试验研究

为了研制高性能地铁管片,对两组不同长度的短切玄武岩纤维水泥混凝土、一组聚丙烯纤维水泥混凝土及一组普通混凝土性能进行了试验对比研究。结果表明:玄武岩纤维掺入混凝土中后,对抗拉和抗折强度影响不大;显著地提高了水泥混凝土的抗冲击、韧性、抗冻性能,水泥混凝土的干缩性能提高不显著,掺入体积率0.1%玄武岩纤维后混凝土疲劳寿命增加了3倍,冲击韧性增加了3倍,玄武岩纤维强化了混凝土材料的动态强度;玄武岩纤维的增强性能比聚丙烯纤维高,由于纤维分布形态不同长型(30 mm)玄武岩纤维的增强性能不及短型(18 mm)玄武岩纤维。玄武岩纤维作为一种新的加强纤维,增强水泥混凝土的性能尚需实际工程中应用进一步验证。     

C55聚丙烯纤维高性能混凝土在铁路桥梁主体结构中应用技术研究

聚丙烯纤维混凝土由于它能有效地提高混凝土抗裂性、改善长期工作性能、提高变形能力和耐久性,目前已经在国内的军事、交通、房建、机场、水利等工程上得到广泛的应用。桥梁工程中主要用于梁体铺装层等部位,在桥梁主体结构中使用聚丙烯纤维混凝土案例并不多见。文章结合田家窑2号大桥工程,从聚丙烯纤维的选择、配合比设计、拌合工艺、抗裂性能、高空泵送和水化热监控与分析进行了全面的理论研究和试验测试,确保了C55聚丙烯纤维混凝土在铁路桥梁结构中的首次运用质量,形成了一套成熟可靠的施工技术。     

一种高性能混凝土制备方法的研究

混凝土性能主要包括工作性、密实性、强度、抗裂性、耐久性和经济性。本文提出新的高性能混凝土配合比设计理念、设计理论和设计方法,使用既有原材料,在保证混凝土工作性、密实性、强度、抗裂性和耐久性满足要求的同时,生产单位立方米混凝土成本最低,对混凝土生产和应用具有重大意义。     

玻璃纤维加筋水泥土耐久性试验研究

水泥土是简易机场建设中道面基层的主要使用材料之一,但在使用中易遭受水的侵蚀,为解决水泥土水稳性和耐久性不良的问题,采用玻璃纤维对水泥土进行加筋,对不同土质、不同纤维掺量和长度的玻璃纤维加筋水泥土开展飞散性和磨耗试验,对其抗飞散性和耐磨耗性进行了研究。研究结果表明:浸水养护后试件的抗飞散性能明显低于常规养护试件,而纤维的加入可以缩小两者差距,有效提高水泥土水稳定性,同时玻璃纤维加筋水泥西安土水稳定性能优于玻璃纤维加筋水泥三亚土;纤维的长度和掺量对水泥土抗飞散性和耐磨耗性有较大影响,在所研究的范围内,当纤维掺量为0.3%,长度为6 mm时纤维对水泥土抗飞散性能增强效果最好,当纤维掺量为0.3%,纤维长度为12 mm时对水泥土耐磨耗性能增强效果最好。综合来看,当玻璃纤维长度为6 mm或12 mm,掺量为0.3%时对水泥土的加筋效果最好。     

纤维增强复合材料用于铁路桥限高防护架可行性研究

纤维增强复合材料具有抗拉强度高、质量轻等特点。根据既有铁路桥限高防护架的分类,提出采用玻璃纤维与聚氨酯拉挤成型工艺加工铁路桥限高防护架的方案,基于复合材料实际参数,设计横梁结构。理论分析结果表明:结构破坏荷载可以满足设计要求,结构自重较原钢管或钢管混凝土方案轻,掉落时对车辆驾驶室中人员的威胁降低,可充分发挥纤维增强复合材料的高抗拉性能和轻质化的特点。将纤维增强复合材料作为铁路桥限高防护架的材料具有可行性。     

弹性材料改性高强混凝土轴心抗压强度的试验研究

高强混凝土由于其高工作性能被广泛地应用于工程建筑中,但高脆性限制其进一步发展;掺入适量的聚丙烯纤维、钢纤维或者混杂纤维可明显改善高强混凝土的力学性能;在高强混凝土中掺入一定量的橡胶粉,可改善混凝土的脆性,提高延性.通过将一定量的橡胶粉、聚丙烯纤维和钢纤维掺入高强混凝土中,研究各种混凝土的破坏形式,以及轴心抗压强度的变化,探讨三种弹性材料对高强混凝土性能的影响.     

高速磁浮倒T形梁模型试验与有限元分析北大核心

为降低传统钢筋混凝土结构中钢筋网骨架在磁场作用下对磁浮列车产生的影响,减小能耗,试验采用玻璃纤维、不锈钢纤维、玄武岩纤维、玄武岩纤维+土工格栅、玻璃纤维+土工格栅五种非金属加强筋作为骨架,浇筑加强筋混凝土倒T形梁模型,通过横向抗弯静载试验分析不同材料加强筋骨架对混凝土结构力学性能的影响;采用有限元方法建立倒T形梁混凝土损伤塑性模型研究其损伤特性,并与试验结果对比验证。结果表明:在最不利位置施加30 kN试验设计荷载,五种倒T形梁均无结构损伤、开裂等现象产生,满足设计标准;五种倒T形梁开裂荷载接近,超过设计荷载的2.8倍;考虑加强筋力学性能、工程造价等多种因素,玻璃纤维加强筋骨架较优。     

青岛海湾大桥钻孔桩高性能海工混凝土施工技术

青岛海湾大桥工程设计标准新、技术标准高、质量要求严。为确保钻孔桩混凝土质量,保证混凝土满足工作性、强度、抗裂性和耐久性等技术要求,对钻孔桩混凝土配合比质量和施工工艺进行了试验研究。     

同步碎石应力吸收层路用性能的研究

主要对沥青加铺层结构组合中的同步碎石应力吸收层进行试验研究,通过粘结性试验、低温抗裂性试验、不同结构组合加铺层反射裂缝MTS疲劳试验等,评价同步碎石应力吸收层的路用性能;通过相关试验结果证明同步碎石应力吸收层具有良好的粘结性、低温抗裂性、抗拉伸疲劳性和防水性,是一种性能优良的新型应力吸收层。     

基于无砟轨道板纤维金属复合筋与混凝土黏结锚固性能试验研究

在无砟轨道板内配置纤维金属复合筋不但具有可靠的承载力,而且可以有效解决钢筋网片绝缘问题;为对比分析纤维金属复合筋和HRB500钢筋与混凝土的黏结性能,选用直径均为8 mm的玄武岩纤维金属复合筋、玻璃纤维金属复合筋和HRB500钢筋,分别埋入混凝土立方体试块中进行拉拔试验,对比研究混凝土与纤维金属复合筋的黏结性能。试验结果表明:与HRB500钢筋相比,两种纤维金属复合筋均具有相似黏结滑移特征曲线;两种纤维金属复合筋锚固拉伸极限荷载和最大黏结力均比HRB500筋较大,其与混凝土黏结性能要优于HRB500筋;建议在纤维金属复合筋黏结强度和锚固长度计算公式中黏结应力系数K取25.0(偏保守)。     

高性能混凝土轨枕应用试验研究

在混凝土中掺加Ⅰ级粉煤灰、磨细水淬矿渣粉及复合型高性能混凝土外加剂,配制轨枕用C60混凝土,可在保证轨枕静载、疲劳等力学性能不降低的前提下,提高混凝土的工作性及长期与耐久性能,同时可明显改善轨枕的抗裂性和疲劳稳定性能,从而大幅度地提高混凝土轨枕的使用寿命。     

聚合物纤维加强混凝土的施工质量控制

在建筑领域中,纤维混凝土可用于高强混凝土, 以及动载荷、大跨度和其他易产生混凝土裂缝等场合。聚合物纤维混凝土由于其耐蚀、耐酸碱、抗裂性、抗冲击性、抗渗、抗冻等性能,以及与钢纤维相比单位体积(重量)纤维数量更多、分布更多维的特点, 因此在要求较高的工程中已逐步被推广使用。从聚合物纤维加强混凝土浇捣的质量来看,在普通混凝土施工中已不常见的混凝土缺陷,如露筋、蜂窝甚至于孔洞等,却是聚合物纤维加强混凝土易发的质量通病。由于,聚合物纤维加强混凝土材料特性与普通混凝土是有一定差异的。如果对此材料的施工工艺未引起足够的重视,未制定相应的技术措施,将会影响到混凝土的施工质量。     

纤维长度对高性能砂浆力学性能的影响研究

为研究纤维长度(长径比)对高性能砂浆力学性能的影响,在保持纤维总掺量(质量掺量5%)不变的情况下采用不同长度的短切耐碱玻纤分别对高性能砂浆进行增强,并对增强后的砂浆基体分别进行抗压、抗折和劈拉性能对比试验。结果表明,砂浆基体采用短切纤维增强后的延性明显提高,受压、劈拉破坏时试件呈现裂而不碎的破坏形态,其抗压、抗折和劈拉强度比未掺纤维时总体提高40%左右;纤维长度对砂浆力学性能的增强效果影响明显,砂浆的抗压、抗折和劈拉强度提高幅度随纤维长度的增加而增加,掺入12 mm耐碱玻纤砂浆基体的抗压、抗折及劈拉强度提高幅度比掺入6 mm耐碱玻纤时分别提高约18%、5%和19%;不同长度的纤维混杂后对砂浆力学性能的改善呈一定的正相关性。     

组合FRP约束高强混凝土棱柱力学性能试验研究

研究一种利用纤维增强复合材料(FRP)布包裹并植入钢螺栓及压钢板的新型组合加固方式来改善混凝土棱柱体力学性能.通过对9组约束高强混凝土棱柱体试件及1组对比试件进行轴心受压试验,分别研究包裹纤维布、植入钢螺栓并压板和两者组合加固技术对改善高强混凝土棱柱体受力性能的作用,采用应变能积累理论分析讨论了几种加固方法对高强混凝土棱柱体延性提高的影响,同时也分析了承载力提高的原因.试验研究结果表明:3种加固方式均能提高棱柱体的抗压强度,组合约束试件较前两者能吸收更多的能量,具有较好的延性,能更有效地提高棱柱体的受力性能.