混掺钢纤维和聚丙烯纤维混凝土的试验研究与应用

以钢纤维和聚丙烯纤维作为增强材料,首先在实验室探讨了单掺和混掺上述两种纤维对混凝土物理力学性能以及收缩性能的影响,并结合现场进行喷射试验。室内试验结果表明,混凝土中混掺钢纤维和聚丙烯纤维可以改善混凝土拌和物的和易性,混凝土力学性能的改善效果也优于单掺上述两种纤维的混凝土,且当聚丙烯纤维的掺量为1.0 kg/m~3、钢纤维掺量为40 kg/m~3时,混凝土的力学性能最优,混掺两种纤维后,可使混凝土的早期收缩和后期收缩大幅度降低,可明显提高混凝土的抗裂性能。     

陶粒水泥混凝土经济型配合比研究

为了研究陶粒水泥混凝土经济型配合比,通过初步拟定配合比与性能验证确定了陶粒的掺量,在此基础上通过设计正交试验研究减少水泥用量、增加粉煤灰用量对混凝土性能的影响以确定配合比。结果表明:当陶粒以100 kg/m~3、200 kg/m~3、300 kg/m~3、400 kg/m~3替换细骨料时,抗压强度增幅分别为5%、12%、15%与17%,抗折强度增幅分别为5%、10%、12%与14%,韧性呈下降趋势。水泥用量对试块性能影响最大,陶粒掺量次之,粉煤灰影响最小。随着水泥用量的减少、粉煤灰用量的增加,抗压强度与抗折强度均呈降低趋势,经济型配合比建议在保证性能的基础上适量减少水泥用量、增加粉煤灰用量。     

掺量及分层布设对钢纤维混凝土力学性能的影响研究

设置0％、0.5％、0.8％、1.2％、1.5％等5种钢纤维掺量,制作5种不同分层结构的钢纤维混凝土,研究钢纤维掺量、分层结构对钢纤维混凝土的抗压强度、劈裂强度、抗折强度的影响程度,并构建研究对象的函数关系.研究结果表明:钢纤维掺入混凝土中增强了其抗压、抗折、劈裂强度,但对抗压强度的影响程度较劈裂、抗折强度小,试验确定的最佳钢纤维掺量为1.2％.分层结构对试件的抗压强度值影响比钢纤维掺量对其影响更显著.上层钢钎维对提高试件的抗折强度作用较小,下层钢钎维混凝土厚度越大,其抗折强度也越大.     

钢纤维混凝土路面设计方法与路用性能的研究

结合工程实例探讨钢纤维混凝土在路面工程中的配合比设计方法和路用性能分析,讨论在水灰比、纤维掺量、砂率等不同的情况下对钢纤维混凝土性能的不同影响,并最终提出适合该工程的试验配合比,对钢纤维混凝土路面的设计具有一定指导作用。     

纤维格栅增强水泥混凝土的弯曲力学特性

为研究纤维格栅类型、纤维格栅表面处理及粗集料最大粒径对水泥混凝土弯曲力学特性的影响,对14组150 mm× 150 mm ×600 mm的水泥混凝土试件进行了四点弯曲试验,分析了试件破坏过程,探讨了纤维格栅与水泥混凝土相互作用的力学机理,提出了纤维格栅使用的若干建议.结果表明:试件属于脆性破坏;纤维格栅明显改善了水泥混凝土的弯曲力学特性,使水泥混凝土的抗弯强度提高6.62％ ～31.40％;与粗集料最大粒径为40mm时相比,粗集料最大粒径为20mm时,水泥混凝土的抗弯强度提高2.72％ ～9.97％;纤维格栅表面经环氧树脂处理后,试件的抗弯强度提高8.30％ ～ 11.88％.     

聚丙烯纤维混凝土抗渗性能试验研究

本文通过6组不同纤维掺量混凝土试件的抗渗试验,研究聚丙烯纤维对混凝土抗渗性能的影响。试验结果表明:5组纤维混凝土试件与素混凝土试件相比,素混凝土试件的渗水高度最高,掺入纤维使试件的抗渗性能得到明显改善;随着纤维掺量的增大,试件的渗水高度减小,其抗渗能力逐渐提高;当纤维掺量超过3kg/m3后,渗水高度的减小幅度降低,试件的抗渗能力趋于稳定。     

掺硅粉混凝土在路面工程中的应用研究

在分析硅粉对混凝土作用机理的基础上,从抗折强度和经济性两方面研究了路面混凝土的硅粉最优掺量,并从强度、疲劳特性、脆性、耐磨性和抗冻性等路用性能方面进行了研究.结果表明,与不掺硅粉路面混凝土相比,路面混凝土中按最佳掺量15~20 kg/m3掺入硅粉,能显著提高路面混凝土的路用性能和降低工程造价.最后对掺硅粉路面混凝土施工工艺和技术经济性进行了分析,表明掺硅粉混凝土在路面工程中的应用是可行的.     

公路工程用玄武岩纤维水泥混凝土抗弯拉强度研究

利用室内试验给出不同掺量下的玄武岩纤维混凝土抗弯拉强度变化规律。研究通过对玄武岩纤维掺量控制,对比统计不同掺量下玄武岩纤维水泥抗弯拉性能数据,探究了玄武岩纤维水泥混凝土抗弯拉强度与纤维掺量之间的关系。研究认为,玄武纤维水泥混凝土抗弯拉性能最佳掺量为3.0kg/m3;玄武岩纤维水泥混凝土中纤维掺量具有"顶板效应",当纤维掺量不小于3.5kg/m3时,玄武岩纤维混凝土的抗弯拉强度不会因玄武岩纤维的掺入而增强;当纤维掺量为2.5kg/m3时,玄武岩纤维水泥混凝土质价比最佳,在工程建设上具有一定的指导意义。     

桥梁伸缩缝用钢纤维混凝土的配制与性能研究

结合厦门至昆明国家重点公路干线的建设,改变钢纤维掺量及砂率,配制了C40普通混凝土和钢纤维混凝土,进行全面系统的试验研究与对比分析,分析了钢纤维掺量和砂率对钢纤维混凝土强度的影响,确定了C40钢纤维混凝土在一定条件下的合理砂率（42%～44%）、钢纤维的最佳掺量（1.0%～1.4%）。     

钢砂SBS改性沥青混凝土裂纹的感应加热自修复性能

制备了带预切口的钢砂SBS改性沥青混凝土小梁试件,进行了电磁感应加热试验,分析了加热距离、钢砂粒径与钢砂掺量对SBS改性沥青混凝土裂纹自修复性能和路用性能的影响,并提出了相应导电材料使用建议。研究结果表明:加热距离越小,试件感应加热速率越大,当感应线圈距离试件顶面10mm时,试件具有较大的加热速率且便于采用红外摄像机捕捉影像;在混凝土制备时钢砂易于分散,钢砂粒径与掺量越大,混凝土的感应平均加热速率越大,其中,当钢砂体积分数为6%与粒径为1.4mm时,试件顶面具有最大的感应加热速率,为1.25℃·s~(-1);随着钢砂掺量增加,试件的感应热自修复率逐渐提升,试件顶面最高温度达到80℃时,其平均自修复率为89.2%,且当钢砂体积分数为6%与粒径为1.0 mm时,试件具有最高的自修复率,为96.2%;钢砂提高了SBS改性沥青混凝土的高温稳定性,但是对低温抗裂性有一定影响,当钢砂体积分数为6%与粒径为1.0mm时,试件的动稳定度为6 813次·mm~(-1),冻融劈裂残留强度比为93.18%,浸水马歇尔残留强度比为93.88%,同时低温弯曲应变下降为3.155×10~(-3),仍然满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)不小于3.0×10~(-3)的要求;建议采用钢砂体积分数为6%与粒径为1.0mm的SBS改性沥青混凝土用于感应加热自修复路面。     

层布钢纤维与PVA纤维混杂混凝土抗弯冲击试验结果的数理统计分析

试验研究了不同钢纤维长径比、形状和不同PVA纤维掺量对纤维混凝土抗冲击荷载性能的影响。数据处理方法为先对冲击试验结果原始数据取对数值,然后进行数理统计分析。试验结果表明：与片状波纹形钢纤维相比,层布圆丝浪形纤维混凝±的抗弯冲击性能更强;钢纤维直径大于0．7mm时,长径比的增长能显著提高纤维混凝土的初裂能和断裂能;PVA纤维的掺入未能提高层布钢纤维混凝土抗弯冲击性能,当掺入量不当时,反而会降低其抗弯冲击性能;混杂纤维混凝土中PVA纤维的最佳掺量是1．3kg／m^3。     

S75级矿渣微粉工程应用的试验研究

为了提高S75级矿渣微粉利用率及早期复合胶凝组分强度,立足于三因素三水平正交试验,探究S75级矿渣微粉的比表面积、掺量以及三乙醇胺掺量对混凝土强度的影响。结果表明:矿渣微粉-水泥复合胶凝材料中三乙醇胺掺量对混凝土强度的影响最大,其次是矿渣微粉比表面积及其掺量,其相应的特征参数依次为矿渣掺量的0.02%、比表面积为450 m~2/kg、水泥掺量的30%。复合胶凝材料现场强度可达45.5 MPa,满足施工要求,为今后低品位矿渣的工程应用提供了借鉴。     

混杂纤维增强混凝土压敏性试验研究

采用四电极法对碳-钢混杂纤维混凝土的压敏特性进行了试验研究,探讨了不同碳纤维、钢纤维掺量条件下混杂纤维混凝土电学性能随荷载的变化规律。研究表明:将钢纤维掺加到碳纤维混凝土中,可以提高其力学性能,改善其压敏性。在碳纤维体积掺量为0.6%、钢纤维体积掺量为0.2%时,混凝土的压敏性最好,且经历20次加载卸载循环过后试件压敏性稳定。     

基于正交试验的钢纤维混凝土配合比优化

为了优化掺钢纤维混凝土配合比,采用正交试验法研究水灰比、早强剂掺量、钢纤维掺量、矿料级配等四个因素对掺钢纤维混凝土物理力学性能的影响规律。结果表明:矿料级配对混凝土的和易性影响最为显著,其次是水灰比;钢纤维的掺量是影响混凝土抗折强度的主要因素,并且抗折强度随着钢纤维掺量的增加而增加;影响钢纤维混凝土的抗压强度的主要因素是水灰比,且抗压强度与水灰比的大小成反比。     

粉煤灰在公路中的应用

为了探讨粉煤灰在水泥混凝土路面应用的可行性,试验研究了不同粉煤灰掺量下混凝土的力学性能和部分耐久性。研究结果表明:当粉煤灰掺量从0增大到40%,路面混凝土28 d弯拉强度降低了15%;28 d抗折强度降低了7%;28 d抗压强度的最佳掺量是30%;混凝土的氯离子扩散系数减小了12%;满足相关规范对路面混凝土力学性能和耐久性要求。     

硅灰对钢纤维-水泥石界面黏结强度影响

通过自制模具实现了对钢纤维从水泥石基体中拔出的实验测试,得到基体混凝土中钢纤维体积掺量为0~1.2%、硅灰取代水泥质量掺量为0~12%时钢纤维拉拔荷载-位移曲线图,通过显微硬度和SEM试验,测试得到了钢纤维-水泥石界面纤维硬度及界面区微观形貌特征。在测试基础上,提出了界面黏结拉拔韧性概念,并计算得到了界面黏结强度和拉拔韧性,分析了硅灰对界面黏结强度、拉拔韧性、界面显微硬度和微观形貌特征的影响规律。研究结果表明,硅灰改善了钢纤维-水泥石界面黏结性能,使界面黏结强度提高了10.7%~44.2%;界面区显微硬度提高了7.4%~38.8%,界面最薄弱层与钢纤维表面的距离由普通混凝土的60μm缩小到40μm,且硅灰掺量越大,效果越好;硅灰使钢纤维拉拔时峰值荷载对应的位移下降了4.1%~25.9%;对于不同掺量的钢纤维混凝土,钢纤维拔出韧性的最佳硅灰掺量为6%~9%。     

碾压混凝土路面典型结构

通过对重庆地区不同土基情况以及交通量进行级别划分．并结合几种常用的基层底基层材料力学性能,以及碾压混凝土不同粉煤灰掺量情况下的车载疲劳性能,沿用传统的水泥混凝土路面设计原理,计算各种路面结构组合的车载以及温度疲劳应力,提出碾压混凝土路面典型的路面结构,可为类似工程提供参考借鉴。     

聚丙烯纤维混凝土路用性能试验研究

通过一系列室内试验研究发现,混凝土中掺入聚丙烯纤维网后能够提高水泥混凝土的各项路用性能,但是聚丙烯纤维网掺量并不是越高越好,建议掺量为0.9kg/m3。     

矿物掺合料对水泥混凝土强度和耐磨性的影响

以普通水泥混凝土为基础,分别掺加粉煤灰、硅灰和粉煤灰—硅灰矿物掺合料,测定混凝土的强度和磨耗量,并结合微观结构分析掺合料对水泥混凝土强度和耐磨性的影响。结果表明,掺粉煤灰—硅灰的水泥混凝土的抗压和抗折强度最大,掺硅灰的次之,掺粉煤灰的最差;掺粉煤灰的水泥混凝土耐磨性最好,掺粉煤灰—硅灰的次之,硅灰的最差。     

碾压混凝土路面典型结构

通过对重庆地区不同土基情况以及交通量进行级别划分,并结合几种常用的基层底基层材料力学性能,以及碾压混凝土不同粉煤灰掺量情况下的车载疲劳性能,沿用传统的水泥混凝土路面设计原理,计算各种路面结构组合的车载以及温度疲劳应力,提出碾压混凝土路面典型的路面结构,可为类似工程提供参考借鉴.