不同类型钢纤维增强混凝土力学性能研究

通过对普通钢纤维和超短超细钢纤维以及这两种钢纤维按一定比例混杂的钢纤维进行一系列试验,讨论了三种类型钢纤维对水泥混凝土的增强和增韧效果,分析了它们在混凝土中的增韧及混杂效应机理。结果表明,钢纤维混凝土试件在开裂后仍有一定的残余强度,超短超细钢纤维能更为有效地提高混凝土的抗压性能,混杂钢纤维能在较大程度上提高混凝土的韧性。     

钢纤维混凝土在隧道路面中的应用研究

钢纤维混凝土作为一种新型结构混凝土,其优越的使用性能被越来越多的工程采用,在进行钢纤维混凝土的增强机理分析的基础上,结合钢纤维混凝土在工程中的实际应用经验,对其施工工艺及注意事项进行了初步研究,其结论可供参考。     

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.     

水泥混凝土桥面冻融破坏的原因与防治

以绥——满公路上水泥混凝土桥面为主要研究对象,详细分析了水泥混凝土桥面冻融破坏机理和防治措施,同时对作为一种新型的维修桥面破损的建筑材料——钢纤维混凝土做了简要介绍。     

钢纤维混凝土防治板梁锚后裂缝的探讨

简述钢纤维混凝土增强机理和配合比设计，利用钢纤维混凝土抗弯剪、抗韧性高的优越性能，防治板粱张拉锚后裂缝。     

钢纤维对桥面板高性能混凝土的性能影响研究

为探讨钢纤维对桥面板高性能混凝土性能的影响,通过抗压强度试验、抗折强度试验以及冻融循环试验,分析了不同钢纤维掺量对高性能混凝土抗压强度、抗折强度及抗冻性能的影响规律,结果表明,合理掺量的钢纤维能够在混凝土内部形成网状结构,抑制混凝土产生裂缝,提高混凝土的抗断裂能力,增强混凝土的抗压强度和抗折强度;钢纤维过量容易发生结团现象,破坏混凝土的密实度,混凝土内部结构产生软弱界面,致使混凝土的抗压、抗折强度下降;合理的钢纤维掺量能够有效改善高性能混凝土的抗冻性能。     

钢纤维混凝土桥面铺装疲劳性能试验研究

为研究＂剪力件＋钢筋网＋普通混凝土＂和＂剪力件＋钢纤维混凝土＂2种桥面铺装方案的抗疲劳性能,设计了5个桥面铺装结构模型,探讨了钢纤维、钢筋网、剪力件间距等对混凝土桥面铺装疲劳性能的影响规律.试验表明：剪力件间距对试件疲劳受力性能影响不明显;钢纤维混凝土结合剪力件的铺装方案克服了钢筋网难以定位的弱点,其抗疲劳性优于普通混凝土铺设钢筋网的铺装方案,且钢纤维能很好的限制混凝土中微裂缝的形成与发展.建议可以在混凝土桥面铺装层中取消钢筋网,而采用钢纤维混凝土结合剪力件的桥面铺装方案.     

钢管轻集料混凝土短柱偏心受压性能的试验

进行了18根钢管轻集料混凝土短柱的偏心受压试验.分析了偏心荷载作用下不同含钢率、偏心率的钢管轻集料混凝土短柱的破坏过程、破坏模式及破坏机理,并对试件的承载力影响参数及其承载力性能开展了研究.试验结果表明,钢管轻集料混凝土短柱在偏压荷载作用下,其荷载-挠度曲线主要分弹性阶段、弹塑性阶段和下降段;内填轻集料混凝土能够有效延缓外侧钢管的局部屈曲;试件的破坏模式属于弹塑性破坏或塑性破坏;在试件中截面,钢管对核心轻集料混凝土的约束作用与受力区域及加载过程有关;含钢率和偏心率对试件的极限承载力性能有一定影响,含钢率越大,试件承载力极限也越大,偏心率越大,试件极限承载力越小;钢管轻集料混凝土短柱偏压承载力与相同条件下的钢管普通混凝土短柱大致相当.     

层布式钢纤维混凝土力学性能

为提高混凝土的力学性能,采用层布钢纤维对素混凝土进行抗压强度、抗折强度、荷载-挠度曲线以及弯曲韧性进行初步探讨,并依次考虑层位和掺量变化对它们的影响.通过实验数据分析得到,层布钢纤维的加入使抗折强度有明显的提高,最大提高了22.6%;由荷载-挠度曲线分析,层布钢纤维改善了混凝土的受力特性,使混凝土的韧性显著改善,在破坏时呈现裂而不断,会出现几个波峰的现象;利用日本JCI(Japan Concrete Institute)SFRC委员会弯曲韧度系数法计算韧度,结果表明,层布钢纤维混凝土具有良好的增强和增韧效应.     

钢纤维混凝土的性能研究及应用

在混凝土中掺用钢纤维,能显著提高混凝土的抗拉、抗弯、抗剪强度.将掺用波形和哑铃形的钢纤维混凝土与常规混凝土的力学性能进行了对比试验研究,其增强效果显著,而且随钢纤维性能形状不同增强效果不同.     

受力方式对活性粉末混凝土中钢筋黏结性能的影响

采用拔出和梁式两种试验方法,对比分析了在不同受力状态下变形钢筋与活性粉末混凝土之间的黏结性能.研究表明：两种受力方式下的试件均有活性粉末混凝土劈裂、钢筋拔出与活性粉末混凝土劈裂共同发生、钢筋拔出3种破坏形式;钢筋在活性粉末混凝土中的黏结应力-滑移曲线都可分为4个阶段,但不同受力方式下每阶段特征略有差异;两种受力方式下,黏结强度都随钢纤维掺量的增加而增大,当钢纤维掺量由0%增加到2.0%时,拔出试验的黏结强度增长28.25%,而梁式试验的黏结强度增幅达到58.61%;当活性粉末混凝土中不掺加钢纤维时,梁式试验的黏结强度要小于拔出试验,但掺加钢纤维后,要大于拔出试验.     

不同介质作用下的纤维高强混凝土耐久性能研究

为研究纤维高强混凝土在不同环境介质长期作用下的强度变化规律,探究不同纤维掺入方法对高强混凝土耐久性能的影响。采用不同纤维种类与掺量制备了多组纤维高强混凝土试件,并对试件施加不同的环境介质影响,测试了纤维高强混凝土试件的28 d与180 d抗压强度与弯拉强度。结果发现：硫酸盐介质长期作用对高强混凝土耐久性影响最大,适量纤维的掺入有利于增强高强混凝土的强度与耐久性。试验表明：当纤维掺量为1%时,钢纤维高强混凝土具有最佳耐久性能;当纤维掺量为0.45%时,长期空气介质和长期水介质作用下的聚丙烯纤维混凝土具有最佳的弯拉强度;相较于单掺纤维,在不同环境介质作用下混杂纤维的高强混凝土表现出更好的抗压强度与弯拉强度,耐久性能得到了提升。     

混凝土受除冰盐侵蚀破坏机理及防治措施研究

除冰盐侵蚀破坏是受冻地区使用除冰盐环境中,混凝土最常出现的破坏形式。论述了混凝土受除冰盐侵蚀破坏的特征、破坏的物理及化学机理和混凝土盐冻破坏的主要控制因素。总结分析了掺引气剂和降低水灰比对混凝土的抗盐冻侵蚀性能的改善;不同的掺合料硅灰、粉煤灰、矿渣、石灰石对混凝土抗盐冻性能的影响;钢纤维与引气剂复合掺入混凝土是充分发挥了钢纤维与引气剂两者复合效应,增强了混凝土抗除冰盐的侵蚀能力,钢纤维与硅粉混合也是改善混凝土受冻剥蚀的有效措施。     

局部承压区钢纤维混凝土的抗裂性验算

针对锚具下局部承压区混凝土开裂的问题,文中拟采用钢纤维增强。首先从理论上对锚具下局部承压区的混凝土进行受力分析,接着分析了钢纤维混凝土的增强机理,最后结合T梁对锚具下局部承压区SFRC的抗裂性进行具体验算。结果表明：钢纤维钢筋混凝土可以十分有效地解决锚具下局部承压区混凝土的开裂问题。     

钢-混凝土组合桥面板试验研究与理论分析

为了考察钢-混凝土组合桥面板的整体工作性能，对1块简支钢-混凝土组合桥面板进行了试验，探讨了开孔钢板型剪力连接件的工作性能和混凝土中添加钢纤维的增强作用．在试验结果的基础上，引入混凝土和钢材的本构关系，并考虑钢纤维和贯通钢筋的影响，对试验进行了理论分析．结果表明：界面滑移出现在破坏阶段。说明此种剪力连接件能保证桥面板的整体工作性能。     

增稠剂对钢纤维混凝土性能的影响

增稠剂是一种具有化学活性的矿物质，它能改变水泥浆体的流变性，显著提高钢纤维混凝土拌合物的工作性，保证纤维在混凝土结构中的均布性，增强纤维与混凝土基材间的粘结特性较大地提高硬化后钢纤维混凝土的强度，以及抗疲劳性能。采用增稠剂和普通的施工方法，能方便地制作出高强度的钢纤维混凝土构件，值得在实际工程中推广。     

超高性能混凝土深梁受剪性能

为促进超高性能混凝土(UHPC)深梁的应用, 进行了4根以混凝土强度为主要参数的UHPC深梁受剪性能试验, 并开展了C40和C80混凝土深梁的对比试验; 分析了UHPC深梁的荷载-挠度曲线、破坏模式、钢筋应变、裂缝形态与极限荷载; 为探讨现有普通混凝土深梁受剪承载力计算方法是否可用于UHPC深梁, 应用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)对6根深梁试件进行了抗剪强度计算。研究结果表明: 混凝土强度越大, 在相同荷载下深梁的刚度越大, 在深梁开裂前的弹性阶段, UHPC试件刚度随钢纤维掺量的增大略有增大; 与C40和C80混凝土深梁一样, UHPC深梁裂缝包括弯剪裂缝和腹剪裂缝, 当荷载分别为13%~22%和18%~34%极限荷载时, 两类裂缝先后出现; UHPC深梁在加载全过程中梁、拱受力机制共存, 加载前期梁受力机制起主导作用, 后期则拱受力机制起主导作用; UHPC深梁裂缝多而密, 发生剪压破坏, 在支座上端反拱区不产生裂缝, 而C40和C80混凝土深梁出现斜压破坏, 且在支座上端反拱区产生裂缝; 试验梁受剪承载力随混凝土强度的增大约呈指数式增大, 混凝土强度从C40增大到C80、C190时, 其受剪承载力分别增大了30.76%和201.92%;采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中方法计算的UHPC深梁受剪承载力与试验值比值的均值为0.89, 均方差为0.15, 在没有更精确的计算方法之前, 该计算方法暂时可用。      

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％.     

异形钢纤维与混凝土粘结机理及其增韧效应研究

用试验主要对4种钢纤维与混凝土粘结机理及其增韧效应进行了分析,研究了钢纤维对高强混凝土工作性能,物理力学性能和弯曲韧性的影响。提出了钢纤维的掺入,使混凝土主拉应力控制的劈拉强度具有一定早强性。得出了一些重要结论,对工程建设有实践意义。     

某拱桥的加固和维修

某拱桥是一座跨径14m的空腹式无铰石拱桥,修建于1967年,采用了拱背减载法和钢纤维混凝土加固的方法进行加固,文中简要介绍该加固方案的机理、施工工艺以及实施效果。