聚合物改性纤维对增强轻集料混凝土强度研究

研究了聚合物乳液的掺入对单掺以及复掺纤维增强轻集料混凝土的抗压强度、抗折强度、弹性模量、压折比与冲击韧性的影响规律。结果表明:掺入聚合物乳液虽在一定程度上降低了轻集料混凝土抗压强度及弹性模量,但可以显著提高其抗折强度,压折比明显变小;聚合物乳液的掺入可以有效提高纤维增强轻集料混凝土的韧性、降低其脆性,冲击韧性增强近3倍。采用10%的聚合物乳液改性钢纤维和有机纤维复掺增强轻集料混凝土性能效果最佳。     

钢箱梁桥面轻集料混凝土的性能研究

高强高韧性轻集料混凝土具有轻质高强、高韧性、抗渗性佳、隔热保温等显著优点,适宜作钢箱梁桥桥面铺装材料.针对高强高韧性轻集料混凝土的这些特点,研究了纤维和聚合物掺量对轻集料混凝土工作性能、抗压强度、抗折强度、弯曲韧性的影响规律,成功配制出干表观密度小、抗压强度等级达到C50、抗折强度大于8.0 MPa、韧性指数η30大于28的钢箱梁桥面铺装材料高强高韧性轻集料混凝土.     

钢纤混凝土与塑钢纤混凝土在桥面铺装中的分析

针对钢纤维在桥面铺装工程中出现严重的单板受力现象而导致结构的整体承载力下降问题,对钢纤维混凝土与塑钢纤维混凝土进行了分析比较,实验结果表明塑钢纤维混凝土具备良好的力学性能,在抗弯冲击性能、抗弯韧性、抗疲劳性能和抗腐蚀耐久性等方面的增强效果都优于钢纤维,且具有显著的经济优势.提出桥面宜采用塑钢纤维混凝土进行铺装.     

高强轻集料混凝土的脆性及增韧技术研究

高强轻集料混凝土具有脆性,它的破坏具有脆性破坏特征。此缺点已成为制约轻集料混凝土在广大工程领域应用的重要原因之一。因此研究开发具有高强高韧特征的轻集料混凝土是加快轻集料混凝土应用的必要条件。针对这一问题,作者研究了对轻集料进行增韧的方法,轻集料的处理主要在于轻集料自身的增强,文章采用聚合物乳液增强轻集料,以达到增韧高强轻集料混凝土的目的,使高强轻集料混凝土脆性得到显著改善。     

材料特征对新浇筑混凝土与基体混凝土界面黏结性能的影响

新浇筑混凝土原材料组成及性能特征对新浇筑-基体混凝土界面黏结性能有重要影响，为此，采用自行设计加工的45°Z型斜剪、轴向拉拔夹具，开展新浇筑混凝土-基体混凝土界面剪切试验和钻芯拉拔试验测试，研究了新浇筑混凝土粗集料石粉含量、粗集料最大粒径、单掺钢纤维和聚合物乳液、复掺钢纤维和聚合物对3 d、28 d新浇筑混凝土-基体混凝土界面抗剪强度及90 d界面黏结强度的影响。研究成果表明：粗集料中石粉含量在不超过5%的情况下，有助于改善新浇筑混凝土-基体混凝土界面黏结性能；适当减小新浇筑混凝土中粗集料最大粒径能有效提高新浇筑混凝土-基体混凝土28 d、90 d界面黏结性能；粗集料最大粒径对新浇筑混凝土-基体混凝土界面黏结强度影响依次为：钢纤维混凝土>普通混凝土>钢纤维聚合物混凝土>聚合乳液改性混凝土；在新浇筑混凝土中掺入钢纤维和聚合物乳液有助于改善新浇筑混凝土-基体混凝土界面黏结性能，且钢纤维和聚合物乳液复掺效果优于单掺，新浇筑混凝土-基体混凝土界面黏结性能优劣顺序依次为：钢纤维聚合物混凝土>聚合乳液改性混凝土>钢纤维混凝土>普通混凝土。     

钢纤维混凝土在桥梁工程中的应用与试验研究

结合白河特大桥工程实例,对强度等级为CF50的钢纤维混凝土进行劈裂抗拉强度、抗折强度和弯曲韧性试验研究,通过对相应强度指标和韧性指数的计算,分析钢纤维体积率的影响,探讨钢纤维混凝土作为新型桥面铺装材料的优点,并介绍了钢纤维混凝土在桥面铺装中施工工艺。试验研究和工程实践表明钢纤维混凝土作为桥面铺装和伸缩缝填充材料,满足工程要求具有良好的经济效益。     

混合梁斜拉桥钢-混结合段混凝土的配制与性能研究

为满足混合梁斜拉桥钢-混结合段填充混凝土的自密实、低收缩和高韧性的特殊要求,以九江长江公路大桥为背景,制备C55普通自密实混凝土、微膨胀聚丙烯纤维自密实混凝土和微膨胀钢纤维自密实混凝土,对其工作性能、力学性能、弯曲韧性、塑性收缩开裂性能、限制膨胀率和抗氯离子渗透性进行试验研究.结果表明,与普通自密实混凝土相比,优选出的微膨胀钢纤维自密实混凝土不仅满足自密实工作性能的要求,而且显著提高了混凝土的弯拉强度、劈拉强度和弯曲韧性,大幅度提高了抑制塑性收缩开裂的能力,并具有一定的微膨胀特性,能满足钢-混结合段混凝土的特殊要求.     

路用钢纤维再生混凝土的最佳配合比研究

从不同配合比的钢纤维再生混凝土的抗折强度出发,对其在路面工程应用中的最佳配合比进行了较为系统的研究和分析.结果表明:再生粗集料的含量和水灰比等因素对钢纤维再生混凝土的抗折强度影响较大,在设计抗折强度为6.O MPa,钢纤维的掺量在1.O%的条件下,当再生粗集料的含量小于50%,水灰比在O.44～O.47之间时,钢纤维再生混凝土28 d的抗折强度比较接近于基准钢纤维混凝土,而超出此范围时,钢纤维再生混凝土的抗折强度则会明显降低.最后结合工程应用对含30%再生粗集料的钢纤维再生混凝土的相关性能进行了检测,结果证明适当配合比的钢纤维再生混凝土能够满足I级刚性路面的抗折强度要求.     

钢-聚丙烯复掺纤维橡胶混凝土力学性能试验研究

废旧橡胶材料经过再生工艺处理可得到橡胶集料,可应用于水泥混凝土制品材料中。该文对不同纤维组合方案下（单掺MS、单掺PP、混掺MS-PP）的普通混凝土和橡胶混凝土（橡胶替代率为20%）进行力学性能试验,主要考察了混凝土的坍落度、密度、抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度。研究认为混凝土中掺入20%的橡胶集料后,相关性能指标显著下降。但0.9MS+0.1PP和0.8MS+0.2PP纤维组合方案下的普通混凝土和橡胶混凝土的力学性能得到全方面的性能提升。因此,在实际橡胶混凝土生产过程中要严格把控橡胶集料的掺量,必要时可混掺钢纤维和聚丙烯纤维来提升混凝土产品质量。     

钢纤维混凝土(SFRC)的增强增韧机理及冲击特性研究

普通混凝土材料脆性大、易开裂、抗冲击性差,不适合承受高速冲击或爆炸的工程,而钢纤维混凝土(SFRC)具有优良的阻裂、增韧和抗冲击性能,将其用于抗爆结构是行之有效的。文章在分析冲击载荷下SFRC强度、韧性等动态力学性能的基础上,探讨了钢纤维的增强增韧和耗能机理,系统论述了钢纤维体积率、长径比、制作工艺、外惨料、基体混凝土、应变率效应等因素对SFRC抗冲击性能的影响,提出了提高SFRC抗冲击性能的途径,为抗爆工程中应用SFRC提供了依据。     

钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用

介绍了钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补的情况,并在分析配比试验强度的基础上,通过某工程实例,证实钢纤维混凝土实际应用于旧混凝土路面修补工程的可行性。钢纤维混凝土是一种性能优良的新型复合材料。与普通混凝土相比,其抗拉、抗弯、抗裂及耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性等性能都有显著提高,它不仅可使面层减薄,缩缝间距加大,改善路面的使用性能,延长路面使用寿命,而且还可节省工程造价,缩短施工工期。     

后浇带桥面铺装钢纤维混凝土配合比设计与试验研究

依托连霍高速公路郑洛段改扩建项目实际,根据钢纤维混凝土配合比设计要求制定了相应的配合比参数,并通过室内试验和现场试验对钢纤维混凝土的力学性能指标进行了测试与分析。结果表明钢纤维混凝土韧性高于普通混凝土,钢纤维混凝土的抗离析指标均小于15%;采用铣削型钢纤维混凝土及其相应的配合比用于桥面后浇带的施工,可以在保证强度的基础上,提高结构的耐磨性能、抗裂性能和冲击性能,适用性较好。     

基于ABAQUS对钢纤维混凝土界面强度分析

钢纤维对混凝土的增强效果与钢纤维-混凝土基体界面过渡区的黏结性能密切相关,因此界面过渡区的力学性能研究在钢纤维混凝土结构设计中一直是重要的研究课题。为了研究钢纤维与混凝土之间界面过渡区的力学性能,应用混凝土损伤塑性模型(CDP模型)和内聚力单元,建立了含有界面的钢纤维混凝土二维模型,得到了黏结应力滑移曲线与计算的黏结应力滑移4段式模型曲线吻合较好,说明了模型的合理性。应用此模型对钢纤维混凝土界面进行了抗剪强度和抗拉强度研究,分析了混凝土基体和界面损伤、破坏过程。结果表明:界面强度对钢纤维混凝土的力学性能影响显著,钢纤维混凝土界面的抗剪强度在1.35f_(tk)左右、抗拉强度在1.07f_(tk)左右,钢纤维和混凝土的黏结效果最好,承载能力最强;随着界面强度的增加,由界面失效逐渐转变为混凝土基体失效;当界面抗剪强度在0.84f_(tk)～1.40f_(tk)之间,钢纤维混凝土主要是界面发生失效,但混凝土基体也有微弱的刚度退化;当界面抗拉强度在0.79f_(tk)～1.07f_(tk)之间,钢纤维混凝土的界面有刚度退化,但主要是混凝土基体发生失效。通过数值分析得到的结果,可为实际工程中钢纤维混凝土的界面黏结优化设计提供参考。     

钢纤维混凝土在路面工程中的应用

在分析钢纤维混凝土材料特性的基础上，分析了其应用于路面工程时具有显著的力学性能优越性及经济优势，通过对大量工程实例进行综合分析，评述了近30年来国内外研究和使用路用钢纤维混凝土的情况，同时推荐一种复合路面－－上下掺配钢纤维混凝土路面，该路面形式值得推广应用。     

桥面加固中钢纤维混凝土的应用研究

通过对破损桥面修复过程的钢纤维混凝土配合比设计研究,分析了钢纤维混凝土在加固工程中的配合比计算和质量控制手段,提高了破损桥面在修复后的耐磨损、抗疲劳、延性和韧性等性能。     

钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用

介绍了钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补的情况，并在分析配比试验强度的基础上，通过某工程实例，证实钢纤维混凝土实际应用于旧混凝土路面修补工程的可行性。钢纤维混凝土是一种性能优良的新型复合材料。与普通混凝土相比，其抗拉、抗弯、抗裂及耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性等性能都有显著提高，它不仅可使面减薄，缩缝间距加大，改善路面的使用性能，延长路面使用寿命，而且还可节省工程造价，缩短施工工期。     

钢纤维和聚合物乳液对混凝土力学性能及微观结构特征影响研究

通过掺入钢纤维和聚合物乳液改善混凝土的微观结构及力学性能,测试得到钢纤维混凝土、聚合物乳液改性混凝土和钢纤维聚合物混凝土工作性能及3 d、28 d、90 d力学性能。利用氮吸附试验、压汞试验及密度法测试得到混凝土的总孔隙体积、体积中值孔径、闭口孔隙率等微观孔结构特征参数,分析钢纤维和聚合物乳液对混凝土微观结构特征及力学性能的影响规律。研究结果表明:在混凝土中复掺钢纤维和聚合物乳液后,抗压强度变化不大,但3 d、7 d及90 d抗折强度分别提高了24.1%～69.5%、34.3%～70.5%、3.4%～43.7%,压折比从6.37～8.34变化到3.99～5.93;混凝土总孔隙体积、总比表面积、平均孔径及体积中值孔径下降,闭口孔隙率增加;钢纤维掺量宜为0.6%～0.9%,乳液最佳掺量为6%～9%。钢纤维和聚合物乳液有效改善了混凝土的韧性和微观结构特征,且复掺作用效果明显优于单掺。     

C80钢纤维混凝土设计施工技术

结合工程实际,介绍C80钢纤维混凝土配合比设计过程,高性能混凝土中掺加钢纤维,可以在保持混凝土工作性能基本不变的前提下,增强混凝土的抗拉、抗弯的强度.通过C80钢纤维混凝土的配合比设计及混凝土力学性能的研究,进一步了解钢纤维混凝土的性能.     

成型方式对钢纤维混凝土力学性能的影响

选取钢锭铣削型(700级)和端钩钢丝型(1000级和1300级)钢纤维,采用两种成型方式获得钢纤维混凝土力学试件,研究钢纤维类型、掺量及成型工艺对混凝土力学性能的影响,采用CT技术研究圆柱体和长方体试件中的钢纤维分布形态。研究结果表明:随着基体强度提高,钢纤维对混凝土初裂弯拉强度的增强效果减弱,对极限弯拉强度改善作用的增强趋势几乎不受影响。在提高初裂弯拉强度方面,钢锭铣削和超高强(1300级)钢丝较优;在提高极限弯拉强度和弯曲韧性方面,钢丝切断型要优于钢锭铣削型。钢纤维对室外切割成型试件力学性能的提高效果大于室内试模成型试件力学性能的提高效果,建议面板类钢纤维混凝土力学试验所需试件采用板块浇筑、切割成型的方式获取。     

钢管约束下轻集料混凝土的紧箍效应及强度准则

通过钢管约束下核心轻集料混凝土的紧箍效应试验,得到核心混凝土在轴压作用下应力~变形关系曲线及试件破坏形态,重点对轻集料混凝土的紧箍效应及强度准则进行分析研究。试验和计算结果表明,在钢管的约束作用下,轻集料混凝土的延性和强度显著提高,但紧箍效应比普通混凝土小。根据试验结果建立了三向受压轻集料混凝土的强度准则。