掺加玄武岩纤维水泥混凝土路面经济性分析

本文从理论上分析了玄武岩纤维混凝土疲劳特性,对疲劳寿命进行了预测,从路面设计典型案例入手,分析了玄武岩纤维水泥混凝土路面的经济性。     

连续玄武岩纤维筋水泥混凝土路面的配筋设计研究

文章通过分析连续配筋水泥混凝土路面设计施工中的关键问题,提出采用新材料代替钢筋的必要性。介绍了连续玄武岩纤维筋的物理化学性能,建立了连续配筋路面温缩及干缩应力分析的计算模型,得到可用于玄武岩纤维筋配筋水泥混凝土路面设计的三大控制指标,并将结果与钢筋配筋的指标进行比较,结果表明应用玄武岩纤维筋代替钢筋是完全可行的。     

玄武岩纤维格栅水泥混凝土抗弯拉性能研究

水泥路面所用水泥混凝土有较大的抗压强度,但是在使用过程中受弯拉作用常出现破坏,虽在水泥混凝土中添加纤维能提高其弯曲韧性,但效果不显著,故选用玄武岩纤维格栅通过环氧树脂预处理后铺入水泥混凝土中,研究玄武岩纤维格栅两种不同网格尺寸、在两种不同配合比的混凝土中铺筑不同的层数时的弯拉强度,并分析受力过程及韧性指数、剩余强度。     

玄武岩纤维路面混凝土断裂参数实验研究

为探讨玄武岩纤维对水泥混凝土路面断裂参数的影响,以双K模型为理论依据,对4组不同配合比的水泥混凝土路面试块,在7d龄期进行了楔入劈拉实验,得到了FH~V曲线及断裂参数(起裂韧度及失稳韧度),并与相关文献进行了值域对比。结果表明:玄武岩纤维水泥混凝土路面FH~V曲线在裂纹未扩展、稳定扩展和失稳扩展三个阶段,呈现明显不同的特征。玄武岩纤维掺量从0增加到2.0kg/m~3,起裂韧度及失稳韧度分别由0.472MPa·m~(1/2),0.953 MPa·m~(1/2)提升至0.757 MPa·m~(1/2),1.453 MPa·m~(1/2)。玄武岩纤维的掺入有效提高了混凝土的断裂性能,但若增加纤维以提高断裂韧度为目的时,建议纤维的最优掺量为1.5kg/m~3。玄武岩纤维与碳纤维对断裂韧度的增益效果相当时,经济效果明显优于碳纤维。     

玄武岩纤维再生混凝土路用性能研究

为研究废旧水泥路面再生骨料对混凝土路用性能影响,基于试验探究再生骨料取代率对混凝土强度及耐磨性能影响。根据再生混凝土初步试验结果,进一步掺加玄武岩纤维,探讨玄武岩纤维掺量对再生混凝土抗压、抗折强度及抗裂性能影响。结果表明,随着再生骨料取代率的增加,再生混凝土抗压、抗折强度及耐磨性能均不断降低。在混凝土中掺加适量的玄武岩纤维有利于提高再生混凝土抗压强度、抗折强度,极大程度改善再生混凝土抗裂性能。     

纤维混凝土抗盐冻性能试验研究

为提高季冻区路用水泥混凝土的抗盐冻性能,以钢纤维、玄武岩纤维、PVA和聚丙烯纤维混凝土和素混凝土为研究对象,进行盐冻条件下的弯拉强度及冻融循环试验,分析200次冻融循环作用下混凝土的弯拉强度损失、相对动弹模量、质量损失及疲劳寿命。研究结果表明:纤维的掺入可显著提高混凝土的弯拉强度(聚丙烯纤维除外)、抗盐冻性能及疲劳性能;钢纤维、玄武岩纤维、PVA和聚丙烯纤维4种纤维掺入后,混凝土的弯拉强度分别比素混凝土弯拉强度增加14.3%、7.9%、20.6%和-4.8%;抗盐冻性能由高到低为聚丙烯纤维钢纤维PVA玄武岩纤维;200次冻融循环作用下,疲劳寿命由大到小为钢纤维PVA聚丙烯纤维玄武岩纤维素混凝土路面。4种纤维中,钢纤维混凝土弯拉强度和抗盐冻性能良好,且冻融前后疲劳性能最佳,因而在季节性冰冻地区水泥混凝土路面材料设计时应当优先推荐使用钢纤维。     

玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面设计应用研究

本文通过对玄武岩纤维筋的特性分析、比较及玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面的配筋计算分析,探讨了玄武岩纤维筋的不同直径和配筋率对连续配筋混凝土路面的裂缝宽度、间距及筋材应力的影响规律,并与钢筋进行比较,得出了玄武岩纤维筋连续配筋混凝土路面设计应用的技术建议,对开展此项路面的设计应用研究工作具有积极的指导意义。     

Mix Proportion Optimal Design for Flexible Basalt Fiber Reinforced Cement Concrete

为研究玄武岩纤维增强水泥混凝土的路用性能,针对柔性纤维水泥混凝土配合比设计过程中的不确定性和依赖经验的现状,以水灰比作为参照因素,通过正交试验分析了玄武岩纤维体积掺量和长度对混凝土抗弯拉强度的影响程度,明确了主次影响参数及参数适宜取值范围.通过进一步分析纤维体积率对水泥混凝土28 d抗弯拉强度、干缩率和冲击韧性等指标的影响,结合柔性纤维混凝土的增强机理,确定了各参数的最佳选值.研究结果表明,水灰比、纤维体积掺量和纤维长度是影响混凝土强度的重要因素,0.2％～0.3％体积掺量的玄武岩纤维可显著提高水泥混凝土的早期强度、收缩性能和抗冲击性能,同时具有良好的工作性,玄武岩纤维对水泥混凝土后期强度的提升有一定效果.     

水镁石纤维混凝土在高速公路隧道路面中的应用试验研究

研究了水镁石纤维混凝土在高速公路隧道路面中的应用技术问题.通过水泥强度等级筛选、水泥用量及纤维用量试验以及配比调整,确定了隧道路面混凝土的施工配合比.并与钢纤维混凝土进行了对比.研究结果表明,在满足工程设计要求的情况下,与钢纤维混凝土相比,水镁石纤维混凝土在所用水泥强度等级降低,水泥用量及纤维用量减少的情况下,抗弯拉强度还有较大提高,而材料成本不足钢纤维混凝土的1/3.     

纤维改善水泥乳化沥青混合料性能及结构层受力特性分析

基于水泥乳化沥青混合料强度和疲劳性能与其结构层受力特性不相适应的问题，提出采用纤维稳定剂改善水泥乳化沥青混合料的柔韧性；通过低温弯曲试验和弯曲疲劳试验评价玄武岩纤维对水泥乳化沥青混合料柔韧性能的影响及影响显著性，对比掺有玄武岩纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维的水泥乳化沥青混合料力学强度与路用性能差异；并采用Bisar3.0软件分析了铺有水泥乳化沥青混合料、纤维水泥乳化沥青混合料的路面结构力学响应。结果表明：玄武岩纤维有效改善了AC-25型水泥乳化沥青混合料的柔韧性，基于性价比较优的考虑，推荐玄武岩纤维掺量为0.2%～0.3%、纤维长度为9 mm;玄武岩纤维对水泥乳化沥青混合料柔韧性、劈裂强度的改善效果劣于聚酯纤维，但掺有玄武岩纤维的混合料具有更高的抗压强度、抗压回弹模量、抗车辙性能和抗松散性能，整体性能更好；该混合料铺筑在高等级沥青路面下面层中，可有效降低沥青混合料层的拉应变和剪应力值，分别降低约16.0%和4.8%,路面发生疲劳开裂和车辙病害的概率减小。研究成果可为水泥乳化沥青混合料在路面结构中应用及病害控制提供参考依据。     

玄武岩纤维增强混凝土的力学性能研究

纤维增强混凝土(Fiber-Reinforced Concrete,FRC)作为一种可靠的新型材料已经被广泛应用于建造路面、大型工业地板和机场跑道。采用玄武岩短切纤维开发了一种称为玄武岩纤维增强混凝土(Basalt Fiber-Reinforced Concrete,BFRC)的FRC材料,以寻求混凝土28 d抗压强度和断裂模量的改善,鉴于断裂模量对路面、工业地板和机场跑道建设的重要性。成型了不同纤维长度和纤维掺量的玄武岩纤维混凝土试件。过高的纤维掺量会导致纤维结团,不利于混凝土的拌和与成型,使用长纤维会使这一问题更加严重。结果表明:玄武岩纤维长度为36 mm,掺量为8 kg/m~3时,混凝土的抗压强度和断裂模量最佳。讨论了不同玄武岩纤维混凝土和普通混凝土的试验结果。     

连续玄武岩纤维筋配筋水泥混凝土路面施工技术研究

文章介绍了河北张石高速公路连续玄武岩纤维筋配筋路面试验路段的工程概况、设计方案和试验段施工工艺,对连续玄武岩纤维筋配筋混凝土路面施工技术进行了研究。     

软纤维加强筋在路面上的应用

着重介绍了2种应用于水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的软纤维加强筋.通过对不同类型软纤维的比较,以及纤维混凝土和纤维沥青混凝土在实践中的应用阐述了软纤维加强筋作为新型路面添加材料的重要性和未来的发展.     

水镁石纤维水泥混凝土路面在小康高速公路建设上的应用研究

介绍了水镁石纤维水泥混凝土路面在小康高速公路建设中的应用情况及技术问题.通过工作性和力学性能测试,以及电子探针和扫描电镜分析,研究了纤维种类及应用方法对混凝土性能及结构的影响.研究结果表明,水镁石纤维对水泥混凝土路面有一定止裂作用.与钢纤维混凝土相比,水镁石纤维混凝土拌和物的流动性较大,抗弯拉强度有一定提高,材料成本大幅度降低.水镁石纤维湿法添加工艺优于干法添加工艺.采用湿法工艺可减少水泥及纤维用量,降低材料成本,同时有利于纤维在混凝土中的分散及对混凝土增韧作用的发挥,提高混凝土的流动性及抗弯拉强度.     

公路收费站玄武岩纤维复合筋混凝土路面施工技术的应用研究

本文重点针对公路收费站,玄武岩纤维复合型混凝土路面的施工技术进行了分析和探索,通过使用玄武岩纤维复合钢筋有效替代了传统混凝土施工钢筋,在实际的路面施工当中具有众多的优势,通过对纤维复合钢筋材料性能的实验和分析,从中可以看出纤维复合钢筋材料相比与普通钢筋材料的性能更加优良。     

价值工程在优化混凝土路面维修方案中的应用

利用价值工程的原理,在优化水泥混凝土路面维修方案中,用聚丙烯纤维水泥混凝土替代了钢纤维水泥混凝土,大大降低了成本,为今后水泥混凝土路面维修提供了一个新的技术选择。     

玄武岩纤维在京承高速路面维修工程中的应用

为了研究玄武岩纤维沥青混凝土在高速公路中的应用,通过对京承高速公路路面维修中玄武岩纤维应用的总结,结合依托工程的具体实施,研究在SMA-13沥青混合料中掺玄武岩矿物纤维的配合比设计、施工工艺等,提出适宜的设计配合比和施工方法,为玄武岩纤维沥青路面的推广应用提供经验数据及参考。     

考虑层间接触状态下的BFRC加铺层厚度研究

基于玄武岩纤维混凝土(BFRC)加铺层与原水泥混凝土层间剪切试验,得到BFRC与原路面的粘结性能参数,应用ABAQUS有限元方法,对BFRC薄层加铺路面结构进行数值模拟分析,对比三种层间粘结状态下与不同厚度的BFRC层层间剪应力的情况,得到了BFRC薄层厚度与层间剪应力的关系,并将有限元数值计算结果与实验值对比。结果表明:相同的BFRC层厚度时,随着层间摩擦系数的增大,层间的粘结剪应力越小;相同的层间摩擦系数,BFRC层厚度越大,层间剪应力也越小,同时得到不同的BFRC层层间粘结状态下适宜的加铺层厚度。论文研究结果为玄武岩纤维水泥混凝土加铺层设计提供了理论依据。     

玄武岩纤维-风积沙混凝土抗冲击试验研究

为了满足道路水泥混凝土承受动荷载的使用需求,纤维提升水泥混凝土的抗冲击能力具有较强的优势。采用玄武岩纤维(BF)增强风积沙混凝土(ASC)的抗冲击性能,研究BF体积掺量对ASC抗冲击性能的影响规律及作用机制。设计了不同体积掺量(0,0. 05%,0. 1%,0. 15%和0. 2%)的玄武岩纤维风积沙混凝土,利用自制落锤式装置对其进行抗冲击试验研究,同时采用数理统计模型对抗冲击次数进行拟合及失效概率预测。结果表明:ASC的抗冲击性能指标随BF掺量的增加呈现出开口向下的抛物线变化趋势,BF体积掺量为0. 1%时,混凝土的抗冲击性能指标均达到最大,其终裂次数、延性比和韧性系数分别为普通风积沙混凝土的1. 75倍,4. 41倍和2. 75倍; BF对ASC的增强、增韧主要依靠纤维与水泥基体之间的摩擦力和机械咬合力实现,破坏主要是因为BF被拔出及BF与水泥石界面区水化产物脱落;玄武岩纤维风积沙混凝土抗冲击次数服从Weibull双参数分布模型,初裂次数和终裂次数试验数据点基本分布在一条直线上。建立了玄武岩纤维风积沙混凝土不同失效概率下(0. 1,0. 2和0. 3)的抗冲击次数与BF体积掺量之间的函数模型,模型表明玄武岩纤维风积沙混凝土抗冲击次数随着失效概率的增加而增大,随纤维掺量的增加呈先增大后减小。     

钢纤维混凝土路面的工程应用

钢纤维混凝土主要应用于公路水泥混凝土路面,在水泥混凝土路面中通过纤维的网壮分布,改善混凝土的性能,大大提高混凝土的抗折强度,同时提高混凝土的耐磨、抗渗、抗冲击能力,减少断板、龟裂等病害现象。钢纤维混凝土路面在平顶山市的具体应用做了详细的介绍。