水工混凝土修复用纤维增强砂浆粘结和耐久性能试验研究

针对水工混凝土长期处于特殊环境的表面损坏特点,分别采用掺量为0.6、1.6、2.6 kgm3的聚丙烯纤维和玄武岩纤维配制了用于修复其外表面的增强砂浆,进行纤维增强砂浆的粘结性能和抗冲磨、抗渗及抗冻性等耐久性能的试验研究。研究结果表明,加入纤维能明显提高砂浆与老砂浆间的粘结强度,与砂浆空白样相比,聚丙烯和玄武岩纤维增强砂浆的28 d新老砂浆粘结强度分别提高了16.60%～28.80%和10.60%～21.40%。加入纤维也极大地改善了砂浆的抗冲磨、抗渗及抗冻性等各项耐久性能,与砂浆空白样相比,最高纤维掺量下的聚丙烯和玄武岩纤维增强砂浆的抗冲磨强度分别提高了77.30%和38.65%。现场拉拔试验结果表明,聚丙烯和玄武岩纤维砂浆具有良好的抗拉拔性能,且未增强成本,因此,可用于水工混凝土修复。     

水工建筑物高强纤维修复砂浆物理力学性能研究

针对水工建筑物表面损坏特点,采用聚丙烯纤维和新型玄武岩纤维配制了纤维高强修复砂浆,进行了修复砂浆干缩、抗压、抗折强度、抗拉强度及抗弯性能的试验研究.研究结果表明:加入纤维能有效改善砂浆的早期抗干缩能力,对砂浆的早期抗压、抗折强度有一定的改善作用,但对砂浆的长期力学性能有一定的衰减作用;加入纤维后砂浆的抗弯荷栽均有一定程度的增加.并且砂浆的挠度明显增大.当荷载为2kN时,高强砂浆、聚丙烯纤维和玄武岩纤维砂浆试件的挠度相对于空白样分别增加了12.0%,34.1%和22.0%,说明加入纤维能有效地改善砂浆的韧性,提高砂浆抵抗变形开裂及抗冲击能力.     

水工混凝土表面纤维高强修复砂浆性能试验研究

针对水工混凝土表面损坏特点,采用聚丙烯纤维和新型玄武岩纤维配制了纤维高强修复砂浆,进行了修复砂浆物理力学性能、抗冲磨性能及耐久性的试验研究。研究结果表明:加入纤维能有效改善砂浆尤其是砂浆的早期抗干缩能力,对砂浆的早期抗压、抗折强度有一定的改善作用,但对砂浆的长期力学性能有一定的衰减作用;加入纤维极大地改善了砂浆的抗冲磨性能,与未加纤维的高强砂浆相比,加入聚丙烯后磨损率和抗冲磨强度分别提高了30%和27%;各修复砂浆均具有良好的抗碳化性能,加入玄武岩纤维及聚丙烯纤维有效改善了砂浆的抗冻性及抗渗性,2.0MPa下的渗水高度分别为2mm及2.5mm。     

砌筑设计思维创新研究——以玄武岩纤维混凝土实验废弃物利用研究为例

多年来国内外各类纤维混凝土材料其独特的增强、增韧性能已经成为混凝土研究的一个重要方向,而在此研究的实验过程中,大量实验后的试件最终被丢弃。本文针对玄武岩纤维混凝土抗压、抗折及疲劳实验后的废弃物,充分了解其尺度、形状、断面肌理,在传统砌筑工艺基础上结合建筑小品的设计理论,辅助以玄武岩砂浆的配制,研究新的砌筑形式,创新砌筑设计思维。     

玄武岩纤维碎石封层路用性能试验研究

碎石封层是常见的路面预防性养护技术,但是由于现代交通速度快、密度大、轴载重、渠化明显,通过跟踪实体工程,发现碎石封层养护效果不尽理想。文中将玄武岩纤维用于增强碎石封层性能,在碎石封层最佳配合比设计的基础上,对纤维沥青封层低温的抗裂性能和层间粘结性能进行了试验研究。结果表明,玄武岩纤维可增强碎石封层路用性能,更好地满足工程需求。     

玄武岩纤维复合材料层合加筋板轴向动力压缩破坏分析

基于通用有限元软件,结合复合材料失效准则对玄武岩纤维复合材料层合加筋板在轴向动力压缩载荷作用下的破坏问题进行了研究,并比较了玄武岩纤维复合材料层与S-2玻璃纤维增强复合材料帽形层合加筋板轴向动力压缩破坏的差异.研究结果表明,玄武岩纤维复合材料层合加筋板具备与S-2玻璃纤维复合材料层合加筋板相当的轴向压缩性能.本研究可以为选用玄武岩纤维作为高速舰船船体材料提供参考依据.     

玄武岩纤维加固混凝土抗弯拉强度测定及不确定度分析

为了测试玄武岩纤维对混凝土的加固作用,测试玄武岩纤维混凝土的抗弯拉强度,通过不确定度分析影响试验结果的主要因素。通过试验得到证明:玄武岩纤维掺量分别为0%、0.2%、0.3%和0.4%的混凝土相较于素混凝土其抗弯拉强度有了1.52%、21.57%和6.39%的提高;通过不确定度分析,表明重复性测量是引入不确定度的主要因素。     

聚乙烯醇纤维加筋水泥固化疏浚土静力特性试验研究

疏浚土由于其高含水率、低渗透性、低承载力等特性,无法大规模的利用.文中选用聚乙烯醇(PVA)纤维作为加筋材料,P.O42.5普通硅酸盐水泥作为固化材料,对长江中下游航道疏浚土进行固化,分别对养护龄期为7、14、28 d的固化疏浚土进行静力特性试验,探究了不同养护龄期、纤维掺量及长度模数对固化疏浚土强度的影响规律,为长江中下游疏浚土的加固利用提供参考.试验结果表明:养护龄期为7、14 d时,土体的黏聚力随纤维长度模数和掺量的增加而逐渐增大;养护到28 d时,土体的黏聚力随纤维模数和掺量的增大有最大值.随着纤维长度模数和掺量的增加,土体的内摩擦角逐渐降低并趋于稳定,随着养护龄期的增加,纤维对内摩擦角的影响逐渐减小.PVA纤维的最佳长度模数和掺入量分别为6 mm和0.1%,此时纤维对疏浚土的加固效应最佳.     

纤维掺入混凝土的效果分析及工程应用

各种纤维掺加入混凝土中,对混凝土的主要工程性质存在着重要影响。通过对纤维阻裂理论的研究,证明各种纤维掺入混凝土中能够有效地提高混凝土的抗裂性、抗拉性、韧性、抗冲击性等。本文还分析了一个关于纤维掺加入混凝土工程应用实例以作为佐证。     

混凝土抗裂能力评价模型的解析

综述了目前国内外混凝土抗裂能力评价计算模型,通过综合各方面影响因素,首次建立了混凝土抗裂能力分析模型,并考虑混凝土的经时变化,创建混凝土及其结构抗裂能力评价模型,用抗裂因子Kac作为评价混凝土抗裂能力的数学参数。选择具有代表性的混凝土配合比,分别计算了粉煤灰、矿渣、硅灰、膨胀剂、减缩剂、聚丙烯纤维组分的抗裂因子,通过数学计算得出的抗裂因子的大小顺序表明：粉煤灰、矿渣能够提高混凝土的抗裂因子,而硅灰则降低了混凝土的抗裂因子。掺加纤维、减缩剂、以及减缩剂和膨胀剂复合使用能够提高混凝土的抗裂性能,特别是减缩剂和膨胀剂复合使用能够大幅度提高抗裂因子,与大小圆环、平板法等各种约束开裂试验结果具有很好的一致性。而使用膨胀剂在早期养护不充分的前提下,有降低抗裂因子的趋势。     

码头面层纤维混凝土抗冲击性能的试验研究与评价

在C30素水泥混凝土中分别添加杜拉纤维、尼龙纤维、钢纤维配制纤维混凝土,标准养护28 d后进行抗弯曲冲击试验研究.以初裂次数、终裂次数、冲击韧性评价混凝土抗冲击性能的优劣.试验结果表明:在设定的落锤抗弯曲冲击试验方法基础上添加钢纤维混凝土、杜拉纤维混凝土、尼龙纤维混凝土,其冲击韧性分别是素混凝土冲击韧性的15.1倍、3.4倍、2.7倍.素混凝土冲击破坏突出表现为脆性断裂破坏,纤维混凝土冲击破坏表现为韧性断裂破坏.3种纤维混凝土的抗冲击性能均较素混凝土有较大的提高,其中钢纤维混凝土的抗冲击性能最强,其次是杜拉纤维混凝土.     

养护龄期和矿物掺合料对砂浆氯离子结合能力的影响

为研究养护龄期和矿物掺合料对砂浆氯离子结合能力的影响规律,通过比较不同氯离子浓度检测方法的准确度和重现性,确定自动电位滴定法为最佳检测方法。采用自动电位滴定法,对不同养护龄期和掺入不同矿物掺合料的砂浆试样进行水溶性氯离子和酸溶性氯离子研究。结果表明,砂浆中水溶性氯离子含量随龄期延长而逐渐降低,而酸溶性氯离子含量与龄期无关;矿物掺合料中活性SiO_2和活性Al_2O_3含量,决定着固化氯离子能力;在中长龄期(180d)下,粉煤灰对氯离子的固化能力要大于矿粉的。     

沥青胶浆对沥青混合料粘弹性的影响

为了研究沥青胶浆对沥青混合料粘弹性的影响,采用简单性能试验（SPT）对矿粉、添加剂和沥青三者组成的沥青胶浆进行研究,分析了粉胶比、纤维和水泥用量变化对沥青混合料粘弹性的影响。结果表明,粉胶比、纤维和水泥对沥青混合料粘弹性的影响程度不同,但沥青胶浆中添加适量的纤维、水泥后均可以提高混合料的抗高温变形性能。随着加入纤维量的增加,沥青混合料动态模量减小,而粘性增大;在胶浆中加入水泥对提高混合料粘弹性的效果不明显。另外,混合料动态模量随粉胶比的减少,先增大后减小,相位角逐渐增大。因此,在混合料设计时应注意对胶浆构成的比例,以达到改善沥青混合料粘弹性的目的。     

鄂东长江公路大桥宽箱梁C55高性能混凝土试验研究

结合鄂东长江公路大桥边跨预应力混凝土宽箱梁的施工，重点研究了掺入适量矿物掺合料、聚丙烯纤维对箱梁C55高性能混凝土的物理力学性能和长期耐久性的影响。试验结果表明，采用聚羧酸盐高效减水剂，掺入20％Ⅰ级粉煤灰或15％粉煤灰与10％矿粉复掺配制的箱梁C55高性能混凝土具有良好的工作性能、较高的早期强度和较大的后期强度增长，以及很高的抗氯离子渗透性和抗冻性，特别是具有较低水化热温升、较小收缩和徐变变形特性，有利于改善箱梁混凝土的抗裂性。     

大型倒虹吸水泥混凝土水化热特性分析

倒虹吸作为一种薄壁混凝土结构,容易受水泥水化热温升的作用而产生开裂现象。结合南水北调滹沱河倒虹吸工程实例,运用有限元软件 ANSYS模拟了倒虹吸水泥混凝土分层浇筑、养护的全过程。得到了倒虹吸混凝土水化热温升变化规律。同时对间歇期、养护条件、混凝土入仓温度等温控措施对倒虹吸管段混凝土内外温差的影响进行了优化分析。     

Analysis of impact damage characteristics of marine carbon fiber composite laminates embedded with PEI film北大核心CSCD

[目的]在传统船用碳纤维复合材料层合板层间添加热塑性相材料能有效提升船用复合材料的抗冲击性能,为探究其冲击损伤特性,开展实验研究。[方法]使用光学显微镜观察层合板的热塑性/热固性界面,分析两相材料的结合方式;对不同结构的复合材料层合板进行低、中、高3种不同能量的低速冲击;通过超声C扫描与电子显微镜,对各试件的损伤形貌进行观测,以研究各试件的冲击响应及损伤机理。[结果]结果显示,相较于碳纤维层合板,含热塑性相的船用复合材料层合板具有更好的损伤阻抗;内部嵌膜层合板试件在冲击能量为8和12 J的冲击下,内部分层损伤分别减少了19%和39%,且受到12 J冲击后,内部结构损伤较小,完整性较好。[结论]将PEI热塑性膜嵌于内部能提升层合板的韧性,显著减少内部分层损伤,明显提升内部嵌膜层合板的抗冲击性能。     

胸墙裂缝开展机制及控制措施

针对阿比让港口扩建项目胸墙浇筑后产生裂缝的问题,进行了统计分析和深入研究,发现裂缝具有一再从中部开裂的特征。通过对胸墙内部温度监测以及收缩应力进行分析,寻找减少该类裂缝的途径,发现降低水化热温差和收缩温差可以减少裂缝。现场采用一系列试验,最终得到了较为理想的裂缝控制措施,即换用低水化热的矿渣水泥并加强养护。通过这些有针对性的举措,最终有效地控制了裂缝的产生。指出了胸墙温度收缩裂缝的开展规律,并给出了相应的控制裂缝措施。     

抗裂防渗水工混凝土基本性能试验研究

提出了一种抗裂防渗水工混凝土,该种混凝土是将钢纤维乱向分散于膨胀混凝土中,形成的一种集承重与防渗为一体的新型建筑材料。文中对其基本力学性能进行了系统的试验研究和理论分析,同时,为探讨钢纤维形状对混凝土增强作用的影响,选用4种不同形状的钢纤维,对异形纤维膨胀混凝土的增强效益进行了对比试验研究。试验结果表明:钢纤维能有效限制膨胀混凝土的膨胀变形,起到限胀、阻裂的增强作用,可以大大提高膨胀混凝土的极限抗压、抗拉、抗折、抗折初裂强度和弯曲韧性,改善其抗渗性能。     

蒸汽养护及矿粉对混凝土力学性能、抗氯离子渗透性和抗冻性能影响

通过开展蒸汽养护与标准养护的对比试验,系统研究了混凝土的力学性能、抗氯离子渗透性能和抗冻性能,同时研究矿粉对混凝土性能的影响,并通过扫描电子显微镜的微观测试手段分析冻融前后混凝土的微观形貌。研究结果表明：蒸养对混凝土的抗氯离子渗透性和抗冻性产生不利影响,在混凝土中掺矿粉可以减小蒸养对混凝土微观结构和耐久性的负作用。