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。     

聚酯玄武岩纤维布防止半刚性基层反射裂缝应用研究

本文从路面半刚性基层反射裂缝的机理着手,通过极限弯曲试验测定有无纤维布、聚酯玻纤布和聚酯玄武岩纤维无纺布沥青混合料的抗弯拉强度、抗弯拉应变,对比分析了聚酯玄武岩纤维无纺布对沥青混凝土的加筋作用;研究设计了评价加铺聚酯玄武岩纤维无纺布后复合沥青混合料的裂缝反射疲劳试验,对加铺聚酯玄武岩纤维无纺布、聚酯玻纤布及不贴布的3种类型混合料进行试验对比;并对施工工艺及注意事项进行了比较全面的描述。从而确定了聚酯玄武岩纤维布具有较高的断裂延伸率和抗拉强度,具有优异的加筋效果,可大大提高沥青面层的抗裂性能,有效消除路面结合处或裂缝处的应力集中,延长道路的使用寿命的作用。     

玄武岩纤维水泥混凝土路面施工工艺及质量控制

玄武岩纤维混凝土品质好、性能高、易于施工,可在一定程度上取代钢筋混凝土.该文结合张石高速公路石家庄出入口收费广场水泥混凝土路面工程,研究并总结了玄武岩纤维混凝土的施工工艺及质量控制,以推广玄武岩纤维在水泥混凝土路面中的应用.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

玄武岩纤维贫混凝土复合式沥青路面荷载应力分析

在三维等参元理论和弹性层状体系理论的基础上,运用大型通用有限元分析软件ANSYS,分析了玄武岩纤维贫混凝土基层沥青复合式路面(BFRLC+AC)荷载应力,确定了路面结构的临界荷位,及BFRLC板的合理板长,研究了不同沥青面层厚度、沥青面层模量、BFRLC板厚度、BFRLC板模量及基础模量对玄武岩纤维贫混凝土基层层底应力的影响。为BFRLC+AC复合式路面结构设计提供一定的理论基础。     

重冰冻区低温-荷载耦合作用下玄武岩纤维沥青路面的抗裂性能

针对内蒙古重冰冻区沥青路面所处的严寒工作环境及路面病害,提出基于抗裂性能的路面结构控制指标。利用Ansys有限元软件建立新建玄武岩纤维沥青路面结构的计算模型和出现裂缝后的路面计算模型,通过室内试验确定玄武岩纤维沥青路面力学参数、热物性参数与其他参数,分别对其低温-荷载耦合作用下的抗裂性能指标进行计算分析,并对玄武岩纤维沥青混合料疲劳寿命进行测试,验证有限元模拟结果的正确性。研究表明:低温-荷载耦合作用下,易裂点位处新建玄武岩纤维沥青路面各项抗裂指标均有所提升;不同荷载位置对含裂缝玄武岩纤维沥青路面不同裂缝扩展时期的影响具有差异化;含裂缝玄武岩纤维沥青路面在低温-正载K_Ⅰ、低温-偏载K_Ⅰ和低温-偏载K_Ⅱ作用下易裂系数指标K_R都较小;在不同温度和应力水平下,玄武岩纤维沥青混合料疲劳寿命始终显著高于普通沥青混合料。     

玄武岩纤维沥青混凝土优选及疲劳寿命预估

通过熵权法加权的灰靶理论,对6组不同长度、掺量的玄武岩纤维沥青混凝土路用性能进行综合评价分析,得到最优玄武岩纤维长度及掺量;对其最优组进行疲劳试验,以劲度模量及荷载作用次数为参数,建立BP神经网络模型。结果表明:经过玄武岩纤维改性的沥青混凝土其各项路用性能均得到提高,其中掺加0.3%的6 mm玄武岩纤维后,沥青混凝土路用性能综合评价最高;采用BP神经网络模型进行玄武岩纤维沥青混凝土疲劳寿命预测可得到较为准确的结果,最大误差小于1%,相比之下Levenberg-Marquardt训练算法收敛速度较快,泛化能力好,且误差平方和明显低于其他两种算法,最大相对误差为0.064%～0.485%。     

玄武岩纤维对高速公路沥青混凝土抗疲劳性能改善的研究

为探讨玄武岩纤维对于增强高速公路沥青混凝土抗疲劳性能的适用性,采用四点弯曲小梁试验机分别在300×10-6,400×10-6,500×10-6,600×10-64种应变水平下进行实验,比较分析了不添加玄武岩纤维、添加(质量分数)0.05%、0.3%正常玄武纤维,以及添加0.3%废渣玄武岩纤维4种沥青混合料的疲劳性能。研究表明,玄武岩纤维能显著改善高速公路沥青混凝土的抗疲劳性能,而且添加0.3%玄武纤维的沥青混合料的疲劳寿命要好于0.05%,但是即便是很少量的玄武纤维(0.05%掺量)在改善沥青混合料疲劳性能方面仍然有很大的优势。而对于废渣纤维而言,在低应变下(300×10~(-6),400×10~(-6))对于沥青混合料的疲劳性能改善明显,若能剔除其中的球状颗粒,也可以一定程度改善沥青混合料的抗疲劳性能。     

合成纤维混凝土路面切割小梁弯曲疲劳试验

将室外自然条件下养护的合成纤维混凝土路面板切割成小梁试件进行弯曲疲劳试验。结果表明:在同应力比下纤维混凝土的疲劳寿命是普通混凝土的25~79倍,明显大于室内养护小梁试验的结果。说明掺入纤维可减少路面混凝土中的原生缺陷,对改善路面混凝土抗疲劳性能有很大帮助。     

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。     

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。     

玄武岩纤维沥青胶浆的路用性能

为了研究玄武岩纤维对沥青混合料性能的影响,对不同玄武岩纤维掺量下的纤维沥青胶浆进行锥入度、软化点、延度、弹性恢复和表观粘度试验,考察玄武岩纤维掺量及温度对纤维沥青胶浆性能的影响,同时分析纤维沥青胶浆的作用机理.试验结果表明,玄武岩纤维的加入可增加沥青混合料中结构沥青的比例,提高集料表面沥青膜的厚度,改善沥青胶浆的高、低温性能及疲劳性能,从而增强路面的耐久性.玄武岩纤维的加入降低了纤维沥青胶浆的锥入度,提高了纤维沥青胶浆的软化点、弹性恢复和表观粘度.由不同玄武岩纤维掺量下沥青胶浆的延度试验和表观粘度试验可知,过量加入纤维会影响混合料的应变性能和工作性.     

UTW路面用混凝土试验研究

对普通混凝土、钢纤维混凝土、聚丙烯纤维混凝土和网状聚丙烯纤维混凝土进行强度性能和疲劳性能的室内对比试验，结果表明：钢纤维和Fibermesh网状聚丙烯纤维对混凝土抗弯拉强度改善明显；掺入三种纤维后提高了混凝土的柔韧性，尤其是网状聚丙烯纤维和单丝纤维，改善效果很明显，这对改善UTW路面应力状况非常有利；网状聚丙烯纤维混凝土在0.65～0.90应力水平范围内，疲劳寿命增长均很明显，而且相对比较稳定，说明网状聚丙烯纤维的增韧作用更加明显，适宜于UTW路面使用。