聚丙烯纤维增强的高强钢筋混凝土梁受弯性能研究

为研究聚丙烯纤维增强的高强钢筋混凝土梁的受弯性能,对6根矩形截面梁进行了集中荷载作用下试验研究。对比分析了聚丙烯纤维增强的高强钢筋混凝土梁的受弯承载力、正常使用阶段的裂缝宽度。研究表明:聚丙烯纤维增强的高强钢筋混凝土梁的受力性能与普通钢筋混凝土梁相同,其裂缝宽度、受弯承载力均可以按照现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中相关公式计算。掺入聚丙烯纤维可以减小裂缝间距和裂缝宽度,以满足裂缝宽度限值的要求;同时还可以提高试件的抗裂能力。     

碳纤维增强混凝土的单轴拉伸特性

试验研究了碳纤维增强混凝土在单轴拉伸荷载下的力学性能.试验发现:当纤维体积掺量为0.1%时,纤维混凝土的抗拉强度比基准混凝土提高11%,极限拉伸应变提高24%,断裂能提高47.8%.纤维混凝土特征长度增加,即纤维混凝土脆性降低.试验证明:碳纤维具有良好的阻裂性能,增强了硬化混凝土的抗裂性能.     

聚丙烯纤维自密实混凝土弯曲疲劳试验裂缝发展规律研究

本文主要对不同聚丙烯纤维掺量的自密实钢筋混凝土梁在不同疲劳应力水平作用下的裂缝发展规律进行了弯曲疲劳试验研究,研究结果表明:聚丙烯纤维能在一定程度上抑制混凝土裂缝的扩展。同一疲劳应力水平作用下,随着聚丙烯纤维掺量的调高,试验梁的裂缝宽度及裂缝长度相应变小,但裂缝宽度及长度变化规律图与其增量变化规律图基本相似,且不同聚丙烯纤维掺量的自密实混凝土梁裂缝发展规律相近。相同聚丙烯纤维掺量的试验梁,作用的疲劳应力水平越高,其裂缝宽度及长度增长速度越快;同一疲劳应力水平作用,聚丙烯纤维掺量越大的试验梁,其裂缝宽度及长度增长速度越慢。     

聚丙烯纤维混凝土梁受弯抗裂试验研究

为了研究聚丙烯纤维混凝土梁的受弯开裂性能,确定混凝土梁抗裂的最佳聚丙烯纤维掺量,制作15根钢筋混凝土梁,并设计5种纤维掺量水平,对其进行受弯抗裂试验,分析不同掺量水平对梁试件裂缝扩展、应变和跨中荷载位移曲线等方面的影响。研究结果表明：聚丙烯纤维的桥接作用能够牵制混凝土的局部裂缝,增加试件的延性,延缓初裂缝出现的时间,并且提高试件的开裂应力和开裂能;但与纤维掺量水平并非正相关,体积掺量为0.2%时的提升效果最好,为试件受弯抗裂最佳掺量。     

增大水泥混凝土道面板尺寸的研究

采用普通混凝土、聚丙烯纤维混凝土、膨胀混凝土和聚丙烯纤维增强膨胀混凝土等4种混凝土,在半刚性基层上浇筑了5 m×10 m、5 m×12 m和5 m×15 m及6 m×10 m、6 m×12 m和6 m×15 m 6种尺寸规格的混凝土道面板共12 220 m2的试验段,其中部分基层顶面铺设有塑料薄膜.研究了各种混凝土的施工性能,混凝土的强度,道面板的开裂及切缝的断裂,缩缝的张开量及其变化量.结果显示,聚丙烯纤维能有效防止道面板早期塑性裂缝,膨胀混凝土能部分补偿道面板的收缩,延缓切缝的断裂并减小缩缝宽度.基层顶面铺设塑料薄膜,缩缝宽度和缩缝宽度变异增大.     

聚丙烯粗纤维超高性能混凝土的断裂性能

采用三点弯曲断裂试验研究了聚丙烯粗纤维体积分数为0～2.0%的超高性能混凝土的断裂性能。试验结果显示,与不掺纤维的素超高性能混凝土相比,聚丙烯粗纤维的掺入可有效地改善断裂试件的韧性,掺聚丙烯粗纤维的超高性能混凝土断裂试件发生延性破坏,且荷载～位移曲线及荷载～CMOD曲线均有缓和而饱满的下降段,出现了明显的"二次强化"现象;聚丙烯粗纤维被拔出或拉断的过程中吸收大量的能量,使超高性能混凝土的韧性得到显著改善,断裂能、断裂韧度、裂缝尖端亚临界扩展量等断裂参数随纤维体积分数的增加大大提高。     

聚丙烯纤维在高性能混凝土中的应用

在高性能混凝土中掺加聚丙烯纤维可以大幅度提高混凝土韧性,从而提高了混凝土的耐久性。文章研究了纤维对增强高性能混凝土品质的影响。试验结果表明,掺加体积率为0.9%聚丙烯纤维的C60纤维增强高性能混凝土较基准混凝土在抗折强度、疲劳特性、抗渗、抗冻等方面都有很大的提高。纤维增强高性能混凝土有很广阔的发展前景。     

聚丙烯纤维对橡胶混凝土韧性特征的影响研究

在橡胶混凝土中,掺入聚丙稀纤维,以提高其韧性。结合室内试验对聚丙烯纤维增强橡胶混凝土的抗弯拉、抗压和抗冲击性能进行了测试分析,并对增韧机理进行了微观分析。结果表明:随着聚丙烯纤维的加入,弯拉强度、弯曲韧性和抗压强度均呈现先增大后减小的趋势,当纤维掺量为08 %时达到峰值,破坏模式发生变化;抗冲击性能随着纤维掺量的增大而快速提高;在水泥基体中掺入橡胶粉后相当于引入大量低弹性模量的惰性物质,导致水泥基体初裂强度和断裂韧度的降低,从而有利于纤维桥联作用的发挥和多缝开裂的实现;综合考虑聚丙烯纤维的合理掺量不宜超     

聚丙烯纤维混凝土弯曲疲劳性能

将聚丙烯纤维掺入普通道路混凝土可以大幅度提高混凝土的高曲疲劳等路用性能，并通过试验建立了聚丙烯纤维混凝土的疲劳方程，结果表明，聚丙烯纤维不但能使混凝土的强度提高，更主要的是在大应力作用下，可成倍地提高混凝土的弯曲疲劳寿命。     

混杂纤维混凝土梁抗剪性能试验研究

混杂纤维(由聚丙烯和聚乙烯组成)具有耐腐蚀、耐碱性、密度低、不连续结构、易于使用等特点,它能大幅提高混凝土的力学性能和耐久性,降低开裂风险。主要研究了混杂纤维在不同箍筋间距下,对混凝土梁抗剪性能的影响,结果表明,混杂纤维能显著提高混凝土梁的极限抗剪强度、延性、刚度和韧度,大幅降低混凝土梁的开裂裂缝宽度,但其有效性会随着箍筋间距的减小而减小。     

混合配筋混凝土梁裂缝宽度试验及计算方法探讨

为了研究FRP筋与普通钢筋（HRB筋）混合配筋混凝土梁在受弯过程中的裂缝开展机理及其计算方法，设计制作8根混合配筋混凝土梁和3根普通钢筋混凝土梁。通过改变FRP筋种类、FRP筋直径、钢筋强度、FRP筋和钢筋配筋面积比以及截面配筋率等参数，对比分析试验梁抗弯承载力、裂缝分布、平均裂缝间距和裂缝宽度的变化规律。给出FRP筋与钢筋混合配筋混凝土梁抗弯承载力建议计算公式，并结合相关试验数据对其预测值和试验值进行分析，证明建议计算公式的精确性和合理性。根据传统的钢筋混凝土梁裂缝宽度计算理论，结合现有试验结果，对21根混合配筋混凝土梁的受弯开裂特性进行综合分析，提出正常使用阶段平均裂缝间距l_m和受拉纵筋应变不均匀系数ψ的计算公式，修正裂缝宽度短期扩大系数τ_s，并在此基础上提出短期最大裂缝宽度的建议计算公式。结果表明：混合配筋混凝土梁正截面仍符合平截面假定；随截面配筋率的增大，混合配筋混凝土梁的平均裂缝间距和最大裂缝宽度均逐渐减小；单层配筋混合配筋混凝土梁的最大裂缝宽度比双层配筋大；平均裂缝间距建议计算公式精度较好；短期最大裂缝宽度建议公式的计算值与实测值吻合较好。相关研究成果可为混合配筋混凝土梁的设计提供一定的参考。     

基于双G断裂准则的钢筋混凝土结构锈胀寿命预测

基于文献[1]提出的腐蚀钢筋混凝土钢筋锈胀力的公式,利用断裂力学理论推导了锈蚀钢筋混凝土构件裂缝扩展应变能释放率的表达式,应用双G断裂准则对锈蚀钢筋混凝土结构的裂纹扩展寿命进行了预测,分析了裂纹扩展寿命与混凝土强度等级,保护层厚度和钢筋直径的定量关系。结果表明：构件初始裂纹长度时锈胀的起裂、稳定扩展和失稳扩展寿命影响非常严重;钢筋直径和混凝土强度等级的增加会引起裂纹扩展寿命的增加,随着混凝土保护层厚度的增大,裂纹扩展寿命略有下降趋势。因此,为提高混凝土结构的耐久性,合理设置混凝土保护层厚度是至关重要的。     

缓粘结部分预应力混凝土T梁裂缝宽度的试验研究

为了研究缓粘结预应力混凝土构件的受力性能和使用性能,采用2种不同的方式制作了缓粘结预应力筋,即采用增强纤维塑料布缠绕的方式和PVC塑料管灌浆的方式,并对3根缓粘结部分预应力混凝土T梁进行了试验研究和理论分析,得到了试验梁在荷载作用下的裂缝发展和分布规律,以及荷载与最大裂缝宽度之间的关系.在试验研究的基础上,结合裂缝宽度...     

改性聚酯纤维混凝土在机场跑道改建中的应用

为了研究道面改性聚酯纤维混凝土早期抗裂性能,提出了道面合成纤维混凝土早期抗裂性能的试验方法,进行了改性聚酯纤维的规格、掺量和搅拌时间等阻裂性的试验.纤维规格对裂缝面积影响最大,纤维掺量对裂缝影响次之.在试验结果的基础上,确定了某机场道面改性聚酯纤维混凝土的配合比,成功地解决了该机场道面混凝土早期裂缝问题.     

轨枕埋入式无砟轨道UF500纤维混凝土限制裂纹宽度试验结果

轨枕埋入式无砟轨道道床板采用现浇混凝土,为保证道床的耐久性,国内外对混凝土裂缝的最大宽度均有严格限制规定。以武广客运专线武汉工程试验段RHEDA2000无砟轨道系统为试验对象,进行了UF500纤维混凝土限制裂纹宽度试验,探讨应用新型材料提高道床板混凝土的抗裂性能、限制裂缝宽度的新途径,其结果证实,采用UF500纤维混凝土能够达到限制裂缝宽度的目的。     

混杂复合纤维高性能混凝土断裂性能研究

为了研究混杂复合纤维对高性能混凝土断裂性能的影响,采用切口梁,对11种配合比的单掺及混掺纤维高性能混凝土进行断裂试验。基于断裂试验结果,采用理论分析方法,以比例极限强度、峰值强度、断裂能为评判指标,对其断裂性能、混杂效应进行了研究。结果表明:CTF纤维和PF单掺纤维混凝土断裂试验呈现出脆性破坏;试验中CTF,PF纤维断裂试验的最佳掺量分别为1.2,1.0 kg/m3;基于双掺纤维（CTF+PF）混凝土试验结果,分析得到了试验中双掺的最佳配比,同时通过计算得到对应于f_l,f_u和G_F的混杂效应系数分别为1.146,1.117,1.247,呈混杂正效应。     

钢筋混凝土梁裂缝宽度试验与计算方法

为了建立混凝土结构裂缝验算的统一公式,对28根钢筋混凝土梁进行试验,分析了配筋、保护层厚度和截面高度变化对钢筋重心水平对应的梁侧面的裂缝间距和裂缝宽度的影响规律;确定了结构设计中裂缝宽度验算对应的裂缝形态特征;提出了以纵向受拉钢筋直径和间距为变量的纵向受拉钢筋有效影响区的计算方法;改进了平均裂缝间距及最大裂缝宽度的计算模式,并将计算值与实测值进行了比较。结果表明:建议的公式精度较好,使最大裂缝宽度的计算更为合理,适用于大保护层和高截面的钢筋混凝土梁。     

裂损衬砌网-锚与板-锚加固结构力学特性试验

为探明裂损衬砌维修加固后的力学性能,对裂损衬砌新型网-锚、板-锚轻型快速微创组合加固结构的全过程力学特性进行了研究。通过自主研制的卧式偏心加载装置,对网-锚、板-锚加固裂损衬砌后形成的组合结构进行大偏心受压反复加卸载试验,揭示了钢筋混凝土和素混凝土裂损衬砌加固组合结构的全过程荷载-挠度关系、破坏模式、裂缝发展规律及网/板片应变演化过程。研究结果表明：对于钢筋混凝土衬砌,未加固、网-锚加固和板-锚加固结构5次反复加卸载后峰值承载力相比首次峰值承载力分别降低了28.9%、25%和16.7%,网-锚加固和板-锚加固后结构的主裂缝总开展量相比未加固时分别减小了74.3%和61.4%,总挠度分别增加了25.5%和25.54%,裂损衬砌结构的裂缝宽度发展得以有效抑制,峰后韧性显著提高,剩余承载能力得到了更充分的发挥;对于素混凝土衬砌,网-锚加固和板-锚加固后最大峰后荷载相比首次峰值点分别增加了30.8%和6.7%,峰后总位移比峰前分别增加了1 040.6%和413.0%,受拉侧主裂缝总开展相比开裂时的裂缝宽度分别增加约11.78倍和11.81倍,素混凝土衬砌由开裂后“一裂即坏”的脆性破坏转化为延性破坏,峰后韧性大幅增加;网-锚加固后结构掉渣风险显著降低且无掉块现象出现,板-锚加固后无掉渣、掉块现象;短锚无拔出迹象,仅个别短锚出现轻微弯曲变形;板-锚组合加固结构的峰后韧性要优于网-锚组合加固结构。     

预应力NSM CFRP抗剪加固钢筋混凝土T梁试验

大跨径预应力混凝土梁桥易因竖向预应力损失等导致抗剪性能不足,引起腹板斜裂缝和梁体下挠等病害.为提高混凝土梁桥的斜截面承载和抗裂性能,提出了表层嵌贴(NSM)预应力CFRP加固钢筋混凝土梁腹板的方法,研发了专用夹具及张拉锚固装置,并实现了预应力NSM CFRP对钢筋混凝土T梁腹板的抗剪加固.在此基础上,进行了4根预应力N...