新型纤维增强混凝土梁的抗弯冲击特性

为了研究纤维增强混凝土梁的抗弯冲击特性．利用自制的自由落锤抗弯冲击试验装置，测定了不同体积掺率下细直径的腈纶纤维、聚酯纤维、玻璃纤维，粗直径的聚丙烯纤维和哑铃形钢纤维增强混凝土梁的抗弯冲击力学性能。试验表明：纤维增强混凝土梁的冲击次数与纤维品种和体积掺率有关；当细直径纤维的体积掺率为0．07％～O．27％时，纤维增强混凝土梁的初裂、破坏冲击次数分别为素混凝土的1．1～4．5倍和1．1～4．4倍；当粗直径纤维的体积掺率为O．5％～1．4％时，纤维增强混凝土梁的初裂、破坏冲击次数分别为素混凝土梁的2．4～4．6倍和5．2～31．0倍。细纤维增强混凝土梁的初裂冲击性能优于粗纤维增强混凝土梁．粗纤维增强混凝土梁的破坏冲击性能和冲击延性明显优于细纤维增强混凝土梁。     

纤维增强生态混凝土弯曲疲劳特性

系统研究了全掺钢纤维、玻璃纤维、腈纶纤维及全掺腈纶纤维混凝土梁底撒布一层钢纤维等结构形式的弯曲疲劳特性,探讨了粉煤灰对纤维混凝土疲劳性能的影响。试验表明：粉煤灰能显著改善纤维混凝土弯曲疲劳性能;玻璃纤维对混凝土疲劳性能的改善效果比腈纶纤维和钢纤维稍差;掺粉煤灰时,当腈纶纤维掺量为1．0kg／m^3时,全掺纤维混凝土的疲劳强度比基准混凝土提高了约12％,素混凝土梁底层撒布一层2．6kg／m^2的钢纤维时,纤维混凝土梁的疲劳强度比基准混凝土提高了12％,在腈纶纤维掺量为1．0kg／m^3纤维混凝土梁底部撒一层2．6kg／m^2时,纤维混凝土的疲劳强度比基准混凝土提高了17％,即钢纤维与腈纶纤维联合使用后,构件的弯曲疲劳性有了较为显著的改善,对于道路及桥梁采用这一结构形式比较理想。     

耐碱玻璃纤维混凝土的抗弯冲击性能研究

耐碱玻璃纤维在混凝土中分散性良好,显著改善了混凝土的抗弯冲击性能。由梁弯曲冲击试验发现:当玻璃纤维掺量为1.6~2.7 kg/m3时,纤维掺量2.7 kg/m3(G 3)的初裂冲击次数比掺量2.0 kg/m3(G 2)和1.6 kg/m3(G 1)时分别提高1.97倍和2.81倍,比素混凝土提高10.97倍;G 2的初裂冲击次数比G 1提高28%,比素混凝土提高3.03倍。G 3的破坏冲击次数比G 2提高1.95倍,比G 1提高2.78倍,比素混凝土提高11.01倍;G 2的破坏冲击次数比G 1提高28%,比素混凝土提高3.08倍;G 1的破坏冲击次数比素混凝土提高2.18倍。纤维质量掺量由2.0 kg/m3提高到2.7 kg/m3时,对改善混凝土抗弯冲击性能效果十分显著。玻璃纤维显著改善了混凝土的抗弯冲击性能,可以用于机场道面、桥面等工程。     

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.     

耐碱玻璃纤维混凝土路面研究(二)——耐碱玻璃纤维混凝土动载与干缩特性研究

文章研究了超重轴载和特重交通量条件下使用的耐碱玻璃纤维混凝土及钢纤维混凝土的动载特性。建立了最新的路面混凝土抗弯拉冲击韧性的试验方法。     

路面钢纤维混凝土特性和路面结构形式的研究

本文系统研究了路用钢纤维凝土静载和动载力学特性，提出了全载面钢纤维混凝土路面和拉区用钢纤维凝土、压区用素混凝土的分层复合路面两种结构形式，实验研究结果表明，当路面厚度相同（１０～１２０ＭＭ），拉区钢纤维混凝土层为截面高度４０％时，其抗弯初裂强度，极限强度，疲劳强度和全截面钢纤维混凝土路面相当。     

高锆耐碱玻璃纤维混凝土弯曲疲劳特性试验研究

为了掌握高锆耐碱玻璃纤维对混凝土疲劳性能的改善效果,研究了不同应力水平、不同体积掺率的高锆耐碱玻璃纤维混凝土的弯曲疲劳特性。对比了高锆耐碱玻璃纤维与钢纤维、粗聚丙烯纤维增强混凝土弯曲疲劳寿命的差异。试验结果表明:在低应力水平为0.63时,体积掺率分别为0.25%、0.45%和0.75%的高锆耐碱玻璃纤维混凝土GF25、GF45和GF75的疲劳寿命比素混凝土分别提高了68%、171%和243%;中等应力水平0.67时,GF25、GF45和GF75的疲劳寿命比素混凝土分别提高了59%、154%和209%;较高应力水平为0.70时,GF25、GF45和GF75的疲劳寿命比素混凝土分别提高了53%、76%和115%。当中等应力水平为0.67时,GF75的疲劳寿命比同体积掺率为0.75%的粗聚丙烯纤维混凝土PPF75提高了130%,GF45的疲劳寿命比同体积掺率为0.45%的钢纤维混凝土SF45提高了104%。可见掺加了高锆耐碱玻璃纤维显著改善了混凝土的疲劳性能;在中等应力水平、同体积掺率下,高锆耐碱玻璃纤维对混凝土弯曲疲劳性能的改善效果优于钢纤维与粗聚丙烯纤维。     

纤维对C50防水混凝土抗裂及防渗性能的影响研究

通过试验研究了单掺聚丙烯纤维、钢纤维和复合钢纤维与聚丙烯纤维对C50防水混凝土力学、防渗及抗裂性能的影响。结果表明:纤维的掺入对混凝土的抗压强度影响不大,可明显提高其劈拉强度和抗裂性能,但会降低其抗水渗透和抗氯离子渗透性能,适量的聚丙烯纤维与钢纤维复掺可改善其防渗性能;复合钢纤维-聚丙烯纤维混凝土的性能优于单掺两种纤维的混凝土;1.05%体积掺量的钢纤维和0.15%体积掺量的聚丙烯纤维复合时,混凝土性能最佳。     

高性能纤维素纤维及其混杂纤维混凝土的弯曲疲劳特性

系统研究了高性能纤维素纤维、钢纤维、纤维素纤维及钢纤维混杂纤维混凝土的弯曲疲劳特性,探讨了龄期对纤维素纤维增强粉煤灰混凝土疲劳性能的影响。试验表明:纤维素纤维混凝土疲劳强度比素混凝土提高6.8%;纤维素纤维与钢纤维联合使用后,构件的弯曲疲劳性有了较为显著的改善,钢纤维掺量64 kg/m3与纤维素纤维掺量1.3 kg/m3混掺时,混杂纤维混凝土比单掺钢纤维64 kg/m3的混凝土疲劳强度提高15.4%。即混杂纤维将会充分发挥各种纤维的优势,对改善疲劳性能的作用比单掺钢纤维和纤维素纤维都显著。纤维素纤维增强粉煤灰混凝土70 d时疲劳强度比34 d提高11%。     

配套使用电感试验和抗折试验对钢纤维混凝土力学特性及纤维分布的研究

纤维在混凝土中的含量和方向对钢纤维混凝土(SFRC)的力学性能有很大的影响,因此研究钢纤维在基体中的分布至关重要。本文对不同纤维含量(30,45和60 kg/m3)的传统钢纤维混凝土(CSFRC)和自密实钢纤维混凝土(SFRSCC)进行抗压、抗折和电感试验,分析钢纤维掺量对混凝土抗压强度、剩余抗折强度及纤维分布的影响规律。结果表明,钢纤维对混凝土抗压强度没有明显提高作用;荷载强度达到峰值之前,混凝土剩余抗折强度与钢纤维掺量成正比,且自密实钢纤维混凝土(SFRSCC)裂后性能更好;纤维含量对其分布没有明显影响。此外,本文通过电感试验验证了纤维含量和电感值的关系,结果表明,钢纤维对混凝土抗压强度没有明显提高作用;荷载强度达到峰值之前,混凝土剩余抗折强度与钢纤维掺量成正比,且SFRSCC裂后性能更好;而纤维掺量对其分布没有明显影响。     

车辆荷载作用下纤维沥青路面响应分析

基于弹性理论,采用有限元方法分析车辆荷载作用下,纤维沥青混凝土的模量、不同道路等级下的纤维沥青混凝土层位置和厚度、基层厚度对路表最大弯沉、基层和底基层的层底径向应力的影响。结果表明,纤维加入到沥青路面后,提高了路面的整体变形能力,从而可以减小路面面层的厚度;基层厚度的增加,不仅缓解了由于纤维沥青混凝土面层厚度减小而产生的基层和底基层的层底径向应力的增加,而且可以减小纤维沥青混凝土的掺入量。在考虑提高路面结构的整体性以及面层和基层之间的粘结力时,给出了不同道路等级下纤维沥青路面结构的合理设计。     

纤维增强混凝土抗冻性试验研究

设计4种混凝土,即基准混凝土、钢纤维增强混凝土、耐碱玻璃纤维增强混凝土及聚丙烯纤维增强混凝土,以此4种混凝土为研究对象,进行混凝土抗冻性试验。试验结果表明:纤维增强混凝土的抗冻性能好于基准混凝土的抗冻性能;本试验的3种纤维增强混凝土中,抗冻性能最好的是聚丙烯纤维增强混凝土,其次是耐碱玻璃纤维增强混凝土,再次是钢纤维增强混凝土。     

GFRP桥面板在公路桥梁上的应用

GFRP桥面板是用玻璃纤维复合材料制成蜂窝状断面,再在上下面各贴一层FRP板形成T形断面的上翼缘,与下方的钢工字梁(或混凝土工字梁)复板共同受力。其抗风化、抗腐性能备受用户青睐;它的轻质、高强性能是最具吸引力的钢筋混凝土替代材料。这种桥面板可用于新建公路桥,也可用于更换旧桥面。由于它的自重仅为钢筋混凝土的1/5,更换旧桥面后,相当于提高了桥梁的承载能力。     

哑铃型钢纤维粉煤灰混凝土基本力学性能及抗弯韧性

为了研究哑铃型钢纤维对混凝土力学性能的效用，试验研究了新拌纤维混凝土的坍落度和密度，测定了纤维混凝土的抗压强度、弹性模量、抗劈裂强度；基于美国ASTM及日本JCI方法，用四点弯曲梁测得了抗弯初裂强度、抗弯拉强度和抗弯韧性等。试验证明：哑铃型纤维能够均匀地分散在混凝土中，纤维无结团现象；该纤维对混凝土具有良好的增强和增韧双重效应，对抗弯初裂强度、抗弯拉强度和抗弯韧性等力学指标都有明显的提高。     

钢锭铣削型钢纤维用于厂区道路和工业地坪的计算方法

与普通混凝土相比,钢纤维混凝土具有较大的抗拉强度,其抗裂性能和抗冲击性能突出。钢纤维混凝土用于厂区道路和工业地坪可使该材料的抗裂和抗动力荷载的优良性能得到充分发挥。如何较好地考虑厂区道路和工业地坪各种复杂受力,并用合理而且简便的计算模型对其设计计算,成为保证钢纤维混凝土厂区道路和工业地坪使用寿命和质量的关键。该文对钢锭铣削型钢纤维混凝土力学性能进行了分析,介绍了钢锭铣削型钢纤维混凝土厂区道路和工业地坪的力学计算模型和简化设计计算方法。     

PVA／钢混杂纤维对水泥混凝土弯曲韧性的影响

通过设置3个不同的水胶比：0.30、0.35、0.40和3种纤维体积掺量：0、1.0％、1.5％,研究PVA/钢混杂纤维对混凝土韧性的影响。试验结果表明：结果表明：水胶比越大,混凝土脆性越大;纤维掺量是影响纤维增强水泥混凝土韧性的主要因素,纤维掺量越大,纤维混凝土变形硬化现象越明显,并且韧性指数值也越大,从荷载-挠度曲线中可以看出 PVA/钢纤维混凝土的变形硬化现象较 PVA纤维混凝土的显著。     

钢纤维砼薄壁箱梁扭转裂缝控制试验研究

通过配筋钢纤维高强砼薄壁箱梁的纯扭试验，探讨了钢纤维对纯扭薄壁箱形构件在正常使用极限状态下强度、裂缝的影响；分析了试件抗扭强度和扭转裂缝倾角、裂缝宽度、主裂缝间距的形态及特点。结合钢纤维对混凝土的增强与破坏机理分析，对适合于钢纤维混凝土构件的抗扭强度、裂缝验算方法进行理论计算与试验比较分析，为钢纤维砼薄壁箱梁正常使用极限状态抗扭分析积累试验研究资料。     

钢筋混凝土梁碳纤维布补强破坏试验研究

该文通过对三种不同的钢筋混凝土试验梁进行静载破坏试验,分别获得了未贴碳纤维布、贴一层碳纤维布及贴两层碳纤维布三种试验梁的试验结果。对各试验梁的极限荷载、破坏状况、混凝土应变、挠度以及裂缝进行了分析研究。试验结果表明:试验梁贴碳纤维布后,其开裂荷载、极限荷载均有显著提高,挠度明显减小。该试验成果在实桥加固中进行了成功应用。     

BOTDA光纤传感技术监测钢筋锈蚀损伤的试验研究

基于钢筋锈蚀后钢筋及其周围混凝土的应力、应变发生变化的事实,提出了一种混凝土中钢筋腐蚀监测的新方法,即应用基于布里渊光时域分析计(BOTDA)的光纤传感技术监测钢筋混凝土结构的应变,通过应变分布的变化实现对钢筋锈蚀的监测.通过试验梁对该方法的可行性进行了验证,并对比分析了钢筋局部锈蚀对应变分布的影响,对试验梁的锈蚀位置进行了识别.结果表明,利用BOTDA系统的识别效果与荷载大小,锈蚀位置,锈蚀长度有关,荷载越大,锈蚀段长度越大,越靠近跨中,识别效果越好.因此,BOTDA光纤传感技术能够识别钢筋的锈蚀损伤,实现混凝土结构中钢筋锈蚀的分布式监测.