基于灰靶决策优化的玄武岩纤维混凝土配合比设计及其阻裂增韧性能评价

为得到阻裂增韧性能优异的玄武岩纤维桥梁混凝土,在配合比设计时,基于灰靶决策优化理论对玄武岩纤维混凝土进行力学与抗裂性能的初步材性优选,同时通过平板抗裂、干燥收缩、三点弯曲韧性试验研究玄武岩纤维在混凝土塑性阶段、养生期内的阻裂抑缩及后期承荷时的增韧作用规律,综合分析得出在混凝土中阻裂增韧性能最优的玄武岩长度、掺量.试验结果表明:玄武岩纤维能有效延缓塑性裂缝开展时间、降低裂缝面积,对降低失水收缩和改善脆性开裂也极为有利,长度为12 mm、掺量为0.06％的玄武岩纤维混凝土阻裂增韧性能综合最优.     

柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性评价方法

半刚性基层材料自身抗裂性能不足将导致基层开裂,基层开裂将导致路面结构的破坏.针对半刚性基层常见的开裂病害,提出采用柔性纤维增强水泥稳定碎石抗裂性能,并通过室内干缩试验、温缩试验以及断裂韧性试验研究了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能.结果表明材料的干缩耗能系数、温缩耗能系数以及断裂韧度综合反映了柔性纤维增强水泥稳定碎石的抗裂性能,可以用来定性评价半刚性基层的抗裂性能.     

水泥基材料抗裂性能对比分析

采用环约束试验，对3类等强度混凝土(标养28 d约50 MPa)——普通混凝土(OC)、传统纤维混凝土(ECC)和低收缩纤维混凝土(HP-ECC)的抗裂性能进行了对比；并通过接触式收缩试验，对三者体积稳定性的差异进行了分析。环约束试验显示，OC和ECC均出现开裂，OC的开裂时间为16 d,有一条明显裂缝；ECC第1条裂缝出现时间为14 d,试验进行至56 d时，ECC共出现9条均布裂缝；而HP-ECC至112 d龄期始终无裂缝。收缩试验显示，HP-ECC的干燥收缩值较OC、ECC分别降低68%和82%。低收缩纤维混凝土的抗裂性能明显高于传统纤维混凝土，与其他方法相比，使用低收缩复合水泥是解决ECC约束收缩开裂的有效手段。     

基于致密增韧机理的高抗折混凝土制备试验研究

该文基于致密增韧思路,开展了集料致密级配优选、环氧树脂纤维空间网架及养生条件对混凝土抗折强度影响试验研究,常规条件下成功制备28 d龄期抗折强度19.4 MPa的混凝土。试验发现:采用优化致密级配集料制备的水泥混凝土空间堆积密度大,致密程度高;环氧树脂纤维空间网架进一步填充混凝土微孔隙,提高结构密实度,抑制微裂缝扩展,提高混凝土的抗裂性,实现了混凝土抗拉性能增强;混合养生条件更有利于促进环氧树脂纤维与水泥水化物共生,形成抗裂结构网架。     

九江长江公路大桥索塔高性能粉煤灰混凝土的早期抗裂与长期变形性能

结合九江长江公路大桥索塔工程,对掺粉煤灰的高性能混凝土配合比的早期开裂敏感性与长期变形性能进行了试验。结果显示,与同强度等级未掺粉煤灰的混凝土相比,掺入质量分数22.5%的Ⅰ级粉煤灰等量取代硅酸盐水泥配制的C50混凝土,其不仅具有良好的工作性能和力学性能,且水化热温升和早期自收缩下降、温度应力储备增加、抗塑性收缩开裂能力提高;同时,长期干燥收缩和徐变降低。掺入0.75kg/m3聚丙烯纤维可进一步提高其早期抗裂性能。     

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.     

不同几何尺寸纤维对混凝土的性能影响

研究了不同尺寸聚丙烯纤维混杂对水泥混凝土的力学性能、自由收缩、抗裂性能及抗渗性能的影响。结果表明:掺入纤维可以明显改善其性能,而不同尺寸纤维的混杂优于单一纤维,且不同长短纤维的最佳混杂比例介于5∶5~7∶3之间。从不同尺寸的纤维在相应结构层次上的叠加效应角度来阐述纤维混杂的作用机理。     

碳-聚丙烯混杂纤维混凝土力学性能试验研究

纤维混凝土以其增强、阻裂、增韧的独特优势,在混凝土结构的修复、增强和更新等领域应用越来越广泛。对碳-聚丙烯混杂纤维的"混杂效应"进行了研究,结果表明,混杂纤维的掺入增加了混凝土的抗压强度和劈拉强度。这种"正混杂效应"来源于两种纤维在不同的结构层次和性能层次上充分发挥了自身的尺度效应和性能效应,对于纤维混凝土的应用是一个较好的方向。     

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     

金塘大桥混凝土养护剂优选试验研究

试验研究了混凝土养护剂对混凝土保水性、力学性能、变形性能和抗开裂等性能的影响.试验结果表明,对混凝土表面涂刷养护剂,可以增强混凝土早期的保水能力.提高混凝土抗压强度,降低混凝土的干缩率.并可改善混凝土的抗开裂性能.     

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。     

玻璃-聚酯混掺纤维水泥稳定碎石收缩性能研究

为了减小水泥稳定碎石材料的收缩变形,提高水泥稳定碎石基层材料的抗裂能力,本文将聚酯纤维与玻璃纤维,以单掺和复掺两种不同方式掺加入水泥稳定碎石中,研究纤维种类、掺量和龄期对水泥稳定碎石力学性能和收缩性能的影响规律。试验结果表明:掺加纤维可以提高水泥稳定碎石的无侧限抗压强度,改善基层材料的收缩性能,其中玻璃—聚酯纤维混合掺加入基层材料中,能够显著改善水稳碎石材料的力学性能和收缩性能。     

聚丙烯腈纤维增强水泥混凝土的抗弯性能

为了研究将体积掺率0．085％～0．17％的聚丙烯腈纤维(PAN)掺入水泥混凝土后，对硬化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容重，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：聚丙烯腈纤维能够均匀地分散在混凝土中，纤维混凝土无离析现象；该纤维对混凝土具有良好的增韧效应和一定的增强效应。腈纶纤维使混凝土由脆性破坏变为有较好的延展性，可用于修建高等级水泥混凝土路面、桥梁面板、机场道面、堆石坝面板和抗震防爆结构等。     

掺加高吸水树脂(SAP)的混凝土孔结构及其耐久性

针对西北干旱地区混凝土外养护效果不佳，且养护试件极易开裂、耐久性较差的现状。采用自制高吸水树脂(SAP)作为内养护材料，通过核磁共振分析测试了不同掺量的SAP对混凝土孔结构的影响，并基于抗裂圆环试验评价不同掺量的SAP对混凝土试件抗裂性能的影响，此外通过抗冻性能试验和抗氯离子渗透试验探讨了不同掺量的SAP对混凝土试件耐久性能的影响。结果表明：掺加适量的SAP会使得混凝土内部的凝胶孔隙和毛细孔增多；掺加SAP并在内养护条件下可有效改善混凝土试件的耐久性能；SAP掺量越多，混凝土开裂现象改善效果越显著，抗氯离子渗透性能越强；抗冻性指标不同，SAP最佳掺量不同。     

聚丙烯纤维网水泥混凝土桥面铺装研究

介绍了聚内烯纤维网混凝土桥面铺装设计及施工工艺，综合论述了掺纤维对水泥混凝土力学性能的影响。探讨和分析了聚丙烯纤维水泥混凝土能显著提高混凝土耐磨性、抗冲击能力和抗压、抗折强度，并能降低混凝土的塑性收缩，提高其抗裂能力。     

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。     

钢纤维对再生粗骨料水泥混凝土力学性能影响研究

通过对3种类型(铣削型、波纹型、端钩型)钢纤维再生粗骨料混凝土的力学性能试验,探讨体积分数分别为0、0.5%、1%、1.5%对再生粗骨料水泥混凝土的抗压强度、劈拉强度、抗折强度及抗冲击性能的影响。试验结果表明:钢纤维掺入使再生粗骨料水泥混凝土的力学性能明显增强,端钩型钢纤维对再生粗骨料混凝土的性能影响最大;钢纤维掺量对劈拉强度和抗折强度影响显著,对抗压强度影响较小,同时能提高抗冲击性能,当钢纤维掺量为1%时,再生粗骨料混凝土的初裂冲击次数能提高将近300%。该研究对同类再生粗骨料混凝土中添加钢纤维后的力学性能研究具有一定参考和借鉴意义。     

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.     

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。     

纳米和纤维增强水泥基材料耐高温性能及机理研究进展

为提高混凝土的耐高温性能，基于国内外众多学者的试验研究和理论分析，总结了纤维和纳米混凝土的高温劣化机理，并综述了纤维和纳米粒子增强水泥基复合材料耐高温性能的研究进展。分析表明：1)混凝土高温爆裂现象与蒸汽压力机理、热应力机理以及热开裂机理有关；2)混杂纤维可降低基体各部分之间的温差、释放蒸汽压力等，从而有效提高混凝土的结构高温稳定性；3)纳米粒子通过优化微观结构有助于增强水泥基体的耐高温性能；4)纤维和纳米粒子共同作用有助于进一步提高水泥基材料耐高温性能。该结论可为混凝土耐高温性能和高温试验明确研究方向提供参考。