聚丙烯纤维抗裂混凝土的试验研究及其有限元分析

纤维增强是水泥基材料高性能化的途径之一,以不同掺量的聚丙烯纤维加入混凝土中,研究其对混凝土物理力学性能的影响.结果表明,1.0kg/m3掺量能提高抗压强度4.2％,提高劈裂强度8.5％,降低28天龄期弹性模量,混凝土的变形性能提高;采用有限元法分析表明,聚丙烯纤维混凝土内形成了较大应力梯度,说明其可以用于基础混凝土.     

耐碱玻璃纤维对泡沫混凝土性能的影响

为研究耐碱玻璃纤维对泡沫混凝土各项性能的影响,在泡沫混凝土中掺入体积率为0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%的耐碱玻璃纤维,研究泡沫混凝土的各项性能发展变化规律。结果表明,随着耐碱玻璃纤维掺量的提高,泡沫混凝土的吸水率、吸湿率、早期收缩应变、导热系数降低,抗压强度、劈裂抗拉强度、拉压比均提高,但纤维掺量高于1.2%时,吸水率提高,抗压强度降低。综合考虑纤维对泡沫混凝土各项性能的影响,建议耐碱玻璃纤维最优掺量为体积率1.2%。     

风积沙自密实混凝土力学性能试验

为了更好地对风积沙自密实混凝土的基本力学性能进行研究,基于正交试验结果选择风积沙取代率、粉煤灰取代水泥率、颗粒级配这3个因素对风积沙取代部分河砂配制的自密实混凝土进行单因素试验分析.试验共设计配合比10组,共计立方体试件120个,棱柱体试件30个.探究了风积沙自密实混凝土的立方体抗压、劈裂抗拉及棱柱体抗压强度、工作性能...     

PP纤维对高强人工砂混凝土抗火性能的影响

以温度、聚丙烯纤维(PP纤维)掺量为试验参数,通过试验研究PP纤维掺量对高强人工砂混凝土抗火性能的影响。结果表明:在高强人工砂混凝土中掺入PP纤维可以显著改善其抗爆裂性能;在试验参数范围内,每立方米混凝土中掺入1.5kg的PP纤维能够显著提高受火后高强混凝土抗压强度;而在每立方米混凝土中掺入2kg PP纤维能够有效减少受火后混凝土的质量损失。     

聚丙烯纤维对高性能混凝土强度与耐久性影响的试验研究

研究了掺加聚丙烯纤维、矿渣及粉煤灰对C50高性能混凝土抗渗性、立方体抗压强度、干燥收缩变形以及抗氯离子渗透性能的影响,同时分析了聚丙烯纤维的合理掺量。     

骨料对自密实混凝土工作性能和力学性能的影响

为了研究不同骨料对自密实混凝土工作性能和基本力学性能的影响,采用石灰岩碎石和页岩陶粒作为粗集料,天然砂和花岗岩机制砂作为细集料,设计了4组C40强度等级、不同集料的自密实混凝土进行试验,得到了立方体抗压强度和劈拉强度的关系曲线.结果表明:工作性能方面,粗集料为页岩陶粒的自密实混凝土优于粗集料为碎石的自密实混凝土,细集料...     

白水泥对清水混凝土力学性能和耐久性影响

为推广白水泥在清水混凝土中的应用,通过室内试验的方法,针对掺入不同含量白水泥的清水混凝土在不同养护龄时开展了外观表现、工作性能、抗裂性能、抗拉强度、抗压强度和耐久性试验研究,探讨了w_白水泥和养护龄期对清水混凝土外观表现、力学性能和耐久性的影响。结果表明：白水泥掺入量影响清水混凝土的外观,白水泥掺量越大颜色越浅;随着w_白水泥的增加,清水混凝土早期工作性能略有改善,抗裂性能随之减弱,早期抗压强度、抗拉强度随之增大,电通量先增加后降低;随着养护龄期增加,养护28、56 d后,w_白水泥对抗压强度影响较小,抗拉强度随w_白水泥增加而减小;w_白水泥为50%时,养护后期的清水混凝土既具有良好外观,又具有较好的力学性能和耐久性。     

钢纤维混凝土力学性能的试验研究

通过不同纤维掺量、不同养护龄期下钢纤维混凝土的力学性能试验,研究钢纤维掺量对混凝土抗压强度和抗折强度的影响。结果表明,钢纤维对混凝土抗压强度和抗折强度均有明显增强作用,掺量为1．6％时强度最大。     

低强度等级自密实混凝土的抗压性能试验

通过对自密实混凝土的力学性能研究,进行自密实混凝土的立方体抗压强度、棱柱体抗压强度试验,探讨两种强度指标之间的关系。     

纤维混凝土抗渗性能试验研究

通过对两种不同长度、三种不同纤维掺量的混凝土试件和普通无纤维混凝土试件进行抗渗试验的对比,研究了在混凝土中掺入不同长度、不同掺量的聚丙烯纤维对混凝土抗渗性能的改善效果及影响规律,探讨了水泥基纤维混凝土的抗渗机理及性能特点。     

Experimental study on behaviors of polypropylene fibrous concrete beams

Synthetic fibers made from nylon or polypropylene have gained application when loose and woven into geo textile form although no information on the matrix＇s mechanical performance is obtained so that more understanding of their structural contribution to resist cracking can be determined. This paper presents the results of an experimental investigation to determine the performance characteristics of concrete reinforced with a polypropylene structural fiber. In this investigation ＂Fiber mesh＂ brand of fibers manufactured by SL Concrete System, Tennessee, USA and marketed by M/S Millennium Building System, Inc., Bangalore, India are used. The lengths of the fibers used were 24 mm. Fiber dosages used were 0.9, 1.8, 2.7 kg/m^3. A total of three mixtures, one for each fiber dosage were made. A standard slump cone test was conducted on the fresh concrete mix with and without fibers to determine the workability of the mix. The test program included the evaluation of hardened concrete properties such as compressive, split tensile, modulus of rupture and flexural strengths. The increase in compressive strength is about 36.25%, 26.20%, and 23.75% respectively that of plain concrete. This increase in strength was directly proportional to amount of fibers present in the mix. The increase in flexural strength for Mixes I-III is about 21%, 16.6%, and 23% respectively that of plain concrete specimens. An experimental investigation was also made to study the behaviors of reinforced fibers concrete beams （with longitudinal reinforcements） under two-point loading. The deflection and crack patterns were also studied. The improvements in strength and ductility characteristics were discussed.     

掺加剂对大粒径沥青碎石性能的影响

为了推动大粒径沥青碎石柔性基层在路面结构中的应用,通过室内试验的方法,对掺入橡胶粉和玻璃纤维的大粒径沥青碎石进行了抗压强度、抗拉强度、抗弯拉强度和回弹模量试验及高温稳定性能、低温性能和水稳定性实验,探讨了外掺剂种类和含量对大粒径沥青碎石力学性能和路用性能的影响。结果表明:加入外掺剂后大粒径沥青碎石ATB-30的力学性能和路用性能能完全满足规范要求,尤其是玻璃纤维对大粒径沥青碎石性能的改良效果会更加明显,在外掺剂橡胶粉和玻璃纤维的作用下,适当减少沥青用量,既能保持ATB-30力学特征和路用性能不会减弱,又降低了大粒径沥青碎石工程造价。     

碳纤维混凝土力学性能的试验研究

通过改变碳纤维在混凝土中的掺量,探讨碳纤维对混凝土基本力学性能的影响。实验结果表明：碳纤维对混凝土抗压强度基本没有影响,但对混凝土劈拉强度的影响较显著。当碳纤维掺量为0.08%时,劈拉强度可较素混凝土提高43.3%。同时碳纤维还可明显改善混凝土试件的破坏形态,使试件裂而不碎。     

Preparation and Dynamic Tensile Behavior of C200 Green Reactive Powder Concrete

A new type of green reactive powder concrete (GRPC) with compressive strength of 200 MPa is prepared by utilizing composite mineral admixtures, natural fine aggregates, and short and fine steel fibers. The quasi-static mechanical properties (mechanical strength, toughness, fracture energy and interfacial bonding strength) of GRPC specimens, cured in three different types of regimes, are investigated. The experimental results show that the mechanical properties of the C200 GRPC made with the powder binders that is composed of 40% of Portland cement, 25% of ultra fine slag, 25% of ultra fine fly ash and 10% of silica fume are better than the others'. The corresponding compressive strength, flexural strength and fracture energy are more than 200 MPa, and 30 000 J/ m2 respectively. The dynamic tensile behavior of the C200 GRPC is also investigated through the split Hopkinson pressure bar (SHPB) according to the spalling phenomenon. The dynamic testing results demonstrate that strain rate has an important effect on the dynamic tensile behavior of GRPC. With the increase of strain rate, its peak stress and relevant strain increase. The GRPC exhibits an excellent strain ratio stiffening effect under the dynamic tensile load with high strain ratio, resulting in a significant change of the fracture pattern.     

掺改性剂对水泥稳定碎石强度的影响研究

通过实验室试验,对掺SBR胶乳及聚丙烯纤维水泥稳定碎石强度进行了研究,比较了SBR胶乳及聚丙烯纤维对水泥稳定碎石性能的改善效果。结果表明：SBR胶乳和聚丙烯纤维都能有效提高水泥稳定碎石的抗拉强度与抗折强度,能够很好的改善水泥稳定碎石基层材料的抗裂性能,其中聚丙烯的改善效果更好。     

用原位拉伸研究复合材料的机械性能

用扫描电镜原位拉伸的方法研究了碳化硅纤维增强镁铝复合材料的机械性能. 通过对材料中裂纹的起源、扩展、断裂过程的观察研究, 发现在拉伸状态下, 裂纹最初起源于碳化硅纤维; 在碳化硅纤维与基体结合较强时, 裂纹首先在碳化硅纤维中扩展, 同时裂纹附近的碳化硅纤维亦开始产生微观裂纹、镁铝金属基体发生塑性变形, 最终断裂; 而在碳化硅纤维与基体结合较弱的状态下, 材料的韧性较高.     

土木工程材料课程实验创新探讨——以纤维水泥基材料抗拉综合性试验为例

针对高校人才培养提出的新要求,总结并分析了我国高校土木工程材料实验课程存在的问题,介绍了现阶段部分高校针对这些问题提出的改革理念和方案,并根据已有的改革经验和教训,针对性地提出了课程实验的改革措施。以在普通水泥基材料中掺入纤维来提升其韧性等力学性能的综合性试验为背景实例,阐述了选择聚丙烯纤维水泥基复合材料抗拉试验作为综合性实验应用于实验教学的合理性和可行性,规划并制作了初步的实验教学设计,并辅以科学的教学内容、合理的教学方式以此来激发学生的学习兴趣和动力,为学生提供创新思考、独立创作的空间,这样既可以高效地完成实验教学计划,还可极大地达到培养学生实践动手和创新能力的教学目的。     

荷载与环境因素耦合作用下超高性能水泥基复合材料的主要性能(英文)

研究了钢纤维掺量和强度等级对超高性能纤维增强水泥基复合材料(UHPFRCC) 宏观性能的影响及UHPFRCC 在荷载与环境因素耦合作用下的耐久性能. 制备了 3 组不同强度等级(100,150,200 MPa) 和不同纤维掺量 (0%,1%,2%,3%) 的高与超高性能水泥基复合材料,并且测试了其各项力学性能和短期耐久性能. 利用设计的预加载装置,在 UHPFRCC150 试件上施加了应力比为 0. 5 的四点弯曲荷载. 结果表明,随着强度等级的增加,在掺加适量钢纤维掺量的情况下,高与超高性能水泥基复合材料的强度和韧性均明显提高,同时其干燥收缩值降低. 对于加载的试件,钢纤维降低了拉应力对 UHPFRCC 抗氯离子渗透性能的不利影响,并且提高了材料的抗冻融性能.     

离心喷射沉积钛铝金属间化合物的研究

采用一种新型的离心喷射沉积(CSD)成形技术制备了Ti—48A1—2Mn—2Nb金属间化合物，较系统地研究了该合金的微观组织结构以及室温拉伸、压缩和断裂韧度等力学性能，探讨和研究了该合金制备过程中形成的孔隙、特殊层片状组织及对材料性能的影响规律。图像分析系统定量测试结果表明，CSD制备的金属间化合物的孔隙率在2％左右，热等静压(HIP)有效地消除了合金在喷射成形制备中产生的孔隙，致密度达99.6—99．9％。性能研究结果表明，CSD制备的Ti—48A1—2Mn—2Nb合金具有良好的室温拉伸、压缩和断裂韧度等性能，尤其是压缩性能和断裂韧度值，显示了很好的应用前景。