低溫鋼纖維混凝土梁抗折疲勞特性試驗

用ansys方法,對鋼纖維混凝土進行了抗折疲勞仿真模擬,并將模擬計算結果與疲勞試驗數(shù)據(jù)進行了對比分析,二者相符較好,從而為鋼纖維混凝土疲勞強度研究提供了有效便捷的手段。

鋼纖維混凝土試驗方法cecs13∶89 長江委信息研究中心館藏1 中國工程建設標準化協(xié)會標準 鋼纖維混凝土試驗方法 cecs13∶89 主編單位:哈爾濱建筑工程學院 大連理工大學 批準單位:中國工程建設標準化協(xié)會 批準日期:1989年12月26日 1991北京 前言 鋼纖維混凝土是我國近幾年發(fā)展起來的新材料。它具有耐磨、抗拉 和抗剪性能強的優(yōu)點,因此,可以廣泛用于道路工程(包括機場跑道)、水工 和港口工程、鐵路工程以及工業(yè)與民用建筑中的剛性屋面、抗震節(jié)點和 廠房地面。為了統(tǒng)一鋼纖維混凝土的試驗方法,以滿足《鋼纖維混凝土結 構設計與施工規(guī)程》的技術要求,本標準起草小組以科學試驗為基礎,結合 這種材料的工程實踐,并反復征求有關單位和專家的意見,制訂了本標準, 最后經(jīng)全國鋼筋混凝土標準技術委員會審查定稿。 現(xiàn)批準《鋼纖維混凝土試驗方法》cecs1

采用shpb實驗裝置,通過試驗得到了壓桿中入射波與透射波隨時間變化曲線,通過shpb實驗中的基本關系式求得變應變率條件下被測混凝土材料的應力與應變的關系曲線。并通過動態(tài)放大因子(dif)的計算,確定了c40混凝土的應變率敏感閾值,通過對實驗中的應變率與應力峰值的關系曲線以及dif研究,確定了鋼纖維對混凝土dif的定量影響,從而確定了鋼纖維對混凝土的增強效應。

銅纖維混凝土是一種新型的復合建筑材料。具有較高的抗拉強度和斷裂韌性、抗疲勞等性能，容易澆筑成型，其物理和力學性能優(yōu)于普通混凝土，適用于水利水電工程中的復雜應力部位。本文對鋼纖維混凝土的增強機理進行了闡述。對鋼纖維混凝土的應用作了簡單的介紹。

通過對一、二級配鋼纖維混凝土性能的試驗研究和分析,闡述了二級配鋼纖維混凝土對混凝土抗裂性的有利影響;針對鋼纖維的體積分數(shù)、品種、外觀形狀、長度等特征參數(shù)對二級配鋼纖維混凝土性能的影響進行了試驗.結果表明:在相同條件下,摻入體積分數(shù)為1.5%,弓形60mm鋼纖維的二級配鋼纖維混凝土效果最好;提出了在鋼纖維體積分數(shù)較大的條件下判定鋼纖維混凝土工作性以采用施加外部機械力作用的維勃稠度法較為合理的觀點.

根據(jù)12個小梁彎曲韌性的試驗、12個切口梁韌性試驗,研究了鋼纖維對基體的初裂彎曲抗拉強度、殘余彎拉強度、彎曲韌度指數(shù)的影響。分析了鋼纖維對基體變形性能的影響及增韌效果。同時探求由殘余彎拉強度和鋼纖維的特征參數(shù)這兩個方面求得鋼纖維混凝土正常使用極限狀態(tài)、承載能力極限狀態(tài)下的抗拉強度值。結果表明:鋼纖維混凝土是理想的地下結構建筑材料,能夠適應所需要的強度和變形的要求。

鋼纖維混凝土試驗與施工應用——本文通過對剛纖維混凝土試驗分析，探討滿足施工要求的剛纖維混凝土配合比，通過室內(nèi)試驗與室外施工比較，剛纖維混凝土比普通混凝土在抗壓、抗折、抗?jié)B、抗彎等方面均有較人提高，在橋面鋪裝上應用提高了橋面鋪裝的強度耐久性。...

以抗壓腐蝕系數(shù)和抗折腐蝕系數(shù)的形式研究高濃度生活污水環(huán)境下不同尺寸鋼纖維混凝土試件之間的耐腐性性能。結果表明,高濃度的生活污水對鋼纖維混凝土有劣化作用,鋼纖維混凝土的抗壓腐蝕系數(shù)和抗折腐蝕系數(shù)均隨著試驗齡期的增加而逐漸降低,其降低幅度與鋼纖維體積率有關。

ｒｍ＆ｃｍ２００７年２期 橋梁機械與施工技術 ｂｒｉｄｇｅｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ０引言 橋面鋪裝層應當堅實、平整、耐磨。水泥混凝土橋 面鋪裝層開裂的原因包括橋面和伸縮縫平整度差，使 車輛產(chǎn)生較大沖擊；主梁頂面和鋪裝層間聯(lián)結不好，鋪 裝層和主梁分層，在車輛荷載作用下變形不一致；鋪裝 層厚度小、強度低，板角出現(xiàn)應力集中，形成板角裂縫， 并很快發(fā)展成為縱橫交錯裂縫，水由裂縫浸入鋪裝層， 甚至會浸入上部結構的梁、板，使橋面及梁、板的鋼筋 出現(xiàn)銹蝕，碎裂嚴重脫落形成洼坑，造成車輛跳車，加 速了橋面的破壞［１－３］。 在基體混凝土中摻入一定量的鋼纖維后，其抗折 強度顯著提高，鋼纖維混凝土抗折強度的大小與許多 因素有關，包括鋼纖維的類型、體積率、長徑比、水泥的 抗折強度、水灰比、砂率、集料粒徑、鋼纖維分布狀態(tài) 等，以及試件尺

鋼纖維混凝土具有良好的抗沖擊、抗彎、抗拉以及抗疲勞性能,因此鋼纖維混凝土在構件中的工作性能逐漸受到人們的重視。通過對纖維含量不同的鋼纖維混凝土梁進行彎曲靜載與疲勞試驗,分析鋼纖維含量對其彎曲疲勞性能的影響,并通過試驗對鋼纖維混凝土抗裂性能進行一系列研究。

在分析了鋼纖維混凝土窨井蓋使用過程中可能出現(xiàn)的各種情況的基礎上,提出了鋼纖維混凝土窨井蓋的3種使用等級.著重分析了特重交通等級道路上井蓋的受力特點,依此對井蓋進行疲勞試驗、靜力承載試驗和耐久性的研究,并提出了評定指標.研究表明:鋼纖維混凝土窨井蓋承載能力強、使用壽命長、耐久性好.

采用準100mm分離式霍普金森壓桿系統(tǒng)以及自主研制的高溫加熱設備,研究了高溫下素混凝土以及鋼纖維混凝土的沖擊吸能特性,分析了溫度、加載速率等因素對混凝土吸能特性的影響規(guī)律。結果表明:鋼纖維混凝土較素混凝土在沖擊能量吸收方面性能更加優(yōu)異,具有更高的韌性;混凝土的能量密度隨加載速率的提高而增大,隨作用溫度的升高而減小;高溫對能量密度的弱化效應比加載速率引起的強化效應表現(xiàn)更為突出,造成材料能量密度下降。

通過對不同鋼纖維摻量的混凝土試塊進行力學特性研究,其中采用劈裂法和套筒致裂法對鋼纖維混凝土試件抗拉強度的分布特征進行分析,并對比普通混凝土力學特征數(shù)據(jù),反映出混凝土在抗拉強度、韌性等方面得到很大提高。通過井壁模型試驗的研究,鋼纖維混凝土確實是千米深井井壁支護的理想材料。

鋼纖維混凝土彎曲疲勞性能研究——在混凝土中摻入鋼纖維能顯著地提高混凝土的抗拉強度、抗彎拉強度、抗凍性、抗沖性、抗磨性和抗疲勞性能。在路面工程中應用可以明顯減薄面層厚度，提高路面使用功能和耐久性。本文在實驗研究的基礎上，綜合鋼纖維的體積率和長徑...

鋼纖維混凝土軸拉應力-應變特性的試驗研究 在混凝土基體未開裂前，纖維與混凝土共同處于彈性狀態(tài)，對材料的變形性能影 響很小，但在基體開裂后處于裂紋面的纖維便發(fā)揮出其橋聯(lián)阻裂性能，使材料具 有較高的裂后強度、抗拉韌性等。傳統(tǒng)的混凝土拉伸試驗方法有3種：劈拉試驗， 軸拉試驗和彎拉試驗（抗折試驗）。劈拉試驗因其操作簡便，數(shù)據(jù)穩(wěn)定的特性， 而成為工程人員最易接受的一種方法，但由于復雜的加載條件[2]，破壞斷面上 材料處于復雜的應力狀態(tài)（包括拉、壓、剪等作用），不利于對其力學行為進行 分析。彎拉試驗雖然操作同樣簡單方便，但只適用于以抗折強度為依據(jù)的混凝土 結構，同樣無法用來測量鋼纖維混凝土的應力～應變?nèi)€。軸拉試驗作為最基 本的試驗方法，其核心是對棱柱體試件進行均勻的軸向拉伸，在整個加載過程中， 由于試件斷面應力應變分布相對均勻，所測得應力、應變值對應關系明確，故能

為研究鋼纖維混凝土樁在豎向荷載作用下的承載力、樁身應變特點以及樁體的破壞現(xiàn)象,就不同直徑的鋼纖維混凝土樁和素混凝土樁進行了靜載試驗.沿樁體縱向布置應變片,監(jiān)測其應變.試驗完成后,開挖出樁體,對比分析鋼纖維混凝土樁和素混凝土樁的破壞特點.結果表明:摻入鋼纖維能有效增大樁體抵抗壓縮變形的能力;鋼纖維混凝土樁樁徑由4.5cm增至7.0cm時,樁體抵抗壓縮變形的能力增大,單樁極限承載力增大,但當樁徑由7.0cm增至8.0cm時,樁體的壓縮變形和極限承載力變化較小;2種樁體發(fā)生破壞時均為樁體兩端出現(xiàn)裂縫甚至破損,鋼纖維有效地提高了素混凝土樁的抗裂性能.根據(jù)試驗結果,給出了設計鋼纖維混凝土樁的幾點建議.

二級配鋼纖維混凝土疲勞性能的研究

結合工程實例,采用特制鋼纖維、高性能復合摻合料等原材料進行配合比設計,通過混凝土配合比正交試驗,以混凝土施工性能和力學性能作為評價指標,優(yōu)化了砂率、水膠比、膠凝材料用量、鋼纖維摻量等影響因素。試驗結果和工程應用表明,特制鋼纖維能顯著提高混凝土的抗折強度,高性能復合摻合料能改善拌合物的粘聚性,按照砂率為41%,水膠比為0.30,鋼纖維體積摻量為2.5%,膠凝材料用量為630kg/m~3的配合比,能夠配制出抗折強度達到20mpa的超高抗折鋼纖維混凝土。

利用超聲波技術對負溫鋼纖維混凝土強度進行了無損檢測。檢測結果表明,負溫下鋼纖維混凝土的波速隨著溫度下降而上升。根據(jù)檢測結果擬合出了波速與強度的關系,并分析了無損檢測的影響因素。

結合白河特大橋工程實例,對強度等級為cf50的鋼纖維混凝土進行劈裂抗拉強度、抗折強度和彎曲韌性試驗研究,通過對相應強度指標和韌性指數(shù)的計算,分析鋼纖維體積率的影響,探討鋼纖維混凝土作為新型橋面鋪裝材料的優(yōu)點,并介紹了鋼纖維混凝土在橋面鋪裝中施工工藝。試驗研究和工程實踐表明鋼纖維混凝土作為橋面鋪裝和伸縮縫填充材料,滿足工程要求具有良好的經(jīng)濟效益。

鋼纖維混凝土 鋼纖維混凝土工業(yè)建筑地面施工技術要求 一、鋼纖維混凝土配合比 工程類別長度（mm）直徑（等效直徑（mm））長徑 一般澆筑鋼纖維混凝土20-600.3-0.930-80 鋼纖維噴射混凝土20-350.3-0.830-80 鋼纖維混凝土抗震框架節(jié)點35-600.3-0.950-80 鋼纖維混凝土鐵路軌枕30-350.3-0.650-70 層布式鋼纖維混凝土復合路面30-1200.3-1.260-100 二、施工技術要求： 1、水泥標號不得低于425號。水灰比不得大于0.5。 2、粗骨料粒徑長度應不超過鋼纖維長度的2/3。 3、鋼纖維混凝土的鋼纖維體積不應小于0.5%。一般在0.5-2%內(nèi)選擇。 4、攔制鋼纖維混凝土不得采用海水，海砂，嚴禁摻加氯鹽。 5、除上述規(guī)定外，鋼纖維混凝土所用其他材料，應符合現(xiàn)行規(guī)范

鋼纖維混凝土 隨著國民經(jīng)濟建設和公路交通事業(yè)的飛速發(fā)展，城市道路和國道干線公路上的 車輛荷載及密度越來越大，行駛速度越來越快，致使路面的損壞也日趨嚴重起來。 特別是對損壞的水泥混凝土路面而言，它不僅翻修投資大，且施工周期較長，嚴 重影響交通暢通及行車安全。如用普通水泥混凝土修復路面雖有強度高，板塊性 好，有一定的抗磨性及承受氣象作用的耐久性好等特點，但它的最大缺陷是脆性 大、易開裂、抗溫性差，路面板塊容易受彎折而產(chǎn)生斷裂，所以就要求路面面板 應有足夠的抗彎、抗拉強度和厚度。用鋼纖維混凝土修筑路面，就是意將鋼纖維 均勻地分散于基體混凝土中（與混凝土一起攪拌），并通過分散的鋼纖維，減小因 荷載在基體混凝土引起的細裂縫端部的應力集中，從而控制混凝土裂縫的擴展， 提高整個復合材料的抗裂性。同時由于混凝土與鋼纖維接觸界面之間有很大的界 面粘結力，因而可將外力傳到抗拉強度大、延伸率高的纖維上面，使鋼