歐陽(yáng)東教授-混雜纖維混凝土

歐陽(yáng)東教授-污泥在水泥混凝土工業(yè)中的應(yīng)用

混雜纖維混凝土高溫性能研究 王丹芳,施養(yǎng)杭 (華僑大學(xué)土木工程學(xué)院,福建泉州362021) 摘　要:根據(jù)近年來(lái)對(duì)纖維混凝土高溫性能的試驗(yàn)研究,分析了纖維對(duì)混凝土高溫性能的影響,探討了纖維混凝 土在高溫下的力學(xué)性能及合理的纖維摻量,以期為今后混雜纖維混凝土的高溫性能研究及其應(yīng)用起到指導(dǎo)作用。 關(guān)鍵詞:聚丙烯纖維;鋼纖維;混雜纖維混凝土;高溫爆裂;力學(xué)性能;耐火性能 中圖分類號(hào):x93;tu502;tu528.572　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a　　　文章編號(hào):167121556(2010)0220119204 studyonpropertiesofhybridfiberreinforced concretesubjectedtogreatheat wangdan2fang,shiyang2hang (civi

選取強(qiáng)度等級(jí)cf40和cf50混凝土,在混雜纖維混凝土配合比三元疊加法試驗(yàn)基礎(chǔ)上確定配合比:在鋼纖維體積分?jǐn)?shù)固定為1%時(shí),聚丙烯纖維摻量在0.3～1.5kg/m3內(nèi)按級(jí)差0.3kg/m3取5個(gè)水平;在聚丙烯纖維摻量為0.9kg/m3時(shí),鋼纖維體積分?jǐn)?shù)在0.5%～2.0%內(nèi)按級(jí)差0.5%取4個(gè)水平,研究纖維的不同摻量對(duì)混凝土早齡期抗裂性能的影響以及試件裂縫形態(tài)的變化.結(jié)果表明,鋼-聚丙烯纖維混雜具有耦合提高混凝土早齡期抗裂性能的作用,早齡期抗裂性能隨纖維摻量的增加而提高;鋼纖維體積分?jǐn)?shù)和聚丙烯纖維摻量存在合理有效值.纖維混雜可以協(xié)同阻裂和限裂,使混凝土裂縫由寬、長(zhǎng)形態(tài)調(diào)整為細(xì)、短形態(tài).

0前言 近年來(lái)，我國(guó)在北京、上海、廣州、南京等大城 市進(jìn)行了大規(guī)模的地鐵建設(shè)。在這些地鐵建設(shè)中， 有相當(dāng)一部分標(biāo)段采用了盾構(gòu)法施工。盾構(gòu)法中， 隧道襯砌結(jié)構(gòu)體是由若干預(yù)制管片或砌塊拼裝而 成，必須根據(jù)工程需要滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度要求, 能承受隧道經(jīng)過(guò)的土層壓力、水壓力以及一些特殊 荷載，滿足工程所提出的安全質(zhì)量指標(biāo)要求，如裂 縫開展寬度，接縫變形和直徑變形的允許量，隧道 抗?jié)B防漏指標(biāo)，結(jié)構(gòu)安全度，襯砌內(nèi)表面平整度要 求等 [1] 。這些要求使得隧道管片的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，如 此，管片材料的選擇就顯得非常重要。 目前的盾構(gòu)管片主要以鋼筋混凝土管片為主。 由于混凝土為脆性材料，其抗拉性能較差，在運(yùn)輸 和安裝中容易破損和開裂，管片的破損和裂縫對(duì)隧 道的安全性和耐久性會(huì)產(chǎn)生不利影響；另一方面， 對(duì)于地下結(jié)構(gòu)而言,結(jié)構(gòu)物的碳化以及侵蝕性介質(zhì) 的

混雜纖維混凝土在橋面鋪裝中的應(yīng)用研究——通過(guò)試驗(yàn)，研究開發(fā)了一種集優(yōu)越力學(xué)性能和良好耐久性能于一體，既能滿足橋面鋪裝層的功能要求又能解決橋面鋪裝層早期破壞和耐久性低問(wèn)題的新型橋面鋪裝材料——混雜纖維混凝土。引入聚丙烯仿鋼絲粗纖維來(lái)代替部分鋼...

針對(duì)普通混凝土抗裂能力差,采用四因子[1/2實(shí)施]二次正交回歸設(shè)計(jì),研究了水膠比、粉煤灰摻量、聚丙烯纖維摻量和碳纖維摻量對(duì)層布式碳纖維——聚丙烯混雜纖維混凝土28d抗折強(qiáng)度的主要影響。結(jié)果表明:水膠比w/c=0.25,粉煤灰摻量為3%,聚丙烯纖維摻量為1.09%時(shí),層布式碳纖維——聚丙烯混雜纖維混凝土28d抗折強(qiáng)度最高。

文章利用混雜纖維混凝土抗壓抗折強(qiáng)度試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),通過(guò)matlab軟件中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱,建立兩個(gè)4-9-1型三層bp網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)混雜纖維混凝土強(qiáng)度。測(cè)試計(jì)算表明,bp網(wǎng)絡(luò)可成功地建立非線性的強(qiáng)度模型,準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)混雜纖維混凝土的強(qiáng)度,具有較高精度,對(duì)實(shí)際工程中快速預(yù)測(cè)混雜(鋼/聚丙烯)纖維混凝土的抗壓、抗折強(qiáng)度有借鑒意義。

通過(guò)混雜纖維混凝土試塊的高溫后抗壓試驗(yàn),分析了溫度、纖維類別和纖維體積率、混凝土基體強(qiáng)度等級(jí)對(duì)混凝土高溫后抗壓強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:隨著經(jīng)歷溫度的升高,混雜纖維混凝土高溫后的抗壓強(qiáng)度及高溫后與常溫下抗壓強(qiáng)度比在400℃之后下降幅度較大;適宜摻量的鋼纖維(1%纖維體積率)和聚丙烯纖維(0.1%纖維體積率)能較好的提高混雜纖維混凝土高溫后的抗壓強(qiáng)度。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,建立了考慮溫度、鋼纖維和聚丙烯纖維體積率共同影響的高溫后混雜纖維混凝土抗壓強(qiáng)度計(jì)算模型,為纖維混凝土結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)及災(zāi)后處理提供了理論依據(jù)。

0前言 近年來(lái)，我國(guó)在北京、上海、廣州、南京等大城 市進(jìn)行了大規(guī)模的地鐵建設(shè)。在這些地鐵建設(shè)中， 有相當(dāng)一部分標(biāo)段采用了盾構(gòu)法施工。盾構(gòu)法中， 隧道襯砌結(jié)構(gòu)體是由若干預(yù)制管片或砌塊拼裝而 成，必須根據(jù)工程需要滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度要求, 能承受隧道經(jīng)過(guò)的土層壓力、水壓力以及一些特殊 荷載，滿足工程所提出的安全質(zhì)量指標(biāo)要求，如裂 縫開展寬度，接縫變形和直徑變形的允許量，隧道 抗?jié)B防漏指標(biāo)，結(jié)構(gòu)安全度，襯砌內(nèi)表面平整度要 求等 [1] 。這些要求使得隧道管片的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，如 此，管片材料的選擇就顯得非常重要。 目前的盾構(gòu)管片主要以鋼筋混凝土管片為主。 由于混凝土為脆性材料，其抗拉性能較差，在運(yùn)輸 和安裝中容易破損和開裂，管片的破損和裂縫對(duì)隧 道的安全性和耐久性會(huì)產(chǎn)生不利影響；另一方面， 對(duì)于地下結(jié)構(gòu)而言,結(jié)構(gòu)物的碳化以及侵蝕性介質(zhì) 的

采用鋼纖維和聚丙烯纖維制備了混雜纖維混凝土,并對(duì)混雜纖維混凝土的工作性能和力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試和分析。研究結(jié)果表明:隨著纖維的加入,新拌混凝土的流動(dòng)性迅速降低;當(dāng)水灰比較大時(shí),普通混凝土與纖維混凝土的抗壓強(qiáng)度和抗彎拉強(qiáng)度都較低;單純加入鋼纖維對(duì)混凝土的力學(xué)性能提高幅度有限,采用sf/pf混雜纖維不僅可以減少鋼纖維的用量,還能明顯提高抗壓和抗彎拉強(qiáng)度。

研究了玻璃纖維、有機(jī)纖維及混雜纖維增強(qiáng)混凝土的彎曲疲勞特性。試驗(yàn)結(jié)果表明:耐堿玻璃纖維對(duì)疲勞性能的改善效果優(yōu)于聚丙烯纖維;當(dāng)玻璃纖維摻量為2.7kg.m-3時(shí),玻璃纖維混凝土疲勞強(qiáng)度比素混凝土提高24%;玻璃纖維與有機(jī)纖維混雜使用后,構(gòu)件的彎曲疲勞性能有了較為顯著的改善,玻璃纖維摻量2.7kg.m-3與有機(jī)纖維摻量1.3kg.m-3混摻時(shí),混雜纖維混凝土疲勞強(qiáng)度比素混凝土提高35.0%,即混雜纖維能充分發(fā)揮各種纖維的優(yōu)勢(shì),對(duì)改善混凝土的疲勞性能比單摻玻璃纖維和有機(jī)纖維的作用都顯著。

考慮纖維種類、長(zhǎng)徑比、體積摻量3個(gè)主要因素,設(shè)計(jì)制作34組纖維混凝土試件,通過(guò)軸心抗拉試驗(yàn),研究鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土軸心抗拉性能,重點(diǎn)分析纖維摻量的影響.結(jié)果表明,與相同配合比的基體混凝土相比,混雜纖維混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度和變形能力均明顯提高,其平均提高幅度分別為:初裂強(qiáng)度22.9%、峰值強(qiáng)度46.3%、初裂應(yīng)變41.6%、峰值應(yīng)變118%.鋼纖維摻量的增加能大幅提高峰值強(qiáng)度和峰值應(yīng)變,聚丙烯纖維摻量的增加能有效提高初裂強(qiáng)度和初裂應(yīng)變.基于試驗(yàn)結(jié)果,提出了關(guān)于纖維摻量的鋼-聚丙烯混雜纖維混凝土軸心抗拉強(qiáng)度的計(jì)算公式,可供工程設(shè)計(jì)參考.

試驗(yàn)研究了聚丙烯纖維(ppf)和碳纖維(cbf)及其混雜后對(duì)高性能混凝土的早期抗塑性收縮開裂性能及干縮性能的影響。結(jié)果表明,聚丙烯纖維、碳纖維及其混雜使用對(duì)高性能混凝土早期塑性收縮開裂及干燥收縮都具有較好的抑制作用,但其作用大小不同。單獨(dú)使用纖維時(shí),聚丙烯纖維抑制早期塑性收縮開裂效果優(yōu)于碳纖維,而碳纖維抑制干燥收縮的效果優(yōu)于聚丙烯纖維?；祀s使用纖維時(shí),存在纖維之間的搭配優(yōu)勢(shì),當(dāng)兩種纖維按體積比1∶1混雜使用時(shí),纖維總用量為0.2vol.%的高性能混凝土的抗早期塑性收縮性能最好,其抑制干縮的效果也較好。為了同時(shí)抑制高性能混凝土的早期塑性收縮和長(zhǎng)期干燥收縮,試驗(yàn)所用纖維采用纖維總用量為0.2vol.%,聚丙烯纖維和碳纖維以體積比為1∶1的混雜使用最佳。

混雜纖維混凝土地鐵管片數(shù)值模擬研究 摘要：在混凝土中摻入體積率分別為0.09%、0.05%的鋼纖維和聚丙烯纖維得到混雜纖維混凝土，試驗(yàn) 確定了混雜纖維混凝土與普通混凝土的基本參數(shù)，利用混凝土地鐵管片的數(shù)值模擬方法和試驗(yàn)所得參數(shù)研 究了混凝土地鐵管片的力學(xué)性能，分析比較了有限元模擬得到的結(jié)果。結(jié)果表明：在同等條件下，混雜纖 維混凝土地鐵管片的承載能力高于普通混凝土地鐵管片，同時(shí)也驗(yàn)證了用該數(shù)值模擬法研究混凝土地鐵管 片性能的可行性。 關(guān)鍵詞：混雜纖維混凝土；地鐵管片；數(shù)值模擬；力學(xué)性能 0前言 隨著纖維混凝土技術(shù)的進(jìn)步，纖維混凝土材料應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的累積以及人們對(duì)普通鋼筋混凝土管片存在問(wèn) 題的認(rèn)識(shí)，將纖維混凝土應(yīng)用于地鐵管片預(yù)制已是大勢(shì)所趨[1-2]。目前國(guó)內(nèi)纖維混凝土地鐵管片技術(shù)的應(yīng) 用研究大多是通過(guò)試驗(yàn)手段進(jìn)行的[3-4]。盡管通過(guò)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判斷混雜纖維混凝土管片

混雜纖維混凝土的強(qiáng)度及耐高溫性能研究

混雜纖維混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)及抗裂機(jī)理研究——通過(guò)試驗(yàn)研究摻入混雜纖維對(duì)混凝土基體力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)混凝土的抗壓強(qiáng)度隨纖維摻量不同而有所變化，但是變化不大，當(dāng)纖維摻量過(guò)高時(shí)，抗壓強(qiáng)度下降；纖維混凝土的破壞過(guò)程從脆性變?yōu)檠有裕?dāng)混雜纖維混凝...

粉煤灰對(duì)混雜纖維混凝土性能的影響研究——本文研究了粉煤灰對(duì)混雜纖維(鋼／聚丙烯纖維)增強(qiáng)混凝土工作性和土力學(xué)性能的影響。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，分析了摻入粉煤灰后混凝土工作性及力學(xué)性能改變的原因，進(jìn)而分析了粉煤灰對(duì)混雜纖維混凝土性能影響的機(jī)理?！　?/p>

在對(duì)混凝土工程結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行修補(bǔ)、加固時(shí),由于結(jié)構(gòu)截面尺寸的限制,往往采用較小骨料粒徑的細(xì)石混凝土。將杜拉纖維(19mm)和玄武巖纖維(20、30mm)混雜摻入細(xì)石混凝土中,采用刀口誘導(dǎo)約束法對(duì)其進(jìn)行抗裂試驗(yàn)研究,通過(guò)素混凝土和摻入不同種類和摻量的纖維混凝土對(duì)比,試驗(yàn)結(jié)果表明:sp-3試件(混摻2.5kg/m3、30mm玄武巖纖維和0.9kg/m3的杜拉纖維)阻裂效果最佳。

通過(guò)試驗(yàn)研究摻入混雜纖維對(duì)混凝土基體力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)混凝土的抗壓強(qiáng)度隨纖維摻量不同而有所變化,但是變化不大,當(dāng)纖維摻量過(guò)高時(shí),抗壓強(qiáng)度下降;纖維混凝土的破壞過(guò)程從脆性變?yōu)檠有?當(dāng)混雜纖維混凝土中出現(xiàn)大量裂縫時(shí),仍然能保持一定的強(qiáng)度。

目前與大直徑地鐵隧道工程相匹配的盾構(gòu)管片,主要是以普通鋼筋混凝土為主要生產(chǎn)材料,其材料本身的脆性和低抗裂性使得管片在生產(chǎn)、運(yùn)輸和施工過(guò)程中出現(xiàn)大量裂縫以及破損,直接影響大直徑地鐵隧道工程的安全性和耐久性。現(xiàn)針對(duì)普通鋼筋混凝土大直徑地鐵盾構(gòu)管片存在的諸多不利因素,通過(guò)查閱各種文獻(xiàn)資料和實(shí)地調(diào)查研究,初步探索以混雜纖維混凝土代替普通鋼筋混凝土,利用混雜纖維混凝土的優(yōu)良性能,彌補(bǔ)普通鋼筋混凝土大直徑地鐵盾構(gòu)管片的各種不足。研究結(jié)果將為混雜纖維混凝土大直徑地鐵盾構(gòu)管片研發(fā)和生產(chǎn)提供理論參考。

混雜纖維增強(qiáng)混凝土深梁受彎性能試驗(yàn)研究——通過(guò)對(duì)14根鋼纖維和聚丙烯纖維混雜增強(qiáng)高性能混凝土深梁的正截面受彎性能試驗(yàn)研究,分析了深梁的抗裂彎矩、屈服彎矩、極限承載力以及正截面受彎破壞形式與混雜纖維體積摻量的關(guān)系,研究結(jié)果表明:摻加少量的鋼纖維(5...

在分析單摻纖維混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合國(guó)內(nèi)外纖維噴射混凝土研究和應(yīng)用中尚需進(jìn)一步解決的問(wèn)題,在考慮經(jīng)濟(jì)性和材料性能并重的基礎(chǔ)上,論述選用鋼纖維、高彈維綸纖維、低彈聚丙烯纖維,按二元或三元混雜噴射纖維混凝土的可行性,提出在基于纖維間距理論、復(fù)合材料理論的噴射混凝土加固技術(shù)發(fā)展過(guò)程中,混雜纖維噴射混凝土力學(xué)性能和耐久性能研究和加固工程應(yīng)用中需解決的關(guān)鍵問(wèn)題.