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稻草纤维在轻骨料混凝土中的增韧性能及劈裂抗拉强度预测模型

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材料导报 2020年第2期34卷 2034-2038页

作者：张学元吕春张道明王丽李扬齐齐哈尔大学建筑与土木工程学院

混凝土强度等级越高,脆性越大,此类问题在轻骨料混凝土中更为突出。采用钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维等对其进行增韧,虽能取得一定效果,但对工程造价和环境的影响较显著。基于植物纤维具有来源广泛、环境友好等特点,以粉煤灰陶粒混凝土为... 详细信息

混凝土强度等级越高,脆性越大,此类问题在轻骨料混凝土中更为突出。采用钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维等对其进行增韧,虽能取得一定效果,但对工程造价和环境的影响较显著。基于植物纤维具有来源广泛、环境友好等特点,以粉煤灰陶粒混凝土为例,探寻了稻草纤维掺量、形状、长度和粉煤灰掺量对其力学性能的影响;基于界面过渡区理论,从轻骨料混凝土拉压比、抗冲击强度角度分析了稻草纤维的增韧效果。结果表明:拉压比随纤维掺量的增加而增加,随纤维长度、粉煤灰掺量的增加而减小;纤维改性后拉压比虽出现了降低,但仍高于无纤维组;稻草纤维提高拉压比的效果与其他纤维相近,且改性后提高抗冲击强度效果显著。基于回归分析,提出了混凝土劈裂抗拉强度预测模型,验证结果表明:该模型预测值与文献试验值相对误差在7%以内;混凝土强度等级越高,预测结果越准确,该模型可用于纤维轻骨料混凝土、高性能混凝土劈裂抗拉强度的预测。

关键词：稻草纤维粉煤灰陶粒减脆增韧界面过渡区拉压比劈裂抗拉强度

PVA-ECC劈裂抗拉强度与变形性能试验研究

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建筑材料学报 2016年第4期19卷 746-751页

作者：刘泽军李艳温丛格河南理工大学土木工程学院河南焦作454003

以劈裂抗拉强度和变形性能为主要评价指标,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数及水胶比对工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)劈裂全程荷载-变形曲线与劈裂抗拉强度的影响规律.结果表明:PVA纤维体积分数达到1.5%后,纤维的增强阻裂作用较为明... 详细信息

以劈裂抗拉强度和变形性能为主要评价指标,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维体积分数及水胶比对工程纤维增强水泥基复合材料(ECC)劈裂全程荷载-变形曲线与劈裂抗拉强度的影响规律.结果表明:PVA纤维体积分数达到1.5%后,纤维的增强阻裂作用较为明显,横跨裂缝的PVA纤维可通过'桥接'作用继续承担和传递拉力,使PVA-ECC试件在劈裂拉伸荷载作用下具有明显的变形强化特性,且其峰值抗拉强度和峰值变形明显增大,延性得到显著改善;水胶比越大,试件在劈裂裂缝处的PVA纤维越易拔出,其峰值变形明显增大,试件破坏时具有明显的塑性特征.基于测得的材料抗拉强度,分析了2种垫条方式下所测试件劈裂抗拉强度之间的关系及其与轴心抗拉强度的关系.

关键词：工程纤维增强水泥基复合材料聚乙烯醇纤维劈裂抗拉强度变形

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含水率对层状砂岩劈裂抗拉强度影响研究

岩石力学与工程学报 2017年第11期36卷 2778-2787页

作者：邓华锋张吟钗李建林王伟支永艳三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002

为了研究含水率对层状岩体劈裂抗拉强度的影响,特选取层理显著的砂岩为研究对象,考虑5种含水率,进行顺层理弱面的劈裂抗拉强度试验,结合岩样劈裂破坏面的微观形貌特征和能量参数变化规律进行综合分析。研究结果表明:(1)随着含水率的增加... 详细信息

为了研究含水率对层状岩体劈裂抗拉强度的影响,特选取层理显著的砂岩为研究对象,考虑5种含水率,进行顺层理弱面的劈裂抗拉强度试验,结合岩样劈裂破坏面的微观形貌特征和能量参数变化规律进行综合分析。研究结果表明:(1)随着含水率的增加,层状砂岩的抗拉强度逐渐减小,总体呈现先陡后缓的降低趋势,在饱水度低于80%左右时,抗拉强度降低幅度明显较大,而后抗拉强度降低趋势逐渐趋于缓慢;(2)岩样劈裂破坏面的高度参数和纹理参数都随着饱水度的增加而逐渐增大,呈先陡后缓的增长趋势,岩样抗拉强度与劈裂面微观形貌参数存在较好的线性相关性;(3)随着含水率的增加,加载过程中岩样吸收的总能量、弹性应变能逐渐减小,呈现与抗拉强度类似变化趋势,弹性应变能占总能量的比值逐渐减小,耗散能占总能量的比值逐渐增大;(4)层理弱面既是层状岩体结构的薄弱面,也是水分吸收和运移的主要空间和通道,含水率增加,首先是影响岩样层理弱面力学性状和孔隙水的分布,改变岩样加载过程中的裂纹扩展规律,进而影响加载过程中的弹性应变能和耗散能的分配比例,从而导致岩样劈裂破坏面形态趋于复杂,抗拉强度降低,水对岩样抗拉强度的影响是一个从微观结构变化导致宏观力学特性劣化的过程。

关键词：岩石力学层状砂岩层理弱面含水率劈裂抗拉强度微观形貌

多因素影响下铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度

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建筑材料学报 2014年第3期17卷 383-388页

作者：张廷毅汪自力朱海堂郑光和黄河水利科学研究院工程力学研究所河南郑州450003 郑州大学水利与环境学院河南郑州450002

通过铣削型钢纤维混凝土立方体试块劈裂抗拉试验,探讨了钢纤维体积分数(φf)、粗骨料最大粒径(dmax)和水灰比(mW/mC)等因素对铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度(fft)的影响.结果表明:铣削型钢纤维平均长度为35mm时,能够显著提高混凝土的... 详细信息

通过铣削型钢纤维混凝土立方体试块劈裂抗拉试验,探讨了钢纤维体积分数(φf)、粗骨料最大粒径(dmax)和水灰比(mW/mC)等因素对铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度(fft)的影响.结果表明:铣削型钢纤维平均长度为35mm时,能够显著提高混凝土的劈裂抗拉强度,随着φf,dmax(≤20mm)增加,fft及其增益比逐渐增加;随着mW/mC增加,fft及其增益比逐渐减小;铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度与测试试块断面特性有关,在试验结果分析的基础上,建立了铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度计算模型;采用BP神经网络对铣削型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度进行了预测.

关键词：劈裂抗拉强度铣削型钢纤维粗骨料水灰比混凝土

冻融循环作用对纤维水泥改良风积沙劈裂抗拉强度的影响

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铁道科学与工程学报 2023年第7期20卷 2521-2529页

作者：阮波程焱路占海张向京聂如松中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学湖南铁院土木工程检测有限公司湖南长沙410004

为了研究冻融循环次数、纤维掺量和冻结温度对水泥改良风积沙劈裂抗拉强度的影响,开展玄武岩纤维水泥改良风积沙试样的冻融循环试验和劈裂抗拉强度试验。试样的纤维掺量分别为0,0.5%,0.8%和1.1%。冻结试验的冻结温度分别为−10℃,−20℃和... 详细信息

为了研究冻融循环次数、纤维掺量和冻结温度对水泥改良风积沙劈裂抗拉强度的影响,开展玄武岩纤维水泥改良风积沙试样的冻融循环试验和劈裂抗拉强度试验。试样的纤维掺量分别为0,0.5%,0.8%和1.1%。冻结试验的冻结温度分别为−10℃,−20℃和−30℃,融化温度为20℃。试验结果表明,纤维水泥改良风积沙的劈裂抗拉强度随着冻融循环次数的增加而减少,与未经冻融循环的试样比较,第1次、第1~2次、第2~4次、第4~7次和第7~10次冻融循环后,每次冻融循环的强度损失速率分别为18.7%~36.8%,16.8%~21.0%,2.9%~6.5%,4.0%~5.8%和1.5%~2.7%,10次冻融循环后强度损失速率趋近于0。经历冻融循环后,纤维水泥改良风积沙试样的劈裂抗拉强度随着纤维掺量的增大而增大,达到0.8%的最优纤维掺量后则相反。纤维水泥改良风积沙试样劈裂抗拉强度随着冻结温度的降低而减小,但减小的幅度不明显。劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈指数函数关系,与纤维掺量呈抛物线关系。劈裂抗拉强度影响因素相关性分析结果表明,劈裂抗拉强度与冻融循环次数呈负相关,而与纤维掺量、冻结温度呈正相关,冻融循环次数对劈裂抗拉强度的影响最显著,其次为纤维掺量,而冻结温度影响最小。基于108组实验数据,采用多元非线性回归分析法,建立劈裂抗拉强度的多因素评估模型,能够较好地预测不同冻融循环次数和纤维掺量下水泥改良风积沙的劈裂抗拉强度。研究成果可为风积沙铁路路基基床设计提供参考。

关键词：风积沙劈裂抗拉强度玄武岩纤维冻融循环次数冻结温度纤维掺量

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离心成型钢纤维混凝土劈裂抗拉强度试验研究

应用基础与工程科学学报 2009年第6期17卷 867-873页

作者：赵顺波张吉红李凤兰华北水利水电学院工程材料与结构研究所河南郑州450011

通过试验研究了离心工艺参数、骨料级配、钢纤维长度和体积率等因素对离心成型钢纤维混凝土环形截面构件的轴向和环向劈裂抗拉强度的影响规律.结果表明:增大离心加速度有利于提高钢纤维混凝土的轴向劈裂抗拉强度;选用长度较小的钢纤维时... 详细信息

通过试验研究了离心工艺参数、骨料级配、钢纤维长度和体积率等因素对离心成型钢纤维混凝土环形截面构件的轴向和环向劈裂抗拉强度的影响规律.结果表明:增大离心加速度有利于提高钢纤维混凝土的轴向劈裂抗拉强度;选用长度较小的钢纤维时,适当延长中速阶段的离心时间也可提高钢纤维混凝土的轴向劈裂抗拉强度;选用长度较大的钢纤维时,适当延长中速阶段的离心时间或增大离心加速度可提高钢纤维混凝土的环向劈裂抗拉强度.选取粗骨料级配5—10mm可获得较高的轴向劈裂抗拉强度,选取粗骨料级配5—15mm可获得较高的环向劈裂抗拉强度.对于外径为550mm以内的离心成型环形截面构件,钢纤维长度宜为25—32mm,体积率不宜大于1.2%.经统计分析提出了离心成型钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度计算公式.

关键词：钢纤维混凝土离心成型劈裂抗拉强度离心工艺参数骨料级配

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溶蚀作用下混凝土层面劈裂抗拉强度试验研究

水利水电科技进展 2022年第1期42卷 27-32页

作者：王少伟徐应莉朱平华刘惠吕奇峰常州大学环境与安全工程学院江苏常州213164

采用浓度为0.5 mol/L的硝酸溶液对含浇筑层面的混凝土试件进行加速溶蚀试验,研究了层面劈裂抗拉强度、溶蚀深度和钙离子累计相对溶蚀量等3种评价指标的时变规律,以及层间间歇时间和凿毛处理对抗溶蚀性的影响,据此建立了层面劈裂抗拉强... 详细信息

采用浓度为0.5 mol/L的硝酸溶液对含浇筑层面的混凝土试件进行加速溶蚀试验,研究了层面劈裂抗拉强度、溶蚀深度和钙离子累计相对溶蚀量等3种评价指标的时变规律,以及层间间歇时间和凿毛处理对抗溶蚀性的影响,据此建立了层面劈裂抗拉强度的两种预测模型。结果表明:层面劈裂抗拉强度随溶蚀时间平方根和钙离子累计相对溶蚀量的增大而线性减小,间歇时间和凿毛处理对所拟合曲线的斜率影响较小;层面溶蚀程度随间歇时间的延长而增大,间歇24 h时层面溶蚀深度增加15%;间歇时间越长,凿毛处理对抗溶蚀性的提升效果越弱,以6 h之内为最优;间歇时间12 h以内,层面劈裂抗拉强度下降速度较快,12 h时降幅为14.6%,由此将导致浇筑层面的耐溶蚀年限缩减61%。

关键词：溶蚀作用混凝土层面劈裂抗拉强度

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不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度分布特征

建筑材料学报 2008年第2期11卷 223-229页

作者：肖建庄雷斌袁飚同济大学建筑工程系

通过劈裂抗拉强度和抗压强度试验,研究了水灰比分别为0.74,0.55和0.43的不同再生粗集料混凝土的劈裂破坏状况、劈裂抗拉强度及其分布特征,得到了不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度之间的换算关系.不同再生粗集料混凝土的劈裂... 详细信息

通过劈裂抗拉强度和抗压强度试验,研究了水灰比分别为0.74,0.55和0.43的不同再生粗集料混凝土的劈裂破坏状况、劈裂抗拉强度及其分布特征,得到了不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度与抗压强度之间的换算关系.不同再生粗集料混凝土的劈裂破坏不仅表现为再生粗集料和新水泥浆体之间界面的破坏,还表现为再生粗集料本身的断裂破坏;在相同水灰比条件下,不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度的均值比单一再生粗集料混凝土小,但标准差和变异系数变化规律不明显;不同再生粗集料混凝土劈裂抗拉强度的分布可以用正态分布模型描述.

关键词：再生混凝土再生粗集料劈裂抗拉强度变异特征分布

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废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度试验

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2013年第5期29卷 796-802页

作者：周静海刘子赫李婷婷杨永生沈阳建筑大学建筑节能研究院辽宁沈阳110168 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 中国建筑东北设计研究院有限公司辽宁沈阳110055 沈阳建筑大学学报编辑部辽宁沈阳110168

目的为提高废弃混凝土利用率,研究再生骨料掺入量、纤维长度、水灰质量比等因素对再生混凝土劈裂抗拉强度的影响.方法采用干拌法掺入不同掺量纤维,制作150 mm×150 mm×150 mm标准立方体试块,标准养护28 d后进行劈裂抗拉试验.结果随着... 详细信息

目的为提高废弃混凝土利用率,研究再生骨料掺入量、纤维长度、水灰质量比等因素对再生混凝土劈裂抗拉强度的影响.方法采用干拌法掺入不同掺量纤维,制作150 mm×150 mm×150 mm标准立方体试块,标准养护28 d后进行劈裂抗拉试验.结果随着废弃纤维掺入量的增加,废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度增加,当掺入量达到0.12%时,劈裂抗拉强度有所下降或者增加趋势有所减弱.掺入纤维长度增加,纤维体积掺入量增加,劈裂抗拉强度下降或者增长趋势有所减弱;再生骨料掺入量的增加、水灰质量比增加使劈裂抗拉强度有所降低.结论试验证明废弃纤维再生混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土的劈裂抗拉强度有所提高.

关键词：废弃纤维再生骨料劈裂抗拉强度水灰质量比