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纤维素纤维及混杂纤维混凝土的抗弯冲击性能

北京工业大学学报 2008年第11期34卷 1149-1153页

作者：邓宗才薛会青刘爱军北京工业大学建筑工程学院北京100022 河北省南水北调建设管理局石家庄050021

为了研究不同纤维对混凝土冲击性能的影响,对天然纤维素纤维、钢纤维及混杂纤维混凝土的抗弯冲击性能进行了系统的试验研究;采用数理统计方法对其初裂冲击次数及破坏冲击次数进行了分析.试验结果表明:纤维素纤维对改善混凝土的初裂冲击... 详细信息

为了研究不同纤维对混凝土冲击性能的影响,对天然纤维素纤维、钢纤维及混杂纤维混凝土的抗弯冲击性能进行了系统的试验研究;采用数理统计方法对其初裂冲击次数及破坏冲击次数进行了分析.试验结果表明:纤维素纤维对改善混凝土的初裂冲击性能效果显著,而钢纤维对改善带裂缝混凝土结构的冲击性能效果良好.纤维素纤维掺量为1.2kg/m^3时,纤维混凝土的初裂冲击次数与钢纤维掺量为64kg/m^3时相当,比素混凝土提高了2.4倍;掺量为78 kg/m^3的钢纤维和掺量为1.0 kg/m^3的纤维素纤维混掺时,混掺纤维混凝土的破坏冲击次数是素混凝土的8.1倍.纤维素纤维与钢纤维混杂使用时,可充分发挥各种纤维的优势,显著改善混凝土的抗弯冲击性能。

关键词：纤维素纤维钢纤维混杂纤维抗弯冲击冲击韧性

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玄武岩纤维混凝土抗弯冲击的声发射特性研究

武汉理工大学学报 2013年第4期35卷 84-89页

作者：李丹陶俊林王宁张秀娟西南科技大学土木工程与建筑学院绵阳621010

结合不同纤维掺量的玄武岩纤维混凝土(简称BFRC)与无纤维的普通混凝土抗弯冲击试验,采用全数字化声发射系统采集对BFRC从加载至最终破坏的声发射特征参数,识别BFRC以声发射特征参数为基础的损伤断裂机制。结果表明,在较合理的纤维掺量为... 详细信息

结合不同纤维掺量的玄武岩纤维混凝土(简称BFRC)与无纤维的普通混凝土抗弯冲击试验,采用全数字化声发射系统采集对BFRC从加载至最终破坏的声发射特征参数,识别BFRC以声发射特征参数为基础的损伤断裂机制。结果表明,在较合理的纤维掺量为1.05kg/m3时,BFRC初裂次数达到73次,与素混凝土梁相比提高108.2%,终裂次数达到81次,与素混凝土梁相比提高100.5%。BFRC具有以下声发射特征:1)不同掺量的BFRC在初裂前平均振铃计数和平均能量都比素混凝土小,玄武岩纤维能够有效阻止冲弯作用下裂纹的产生和发展;2)初裂后,素混凝土采集的声发射能量和振铃计数急剧降低,而BFRC每次冲击产生的高幅值信号在第一峰值后交替产生,玄武岩纤维能够延迟混凝土的断裂并提高其冲击延性。

关键词：玄武岩纤维混凝土抗弯冲击声发射振铃计数能量

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纤维对混凝土韧性与抗弯冲击性能的影响

纤维对混凝土韧性与抗弯冲击性能的影响

作者：刘聚磊大连理工大学

学位级别：硕士

混凝土结构在使用过程中可能会承受变化剧烈的冲击载荷,特别是弯曲冲击荷载。纤维混凝土可以改善混凝土材料固有的高脆性、抗拉强度低、抗裂性能差等缺陷,已经得到了越来越广泛的应用。国内外相关研究表明,纤维,尤其是钢纤维,可以显著... 详细信息

混凝土结构在使用过程中可能会承受变化剧烈的冲击载荷,特别是弯曲冲击荷载。纤维混凝土可以改善混凝土材料固有的高脆性、抗拉强度低、抗裂性能差等缺陷,已经得到了越来越广泛的应用。国内外相关研究表明,纤维,尤其是钢纤维,可以显著改善混凝土的抗冲击性能。但将纤维应用到建筑结构中,用以提高结构的抗冲击性能,还有许多问题亟待开展进一步的研究和探索。本文针对钢纤维混凝土、钢筋-钢纤维混凝土的抗弯冲击性能开展了试验研究,同时参照ACI544推荐的落锤冲击试验方法对钢纤维膨胀混凝土抗压冲击性能进行了研究,此外还对钢纤维膨胀混凝土的基本力学性能和耐久性能进行了试验研究。从试验要求出发,总结国内外已有抗弯冲击试验装置的特点,设计制作新型抗弯冲击试验装置。使用新型抗弯冲击设备,可使冲击过程更加精确,装置适应性好,满足不同尺寸试件的试验要求,尤其适应反复冲击的试验方法。采用新型抗弯冲击设备进行抗弯冲击性能研究,试验表明：钢纤维可以显著增强混凝土的抗弯冲击性能,纤维掺量越高,增强作用越显著;钢筋对混凝土抗弯冲击性能的改善作用优于钢纤维;钢筋-钢纤维共同作用时对抗弯冲击性能的改善作用优于二者单独作用的叠加,表现出了正混杂效应;钢纤维掺量较高时(50kg/m3)膨胀剂对抗弯冲击性能有一定的提高作用,纤维掺量低时无明显作用;采用数理统计模型可以直观的比较不同纤维掺量时混凝土的抗弯冲击寿命;纤维掺量越高,试件的刚度越大,冲击荷载峰值也越大;冲击造成的内部损伤使得第二次冲击作用时荷载峰值降低,冲击作用完成时间变长。针对钢纤维膨胀混凝土力学及耐久性能开展的研究表明,膨胀剂和钢纤维联合增强作用下,基体的基本力学性能都有所提高,同时韧性也有明显改善;钢纤维膨胀混凝土体积稳定性最好,与老混凝土粘结的力学性能最好;依照设计配合比配制的三种混凝土材料都表现出了很好的耐久性。

关键词：钢纤维钢筋-钢纤维混凝土抗弯冲击钢纤维膨胀混凝土

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混杂粗纤维增强混凝土力学特性试验研究

混凝土 2006年第8期 50-55页

作者：邓宗才李建辉刘国栋北京工业大学建筑工程学院北京100022 海军工程设计院北京100070

选用低弹粗合成纤维、高弹钢纤维,以总体积掺率为1.5%的二元混杂纤维增强混凝土,系统研究了其弯曲韧性、抗弯冲击及断裂性能;用数理统计方法对抗弯冲击强度进行了分析;基于美国A STM及日本JSCE方法,提出了适合评价粗纤维混凝土弯曲韧性... 详细信息

选用低弹粗合成纤维、高弹钢纤维,以总体积掺率为1.5%的二元混杂纤维增强混凝土,系统研究了其弯曲韧性、抗弯冲击及断裂性能;用数理统计方法对抗弯冲击强度进行了分析;基于美国A STM及日本JSCE方法,提出了适合评价粗纤维混凝土弯曲韧性的新方法。试验结果充分体现了粗合成纤维与钢纤维良好的协同效应;纤维混杂比例影响混杂纤维混凝土的性能,当粗合成纤维与钢纤维以体积掺率分别为1.0%、0.5%混杂时,纤维混凝土的各项力学性能达到优化,相对剩余强度、冲击延性指标、断裂韧度约分别达到79.6%、7.4、1.2。

关键词：混杂纤维粗合成纤维钢纤维剩余强度抗弯冲击断裂混凝土

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粗合成纤维增强混凝土的冲击动载特性

混凝土 2006年第9期 65-68页

作者：邓宗才李建辉王现卫刘春国北京工业大学建筑工程学院北京100022

为了研究将掺量为6～13kg/m3的粗合成纤维和掺量40～60kg/m3的钢纤维掺入水泥混凝土后,对硬化混凝土动载特性的效用,试验研究了国产异型聚丙烯、日本Barchip、美国Forta粗合成纤维和钢纤维增强混凝土的抗弯冲击性能,探讨了纤维掺量对冲... 详细信息

为了研究将掺量为6～13kg/m3的粗合成纤维和掺量40～60kg/m3的钢纤维掺入水泥混凝土后,对硬化混凝土动载特性的效用,试验研究了国产异型聚丙烯、日本Barchip、美国Forta粗合成纤维和钢纤维增强混凝土的抗弯冲击性能,探讨了纤维掺量对冲击动载特性的影响。研究表明:纤维掺量增加,纤维混凝土梁的初裂冲击次数先增加后减少,破坏冲击次数一直增加;粗合成纤维对混凝土冲击性能有显著的增韧效果,混凝土由脆性破坏变为有良好的延展性。

关键词：粗合成纤维纤维混凝土抗弯冲击动载

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粗合成纤维增强混凝土的冲击动载特性

混凝土 2006年第10期 27-30页

作者：邓宗才李建辉王现卫刘春国北京工业大学建筑工程学院北京100022

关键词：粗合成纤维纤维混凝土抗弯冲击动载

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可再分散乳胶粉对ECC性能影响研究

可再分散乳胶粉对ECC性能影响研究

作者：赵辉哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

ECC(Engineered Cementitious Composite)是一类具有高韧性和高能量吸收能力的纤维增强水泥基复合材料。目前国内外学者对ECC力学性能的研究主要还是集中在静力荷载作用下，且以研究其受拉和弯曲性能居多，关于ECC改性方面的研究报道还... 详细信息

ECC(Engineered Cementitious Composite)是一类具有高韧性和高能量吸收能力的纤维增强水泥基复合材料。目前国内外学者对ECC力学性能的研究主要还是集中在静力荷载作用下，且以研究其受拉和弯曲性能居多，关于ECC改性方面的研究报道还比较少。鉴于此，本文选取粉煤灰ECC(FA-ECC)和矿渣ECC(SL-ECC)作为基准组，在基准组中掺入可再分散乳胶粉(EVA)对ECC进行改性，通过直接拉伸试验、四点弯曲试验、单轴受压试验以及落锤冲击试验对比研究了EVA-ECC和基准ECC的力学性能，并研究了冻融循环对ECC力学性能的影响，具体工作如下： (1)试验研究了EVA对粉煤灰ECC和矿渣ECC浆体含气量的影响，试验结果表明掺入EVA后，ECC拌合物更容易搅拌均匀，在相同流动度下，ECC拌合物需要高效减水剂量降低，新拌ECC含气量大幅提高。 (2)对ECC进行直接拉伸试验和四点弯曲试验，研究EVA对ECC单轴拉伸性能和弯拉性能的影响，试验结果表明，EVA能够显著提高粉煤灰和矿渣两个基体体系ECC的拉伸峰值应变，EVA可显著提高粉煤灰ECC弯曲韧性，对矿渣ECC弯曲性能影响不大。 (3)通过对不同龄期EVA-ECC和基准ECC进行抗折强度、立方体抗压强度、轴向抗压强度和单轴受压应力-应变曲线试验研究，发现：EVA降低了粉煤灰ECC和矿渣ECC的抗压强度。通过对70.7mm立方体和100mm立方体ECC试件抗压强度进行对比，发现两种试件尺寸ECC抗压强度十分接近，几乎不存在尺寸效应。单轴受压应力-应变曲线研究结果表明，掺入EVA后，ECC试件的压缩韧性有所改善，应力-应变曲线下降段变缓。采用有理分式对ECC应力-应变曲线进行拟合，建立了适合描述ECC单轴受压特性的本构方程并确定方程参数，结果表明由方程确定的曲线和试验数据吻合较好。 (4)通过EVA-ECC和基准ECC落锤抗弯冲击试验发现ECC抗弯冲击性能远优越于普通混凝土和钢纤维混凝土，ECC冲击耗能是普通混凝土的4548倍，是钢纤维混凝土的112倍，冲击韧性指数最高是钢纤维混凝土的30倍。EVA对矿渣ECC冲击性能有改善作用，对粉煤灰ECC冲击性能起反作用。 (5)冻融循环相同次数后，EVA-ECC质量损失、相对动弹模损失、抗压强度损失均低于基准ECC，EVA-ECC表现出更好的抗冻性能。

关键词： ECC 可再分散乳胶粉力学性能抗弯冲击本构方程

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玄武岩纤维混凝土抗冲击性能的试验研究

新型建筑材料 2012年第12期39卷 47-51页

作者：李丹陶俊林贾彬西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010

参考美国ACI 544规定,采用带导轨的自制落锤试验装置及抗弯冲击装置,研究普通混凝土、玄武岩纤维混凝土的冲压及动态抗弯冲击性能。结果表明,掺量为3.15 kg/m3的玄武岩纤维混凝土的抗冲击能力最强,破坏冲击次数最大,达到117次,试件初裂... 详细信息

参考美国ACI 544规定,采用带导轨的自制落锤试验装置及抗弯冲击装置,研究普通混凝土、玄武岩纤维混凝土的冲压及动态抗弯冲击性能。结果表明,掺量为3.15 kg/m3的玄武岩纤维混凝土的抗冲击能力最强,破坏冲击次数最大,达到117次,试件初裂和破坏时冲击次数的差值达到25次,冲击功为2030.3 N.m,冲击延性指标比素混凝土提高166.7%。冲压加载下,素混凝土的破坏呈现出明显的脆性断裂,断口基本呈一字型,断口较为整齐,玄武岩纤维混凝土产生数条由中间向四周逐步开展的裂纹,呈放射状分布。动态抗弯冲击下,素混凝土断口较为平整,不同掺量的玄武岩纤维混凝土梁断口有一定弧形。冲压和抗弯冲击下,玄武岩纤维混凝土表现出较明显的"塑性"性质。

关键词：玄武岩纤维混凝土冲压抗弯冲击冲击延性指标塑性

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新型纤维增强水泥基复合材料的力学性能

新型纤维增强水泥基复合材料的力学性能