陶瓷纤维混凝土的抗冲击性能试验研究

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纤维混凝土的抗弯冲击性能

第22卷第6期2005年6月公路交通科技Journal of Highway and Transportation Research and DevelopmentVol 22 No 6 Jun 2005文章编号:1002 0268(2005)06 0024 03收稿日期:2004 05 25基金项目:交通部西部交通建设科技资助项目(200131878877)作者简介:邓宗才(1961-),男,陕西扶风人,博士,教授,主要研究方向为纤维混凝土及智能结构 (dengzc@bjpu edu cn)纤维混凝土的抗弯冲击性能邓宗才1,李建辉1,孙宏俊1,傅智2(1 北京工业大学建筑工程学院,北京 100022;2 交通部公路科学研究所,北京 100088)摘要:纤维的最显著优势是提高了混凝土的动载性能,过去对动载性能的研究很少,掌握纤维混凝土的动载性能对设计承受冲击、撞击荷载的结构非常重要,有助于配制性能优良的纤维混凝土。

本文采用自制的落锤抗弯冲击试验装置,测定了玻璃纤维、全掺钢纤维、层布钢纤维混凝土的抗弯冲击性能。

研究证明:层布钢纤维混凝土破坏时的冲击次数比全掺钢纤维混凝土高,全掺钢纤维、层布钢纤维混凝土的抗弯冲击性能优于玻璃纤维。

关键词:抗弯冲击性能;玻璃纤维;钢纤维;混凝土;冲击中图分类号:TU502 文献标识码:AFlexura l Im pact Performance of Steel and Glass Fiber Re inforced Concrete BeamsDENG Zong cai 1,LI Jina hui 1,SUN H ong j un 1,FU Zhi 2(1 Scholl of Civil Engineering,Beijin g Universi ty of T echnology,Beijing 100022,China;2 Research Insti tute High way Minis try of Communications,Beijing 100088,China)Abstract :One of the major advan tages of concrete wi th randomly distributed fibers is in its improved resistance to dynamic load T he knowledge,however,about the i mpact performance of fiber reinforced concrete i s still limi ted It is critical to develop better fi ber rein -forced cement composites In this paper,the impact resistance of fi ber reinforced concrete was measured using a newly designed drop weight flexural i mpact machine Tests were made on concrete beams with bottom layer deformed macro fibers of steel,concrete beam with randomly distributed deformed steel fibers;and fine micro fibers of glass The test resul ts indicate that when specimens failure due to im -pact load,the i mpact resistance of concrete beam wi th bottom layer steel fibers are more effective than concrete beam with randomly dis -tributed steel fibers;and that of macro fibers of steel are far more effective in terms of i mpact toughness than glass fibers Key words :Flexural i mpact behavior ;Glass fiber;Steel fiber ;Concrete;Impact0 前言钢纤维混凝土冲击、疲劳等动载性能的研究比静载更有意义。

纤维素纤维及混杂纤维混凝土的抗弯冲击性能

纤维素纤维及混杂纤维混凝土的抗弯冲击性能邓宗才（北京工业大学建筑工程学院，北京100022）摘要：对纤维素纤维、钢纤维及其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、破坏冲击次数及冲击韧性进行了分析。

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1.2kg/m3时，纤维混凝土的初裂冲击次数与钢纤维掺量64kg/m3时相当，比素混凝土提高2.4倍；钢纤维与纤维素纤维掺量分别为78kg/m3和1.0kg/m3时，其混杂纤维混凝土的破坏冲击次数是素混凝土的8.1倍。

即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1 引言众所周知，公路路面、桥面、机场道面及工业地坪等工程主要承受动荷载，冲击荷载是诱发混凝土开裂的主要原因[2-4]。

如何有效地阻止混凝土的开裂和控制裂缝的扩展是工程界十分关注的问题。

混凝土的耐久性与裂缝的萌生与扩展关系极为密切[1]。

目前关于聚丙烯、钢纤维、聚丙烯腈纤维混凝土冲击性能的研究已有报道，但关于纤维素纤维、纤维素纤维与钢纤维混杂纤维混凝土的冲击性能的研究未见报道。

本文对美国生产的纤维素纤维UF500（以下简称UF纤维素纤维）的冲击性能进行了研究。

该纤维素纤维与聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维相比，其优势是：（1）具有较高的抗拉强度、弹性模量。

（2）UF纤维的多孔在浇筑混凝土时可吸水，水泥水化过程中不断释放水分，促进水泥的完全水化。

（3）纤维对混凝土的坍落度几乎没有影响，分散性很好。

（4）纤维根数多，当纤维掺量为1.0kg/m3时，纤维根数多达15亿根。

（5）与水泥基体黏结强度高。

（6）比重大于1，便于拉毛处理，解决了聚丙烯纤维及聚丙烯腈纤维混凝土路面、桥面、机场道面存在拉毛处理困难的难题。

混凝土中添加微纤维的应用研究

混凝土中添加微纤维的应用研究一、引言混凝土作为建筑工程中最常用的材料之一，具有优异的力学性能和持久性，但在长期使用中，由于混凝土的开裂和变形等问题，会引起建筑物的损坏和安全隐患。

因此，如何提高混凝土的抗裂性能和延性是当前混凝土领域的研究重点。

近年来，添加微纤维是一种有效的方法来提高混凝土的力学性能和延性。

二、微纤维的定义和分类微纤维，也叫做微细纤维，是直径在10μm以下的纤维。

根据纤维材料的不同，微纤维可以分为无机微纤维和有机微纤维两类。

1.无机微纤维：主要包括玻璃纤维、石英纤维、陶瓷纤维、碳纤维等。

2.有机微纤维：主要包括聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维等。

三、微纤维在混凝土中的应用微纤维可以有效地提高混凝土的抗裂性能和延性，具体应用如下：1.提高混凝土的抗裂性能：微纤维能够有效地防止混凝土的开裂，增加混凝土的抗裂性能。

在混凝土中添加微纤维后，微纤维能够有效地吸收混凝土中的应力，从而减少混凝土的开裂。

2.提高混凝土的延性：微纤维在混凝土中的作用类似于钢筋，能够有效地增加混凝土的延性，使混凝土在受到外力的作用下不易发生破坏。

3.提高混凝土的抗冲击性：微纤维能够有效地吸收混凝土中的能量，从而增加混凝土的抗冲击性。

四、微纤维对混凝土力学性能的影响微纤维的添加对混凝土的力学性能有着显著的影响，主要表现在以下几个方面：1.强度：微纤维的添加可以提高混凝土的强度，尤其是抗拉强度和抗剪强度。

2.延性：微纤维的添加可以增加混凝土的延性，使其更具有抗震能力。

3.疲劳性能：微纤维的添加能够提高混凝土的疲劳性能，减少混凝土在长期使用中的开裂和变形。

4.抗裂性能：微纤维的添加能够有效地提高混凝土的抗裂性能，减少混凝土的开裂。

五、微纤维在不同混凝土中的应用研究微纤维的添加在不同类型的混凝土中都有着不同的应用研究，主要包括以下几个方面：1.普通混凝土：在普通混凝土中添加微纤维，能够有效地提高混凝土的力学性能和延性。

混凝土中添加纤维对抗冲击性能的影响研究

混凝土中添加纤维对抗冲击性能的影响研究一、前言混凝土是一种广泛应用于建筑结构中的材料，其强度和耐久性是其最重要的特性。

然而，在某些情况下，如受到冲击、爆炸等外力作用时，混凝土的强度和耐久性可能不足以保证结构的完整性和安全性。

因此，为了提高混凝土的抗冲击性能，人们开始考虑在混凝土中添加纤维的方法。

二、纤维对混凝土的作用添加纤维可以改善混凝土的抗拉强度和韧性，从而使其更加耐久和抗冲击。

纤维可以分为钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维等几种，其中钢纤维应用最广泛。

纤维的添加可以使混凝土的裂缝形态由单一的直线型变为多向分散型，从而增加混凝土的韧性和抗裂性。

三、纤维对混凝土抗冲击性能的影响混凝土在受到冲击时可能会出现破坏，而添加纤维可以有效提高混凝土的抗冲击性能。

在混凝土中添加纤维后，混凝土的韧性和抗拉强度得到了提高，从而使其在受冲击时能够更好地抵抗外力的作用。

此外，纤维还可以使混凝土内部的应力分布更加均匀，从而减轻其受到的应力。

四、纤维对混凝土抗冲击性能影响的实验研究为了探究纤维对混凝土抗冲击性能的影响，研究者进行了一系列实验。

以下是其中两个实验的具体内容和结果。

1.冲击实验研究者在实验中制备了两种混凝土，一种为未添加纤维的普通混凝土，另一种为添加了0.5%钢纤维的混凝土。

两种混凝土的尺寸均为40 cm × 40 cm × 40 cm。

在实验中，研究者采用冲击试验机对两种混凝土进行了冲击实验。

实验结果表明，在相同的冲击力作用下，未添加纤维的混凝土出现了较大的破坏，而添加了纤维的混凝土则表现出了更好的抗冲击性能。

2.爆炸实验研究者在实验中制备了三种混凝土，分别为未添加纤维的普通混凝土、添加了0.5%钢纤维的混凝土和添加了1.0%钢纤维的混凝土。

三种混凝土的尺寸均为40 cm × 40 cm × 40 cm。

在实验中，研究者对三种混凝土进行了爆炸实验。

实验结果表明，添加了纤维的混凝土在受到爆炸冲击时表现出了更好的抗冲击性能，且随着纤维添加量的增加，混凝土的抗冲击性能也得到了进一步提高。

混凝土受冲击载荷试验研究

混凝土受冲击载荷试验研究一、研究背景混凝土结构在工程中应用广泛，但在遭受外力冲击时，其耐久性和安全性往往面临严峻的考验。

因此，对混凝土受冲击载荷的试验研究显得尤为重要。

二、试验方法1.试验设备：试验采用冲击试验机、高速相机、应变计等设备。

2.试件制备：按照标准制备混凝土试件，尺寸为100mm×100mm×100mm。

3.试验步骤：(1)将试件固定在试验机上，以冲击头对试件施加冲击载荷。

(2)利用高速相机记录试件受力过程中的变形和破坏情况。

(3)借助应变计等设备采集试件的应变变化数据。

三、试验结果1.试验数据分析：通过试验采集的数据，可以绘制出混凝土试件在不同冲击载荷下的应变-应力曲线，进一步分析试件的破坏模式。

2.试验结论：研究发现，混凝土试件在受到冲击载荷时，表现出较强的抗压性能，但对于剪切和拉伸等其他载荷形式的抗性能较弱。

四、试验意义混凝土结构在实际工程中经常遭受冲击载荷的作用，在保证其安全可靠的前提下，对其受载性能进行研究，有助于优化结构设计、提高结构的抗震性能和防护能力。

五、研究展望混凝土结构的抗冲击性能研究是一个复杂的课题，未来的研究方向可以从以下几个方面展开：1.深入研究混凝土受不同载荷形式冲击时的破坏机理和变形规律。

2.探究提高混凝土抗冲击性能的技术手段和方法。

3.从工程应用角度出发，进一步研究混凝土结构在冲击载荷下的可靠性和安全性问题。

六、结语本研究通过试验的方法，探究了混凝土受冲击载荷的受力情况和破坏模式，研究结果对于混凝土结构的安全可靠性提高具有一定的参考意义。

未来的研究方向还需要结合实际工程应用需求，深入探究混凝土结构的抗冲击性能和安全性问题。

水泥混凝土中陶瓷纤维的应用技术规程

水泥混凝土中陶瓷纤维的应用技术规程一、前言水泥混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，其优点在于耐久性好、可塑性强、施工方便等。

但是，水泥混凝土在使用过程中存在一些缺陷，例如容易开裂、易受环境温度变化影响等。

为了解决这些问题，人们引入了陶瓷纤维等复合材料，以提高水泥混凝土的性能。

本文将探讨陶瓷纤维在水泥混凝土中的应用技术规程。

二、陶瓷纤维的基本性质陶瓷纤维是一种新型的高温耐火材料，具有以下基本性质：1.高温抗氧化性能好，可在高达1000℃的环境下长期使用。

2.耐腐蚀性强，可以在酸碱等恶劣环境下使用。

3.具有优异的隔热性能，可以有效地防止热量传递。

4.具有良好的抗拉强度和耐磨性能。

三、陶瓷纤维在水泥混凝土中的应用陶瓷纤维在水泥混凝土中的应用主要是通过增加水泥混凝土的强度和耐久性来实现的。

具体的应用技术规程如下：1.材料选择陶瓷纤维的选择应根据其耐温度、抗拉强度、耐腐蚀性、耐磨性等性能进行选择。

同时，应考虑陶瓷纤维与水泥混凝土的相容性，以确保混凝土的性能不受影响。

2.混合比例陶瓷纤维的混合比例应根据工程要求进行调整。

一般情况下，陶瓷纤维的加入量为水泥混凝土总重量的1%~5%之间。

但是，在特殊情况下，可以将陶瓷纤维的加入量适当增加，以提高混凝土的性能。

3.混合方式陶瓷纤维可以通过手工混合或机械混合的方式添加到水泥混凝土中。

机械混合的方式可以更好地保证陶瓷纤维的均匀分布，提高混凝土的性能。

4.施工方式在混凝土施工过程中，应注意控制混凝土的水灰比，以确保混凝土的强度和耐久性。

同时，应注意混凝土的浇筑方式和振捣方式，以确保混凝土的密实性和均匀性。

5.质量检测在混凝土施工完成后，应进行质量检测。

检测内容包括混凝土的强度、密实度、耐腐蚀性等。

同时，应注意陶瓷纤维的分布情况和状态，以确保其能够有效地增强混凝土的性能。

四、陶瓷纤维在不同工程中的应用陶瓷纤维在不同工程中的应用方式略有不同。

下面分别介绍其在隧道工程、桥梁工程和建筑工程中的应用情况。

《碳纤维增强混凝土梁的抗冲击性能研究》范文

《碳纤维增强混凝土梁的抗冲击性能研究》篇一一、引言随着建筑结构的发展和工程技术的进步，对混凝土结构的性能要求日益提高。

碳纤维增强混凝土梁因其卓越的力学性能和轻质高强的特点，在建筑、桥梁、道路等工程领域得到了广泛应用。

然而，在面对冲击荷载时，混凝土结构的抗冲击性能成为了一个重要的研究课题。

本文旨在研究碳纤维增强混凝土梁的抗冲击性能，为实际工程应用提供理论依据。

二、研究背景及意义碳纤维因其高强度、轻质、耐腐蚀等特性，被广泛应用于混凝土结构的增强。

通过将碳纤维与混凝土相结合，可以显著提高混凝土梁的抗弯、抗剪等力学性能。

然而，在受到冲击荷载时，混凝土结构易发生破坏，因此研究碳纤维增强混凝土梁的抗冲击性能具有重要意义。

这不仅有助于提高混凝土结构在冲击荷载下的安全性，还能为工程设计和施工提供理论依据。

三、研究内容与方法1. 试验材料与试件制备本研究采用碳纤维布对混凝土梁进行增强。

首先，制备一定尺寸的混凝土梁，然后在梁的表面粘贴碳纤维布，形成碳纤维增强混凝土梁。

为保证试验的可靠性，制备多组试件，分别进行不同条件下的抗冲击性能试验。

2. 抗冲击性能试验采用落锤式冲击试验机对试件进行抗冲击性能试验。

通过改变冲击能量、冲击位置、冲击速度等参数，研究碳纤维增强混凝土梁在冲击荷载下的破坏形态、能量吸收等性能。

同时，采用高速摄像机记录试验过程，以便后续分析。

3. 数据处理与分析对试验数据进行整理和分析，包括梁的破坏形态、能量吸收、荷载-位移曲线等。

通过对比不同条件下的试验结果，分析碳纤维增强混凝土梁的抗冲击性能。

采用有限元软件对试验过程进行模拟，验证试验结果的准确性。

四、试验结果与分析1. 破坏形态在冲击荷载下，碳纤维增强混凝土梁的破坏形态主要表现为梁的局部破坏和整体破坏。

与普通混凝土梁相比，碳纤维增强混凝土梁的破坏形态更为均匀，且具有较强的能量吸收能力。

在受到冲击时，碳纤维布能够有效地分散冲击能量，减缓梁的破坏程度。

2. 能量吸收碳纤维增强混凝土梁在受到冲击时，能够吸收大量的能量。

纤维与聚合物对混凝土抗冲击及耐磨性影响研究

ＢＡＳＦ生产的ＳＤ６２３改性羧基丁苯乳液，相关性能见
收稿日期：２０１２—１２—１７
１．２试验配合比
试验中碎石及机制砂总量为２１００ｋｇ／ｍ，水泥用量为３２５ｋｇ／ｍ，水灰比为０．３６。试验中设计的配合
摘要：通过试验，研究了聚酯纤维和丁苯乳液分别在单掺、复掺条件下对混凝土抗冲击及耐磨性能的影响。结
果表明，单掺聚酯纤维或聚合物乳液均能改善混凝土的抗冲击及耐磨性能，且改善效果随着掺量的增加呈现增强趋势。纤维一聚合物复掺时，试样抗冲击及耐磨性能会得到进一步改善，且改善效果明显好于单掺效果。
纤维与聚合物对混凝土抗冲击及耐磨性影响研究
刘纪伟，梁勇２，王胜，周明凯，徐方
（１．武汉理工大学硅酸盐材料工程国家重点实验室，湖北武汉４３００７０；２．湖北省宜昌市夷陵区公路管理局，湖北宜昌４４３１００；３．中国地质大学（武汉）工程学院，湖北武汉４３００７４）
从经济性角度分析，复掺的材料成本比单掺低，显示出较高的性价比。关键词：聚酯纤维；丁苯乳液；抗冲击性能；耐磨性能；复合改性

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ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＡｎｔｉ — ｉｍｐａｃｔＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ
ＣｅｒａｍｉｃＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅ
ｓｕＨａｏ — ｙａｎｇ，ＸＵＪｉｎ — ｙｕ，ＢＡＩＥｒ－ｌｅｉ，ＬＵＯＸｉｎ，ＸＩＹａｎｇ — ｙａｎｇ
ＣＲＦＲＣ的峰值应力和峰值应变明显增加，应力应变曲线下降段由缓变陡；冲击压缩强度和能量吸收
特性较素混凝土显著提高，当应变率为（７４ ±２）ＳＩ１时，纤维掺量为０．３的ＣＲＦＲＣ能量吸收率明显高于素混凝土．另外，拟合了动态强度增长因子随应变率对数变化的关系式．
ｉｃｆｉｂｅｒｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇ１００一ｍｍ— ｄｉａｍｅｔｅｒｓｐｌｉｔＨｏｐｋｉｎｓｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｂａｒ（ＳＨＰＢ）ａｐｐａｒａｔｕｓ．Ｈ６２ｂｒａｓｓ
第１６卷第２期２０１３年４月
建
筑
材
料
学
报
Ｖ０１．１６，Ｎｏ．２
Ａｐｒ．，２０１３
Ｊ０ＵＲＮＡＬ０ＦＢＵＩＬＤＩＮＧＭＡＴＥＲＩＡＬＳ
文章编号：１００７－９７ — ０７
陶瓷纤维混凝土的抗冲击性能试验研究
苏灏扬，许金余。，白二雷，罗鑫，席阳阳
（１．空军工程大学机场建筑工程系，陕西西安７１００３８；
２．西北工业大学力学与土木建筑学院，陕西西安７１００７２）摘要：采用１００分离式霍普金森压杆（ＳＨＰＢ）试验装置，研究了不同纤维掺量（体积分数，下同）的陶
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｉｒｆｉｅｌｄａｎｄＢｕｉｌｄｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＡｉｒＦｏｒｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００３８，Ｃｈｉｎａ；
瓷纤维混凝土（ＣＲＦＲＣ）冲击压缩特性．采用厚度为１ｍｍ，不同直径的Ｈ６２黄铜波形整形器对入射波
进行整形，确保了试验过程中的应力均匀性，实现了恒应变率加栽．结果表明：随着纤维掺量的增加，
关键词：陶瓷纤维混凝土；动态强度增长因子；过渡应变率；比能量吸收中图分类号：ＴＵ５２８．５７２文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７ — ９６２９．２０１３．０２．０１０
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＣｉｖｉｌ＆Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ）
ｐｕｌｓｅｓｈａｐｅｒｓｏｆ１ｍｍｔｈｉｃｋａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉａｍｅｔｅｒｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏａｍｅｌｉｏｒａｔｅｔｈｅｉｎｃｉｄｅｎｔｗａｖｅＳＯａｓｔｏｏｂｔａｉｎｄｙｎａｍｉｃｓｔｒｅｓｓｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍａｎｄａｎｅａｒｌｙｃｏｎｓｔａｎｔｓｔｒａｉｎｒａｔｅｏｖｅｒｍｏｓｔｏｆｔｈｅｔｅｓｔｄｕｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｔｅｓｔｓｒｅｖｅａｌｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｃｅｒａｍｉｃｆｉｂｅｒｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｔｈｅｐｅａｋｓｔｒｅｓｓａｎｄｐｅａｋｓｔｒａｉｎａｎ — ｈａｎｃｅｐｒｏｍｉｎｅｎｔｌｙａｎｄｔｈｅｄｅｓｃｅｎｄｉｎｇｓｅｇｍｅｎｔｏｆｓｔｒｅｓｓ — ｓｔｒａｉｎｃｕｒｖｅｓｔｕｒｎｓｔｅｅｐ．Ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｈｏｒｔｃａ — ｒａｍｉｅｆｉｂｅｒｃａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅ＂ｔｈｅｉｍｐａｃｔｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｅｎｅｒｇｙ－ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｄｙｎａｍｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｒａｔｉｏａｎｄｔｈｅｌｏｇａｒｉｔｈｍｏｆｓｔｒａｉｎｒａｔｅｃａｎ