混杂纤维在喷射混凝土中的研究
浅谈混杂纤维混凝土的增强机理

i r ifre o cee c n p o ie a sse i ih o e tp ff e s ma e,S h ti r g s te mir rc so ih go h cn b f e sRenoc d c n rt a rvd ytm n wh c n y e o b r i s llr O ta tb d e h co ca k fwh c rwt a e b i i c nrle Thsla st ih rtn iesrn t fte c mp st. h eo d tp ff e sl gr O ta tars h rp g t g ma r rc o told. i e d o a hg e e sl te gh o h o o i r e sc n y eo b ri a e.S h ti re tte p o a ai coca ks e i r n a dc l sbsa tal mpo et etu h eso ec mp st. h n n e n c ns o y rdfb r ifre n h i ee rhmeh d e n al u tn ilyi rv h o g n s ft o oie T ee ha c me tme ha im fh b esRenoc da dt errsac to sa h i i r
纤维布混杂形式对混凝土界面力学性能的影响

n wh b i te gh nn e y rdsrn te i gmeho . t dByetbihn he o si tv e u to o d fee t tra,h h h tp s i ee tn efca m o e o dfee sa l igt c n tu ie q ains f i rn maeiltee g ty e df rn itra i s t l d s f i rnt
G OY n. a ̄~L L- e U N cy ̄ U ogc n ,I inn, A GPia - h j, H -
( .aut f o s uf nE gneig G ag o gUnvri f eh oo y G a gh u5 00 , ia 1F cl yo C nt c o n ier , un d n r i n iesyo T cn lg , u n zo 1 0 6Chn ; t
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20 年 第 5期 (总 第 2 1 期 ) 07 1
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混
凝
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土
理
论
研
究
1 咂0Ra CFSGFSh bi te gh nn d ec f ce t e rs efca t s . eirt efca c h is h rceit s da ods et — y rdsrn te igmo a e i l d pe si ra i sr sm l aei ra il n i n y nt l e o nt me a c aa trsi v i h e n c ca n n e ditra i d b n igfi r n dc n rt o e s p rfo alr yc nr ligGFSp o oto nt ep o eso te gh nn en o c dc n nefca e o dn al ea l u o ceec v c aa nfi eb o to l r i u n r p rini h rc s fsrn te igrif re o —
混杂纤维增强高性能混凝土拉压比试验研究

混 杂 纤维 增 强 高性 能混 凝 土 拉 压 比试 验 研 究
*
夏 广 政 夏 冬 桃 , 徐 礼 华 池 寅。 , ,
( .湖 北 工 业 大 学 土 木 工 程 与 建筑 学 院 , 汉 1 武 4 0 6 ;. 汉 大学 土 木 工 程 与 建 筑 学 院 , 汉 30 4 2 武 武 407 30 2)
关 键词 : 杂 纤 维 ; 混 高性 能 混 凝 土 ; 度 ; 压 比 强 拉
中图分 类号 : U3 5 T 7
文献标 志码 : A
文章编 号 :0 6 3 9 2 0 ) 5 1 3 3 1 0 —7 2 (0 7 0 —0 0 ~0
Ev l a i n o to b t e p itn n ie S r ng h a d a u to f Ra i e we n S lti g Te s l t e t n
强 度 影 响 不 明 显 , 可 使 抗 拉 强 度 提 高 1 ~ 3 , 拉 压 比 增 大 到 0 0 ~ 0 0 8; 纤 维 体 积 掺 量 为 但 0 0 使 . 6 . 6 钢
层内混杂纤维布约束混凝土柱轴压性能试验研究

1 试 件 设 计 与 试 验 方 法
1 1 纤 维 布 材 性 .
试 验 采用 4种 纤维 布 , 为芳 纶 纤 维 ( 、 其 A) 聚酯 纤维 ( ) 尼龙 纤维 ( 以不 同 比例 层 内混 杂 而 成 , D 、 N) 层 内混 杂 纤维 布材 料 的力学 指 标详 见表 1 。
1 3 加 固 方 案 .
HF P约 束混 凝 土柱 力 学 性 能 研 究 较 少 , 文 通 过 R 本
芳 纶纤 维 、 聚酯纤 维 、 龙纤 维层 内混 杂 约束 混凝 土 尼 柱 的轴 压性 能试 验 , 究 了层 内混 杂 纤 维 布 (n e 研 Inr Hy r ie ifre lsi , 称 I R ) bi F b rRe ocd Pa t s 简 d n c HF P 约 束柱 的破 坏形 态 最 探讨 I R HF P布用 于加 固 的可行 性 。
纤维 布 粘 贴 采 用 湿 粘 法 , 维 布 宽 度 为 1 0 纤 0 mm, 经树 脂浸 润后 粘贴 包 裹 于柱表 面 。
棱 柱体 : 柱 的表 面进 行打 磨 , 对 转角 处进 行倒 角
处理 , 圆弧 半径 2 0mm; 丙 酮 擦净 表 面 , 胶 再 缠 用 涂 绕 纤维 布 。标 准试 件 为 3个 未 加 固试 件 ; 于 每 一 对 种 纤维 布 而言 , 3个 粘贴 纤 维 布 2层 , 3个 粘 贴 纤 维 布 3层 。纤 维布 搭接 长 度为 1 0mm。 5
层 内混杂 纤 维 布 约 束 混 凝 土 柱 轴 压 性 能 试 验 研 究
徐 永朝 , 李建 辉 邓 宗才 ,
( . 京 工 业 大 学 城 市 与 工 程 防 灾 减 灾 省 部 共 建 教 育 部 重 点 实 验 室 , 京 10 2 ; . 国建 筑 总公 司 五 局 一 公 司 , 京 1 0 2 ) 1北 北 0 14 2 中 北 0 0 4
混杂纤维混凝土动力特性的试验研究

第2 卷 第4 6 期
20 0 8年 8月
江
西
科
学
Vo . 6 No 4 12 .
Aug 2 08 .0
JANGXI S I NC I CE E
文 章 编 号 :0 1 6 9 20 ) 4— 5 3— 10 —37 (0 8 0 0 9 0 4
合成纤维与钢纤 维的混 杂 J但是细合成纤维 , 掺量一般较小 , 对硬化混凝土性能改善很小 , 而钢 纤维 的造价较高, 同时存在腐蚀 问题。当采用粗 合成纤维与钢纤维的混杂时 , 粗合成纤维可 以部 分取代钢纤维 , 同时解决钢纤维混凝土造价高 、 耐
o y i be i f r e n r t fH brd Fi r Ren o c d Co c ee
ZHOU n —a Mi g fng
( o eeo tr e— rnf m t nadB i igE g er g C lg f o g Tas r ai u dn n i ei , l S a o o n l n n
C iaU iesyo er em ( at h a ,h dn ogig 50 1P C hn nvrt f t lu E s C i ) S a ogD ny 7 6 R ) i P o n n n2
Absr c : brd fb rr i fr e o r t s o mp ra t sy e o ih p ro ma c o r t d — t a t Hy i e en o c d c nc ee i ne i o tn tl fh g e fr n e c nc ee, y i na c p o e te fc nce e c mb n d wih se lfb ra d s n ei c o—f ru d ri a tla s mi r p ri so o r t o i e t te e n y t tc ma r i h i n e mp c o d be a e sud e n t i a e , d i s a ay e t ttsi a ̄ e t o me nt r t id i h s p p r a ti n n lz d wi saitc a l r sme d, a i h n s h me, te ghe ng sr n t ni me h n s i ic s e a e n t e e pei ntldaa The r s ls s o t tfrt—c a k。al r c a im s ds u s d b s d o h x rme a t . e u t h w ha s i r c fiu e i a tn mbe sa d i a ttug n s fh b d fb rr if r e o c e e a e r s e t e y 2 —0. mp c u r n mp c o h e so y r e en o c d c n r t r e p c i l0. i i v 4, 1 0 —4. n . . 0a d1 0—2. i slr e a a fsnge f rr i fr e o c ee. ih i d c t st a 0 tme ag rt n t to i l be e no c d c n r t wh c n i ae t h h i h s n r itc ef c ft i d ff e sg o a y a c p o e iso y rd f rr i o c d c n— y e gsi fe to wo k n so b r i o d, nd d n mi r p r e fh b be e n r e o i s t i i f ce e c n b e e td r u d y wi ttsi nay e . r t a e rf ce o n l t saitc a l s s l h
竹钢混杂纤维混凝土的抗冲击性能试验研究

文 献 标 识码 : A
文章编号 : 1 0 0 0 — 4 6 3 7 ( 2 0 1 3 ) 1 0 — 4 8 一 O 3
Байду номын сангаас
0
前 言
六 组 不 同试件 的冲击试 验 结果 , 研 究 竹 钢混 杂 纤维 对 混凝 土抗 冲击性 能 的提 升效 果 。
1 试 验 研 究
不 同纤 维 材 料 对 纤 维 混 凝 土 的力 学 性 能 有 不 同 的影 响 。对 混 杂纤 维混 凝 土 的力 学性 能 而 言 , 纤
Ke y wo r d s : I mp a c t r e s i s t a n c e ; Hy b i r d f i b e r c o n c r e t e ; S t e e l f i b e r ; Ba mb o o i f b e r
中 图 分类 号 : T U 5 2 8 . 5 7 2
缩 与 抗 冲 击 能 力 。 本 文 用 自行 设 计 的 冲 击 试验 装置 对 竹 、 铜 纤 维 混杂 纤维 混 凝 土试 件 进 行 了 冲击 试 验 , 对 比 了不 同
组 别 试 块 的 冲 击试 验 结 果 , 分析 了 混杂 纤维 对 混 凝 土 抗 冲 击性 能 的影 响 。 关键词 : 抗 冲 击力 学性 能 ; 混杂 纤 维 混 凝 土 ; 钢纤 维; 竹 纤维
2 0 1 3年第 l 0期
1 0月
混 凝 土 与 水 泥 制 品
CHI NA C0NCRETE AND CEMENT PRODUCTS
2 01 3 No . 1 0 Oc t o b e r
竹 钢 混 杂 纤维 混 凝 土 的抗 冲击性 能试 验研 究
基于正交试验法的混杂纤维橡胶混凝土力学性能试验研究

DOI:10.19936/ki.2096-8000.20211228.011基于正交试验法的混杂纤维橡胶混凝土力学性能试验研究朱鹏宇1,万后林2,朱叶1,顾文虎1(1.淮阴工学院建筑工程学院,淮安223000;2.江苏东辰建材有限公司,淮安223000)摘要:针对混杂纤维橡胶混凝土(HFRC)设计了正交试验,对其力学性能进行测试并与普通混凝土对比,分析了玄武岩纤维体积率、聚丙烯纤维体积率和橡胶体积率对HFRC抗压、劈裂抗拉和抗折强度的影响。
结果表明:当玄武岩纤维体积率为0.3%、聚丙烯纤维体积率为0.2%、橡胶体积率为5%时,HFRC各项性能表现最佳。
玄武岩纤维对HFRC,强度的影响程度最大,掺入混杂纤维HFRC,强度有较大幅度提升,体现了良好的纤维“正混杂效应",随着橡胶体积率增加,HFRC强度逐渐降低。
借助SEM微观分析了纤维在HFRC中的桥接增强作用,对HFRC增韧阻裂机制进行了讨论,最后对HFRC强度进行了模型预测。
关键词:混凝土;力学性能;玄武岩纤维;聚丙烯纤维;橡胶;强度;SEM微观分析;复合材料中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:2096-8000(2021)12-0073-05Experimental study on mechanical properties of hybrid fiber rubberconcrete based on orthogonal experimentZHU Peng-yu1,WAN Hou-lin2,ZHU Ye1,GU Wen-hu1(1.Faculty of Architecture and Civil Engineering,Huaiyin Institute of Technology,Huaian223000,China;2.Jiangsu Dongchen Building Materials Co.,Ltd.,Huaian223000,China)Abstract:Orthogonal experiments were designed for hybrid fiber rubber concrete(HFRC),and its mechanical properties were tested and compared with ordinary concrete.The volume ratio of basalt fiber,polypropylene fiber and rubber volume ratio were analyzed for the impact of HFRC's compression and splitting strength.The results show that when the volume ratio of basalt fiber is0.3%,the volume ratio of polypropylene fiber is0.2%,and the volume ratio of rubber is5%,the performance of HFRC is the best.Basalt fiber has an impact on the strength of HFRC and the strength of HFRC mixed with hybrid fiber has been greatly improved,which reflects a good fiber"positive hybrid effect".As the volume rate of rubber increases,the strength of HFRC gradually decreases.With the help of SEM microscopic analysis,the mechanism of fiber toughening and crack resistance of HFRC was discussed,and finally the strength of HFRC was modeled.Key words:concrete;mechanical properties;basalt fiber;polypropylene fiber;rubber;strength;SEM microanalysis;composites1前言废轮胎的数量在全球范围内都在逐年增多,由于废轮胎的成分较为复杂,其分解时间极为漫长,且会对环境造成较大污染。
浅谈喷射混凝土与粘钢在混杂结构加固施工中的应用

鉴定为严重破 坏 ,或拆 除或加 固。应 业主要求 , 该建 筑 对 物进行结构修复 及补 强 ,根 据 四川 省人 民政 府令第 2 6号 2 文第十七条地震 灾 区受损房 屋建筑抗 震设计 、修 复、加 固 原则和水电十局都江 堰市 办公 区配套楼结构 加 固图 ,对 结
6 13 ) 180
过鉴定 ,某 些房屋能够通过结构加 固修复后继续 正常使 用,
本文结合 工程 实际简要 介 绍 了喷射 混凝土 与粘钢加 固在 混 杂 结构加 固施 工中的应 用。
关 键 词 :喷 射 混 凝 土 ;粘 钢 ;混 杂结 构 ;加 固
( )窗 间墙等墙体裂缝进 行裂缝修补 和粘玻璃 纤维 片 3 材加 固。
1 工程概 况
原水 电十局 配套楼 位 于 都 江堰 市 蒲 阳路 ,建 于 18 98 年 ,六层混杂结构 ( 层 砖 混 ,一 、二层 局部 两 层框架 ) 六 。
因“ . 2 汶川大地震严重 受损 ,经都 江堰市房屋 安全检 测 5 1”
卸载主要表 现为 :清除室 内垃圾 ;剔除墙 面抹 灰层 ;及 时 清运室 内建筑垃圾 等。建 筑物 卸载完成 后 ,按设计 要求 对
混杂结构随之而来 。 目前我 国 国内仍 有许多混 杂结构建 筑 材
r 物 ,其 中最为普遍的是砖 混与框 ( ) 混杂结构 ,抗震 设 排 架
公 区停车场 ,施工场 地狭小 ,施工 采取全 封闭施 工 ,施 工
防烈度较低 ,按 5 0年设计基准期计算该类建筑物已相继进 入 中老年期 ,多数出现不 同程度 的损坏 或老化 ,在 “ .2 5 1” 汶川大地震 中受损尤 为严 重 ,急需加 固修 复。近年 来 ,喷 射混凝土法和粘钢加 固法等有关 混杂结 构补强加 固 的新技
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混杂纤维在喷射混凝土中的研究
焦红娟刘丽君史小兴
(北京中纺纤建科技有限公司北京 100025)
摘要:本文详细研究了不同掺量的有机仿钢丝纤维(简称仿钢纤维)、钢纤维以及仿钢纤维和钢纤维混杂对喷射混凝土性能的改善。
研究结果表明:混杂纤维比单纯的仿钢纤维和钢纤维混凝土有更好的韧性和延性,在混凝土拌和性能方面仿钢纤维和混杂纤维表现出比钢纤维更好的和易性,更适合于隧道喷射混凝土工程。
关键词:有机仿钢丝纤维、钢纤维、混杂纤维、弯曲韧度指数
1、前言
喷射纤维混凝土是在普通混凝土中掺入分布均匀且离散的纤维,依靠压缩空气将纤维混凝土高速喷射到结构的表面,快速凝固后形成支护壳体。
纤维混凝土中乱向分布的短纤维主要作用是阻碍混凝土内部微裂缝的扩展和阻滞宏观裂缝的发生和发展。
在受荷(拉、弯)初期,水泥基料与纤维共同承受外力,当混凝土开裂后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。
在基体的受拉边缘和裂缝尖端,传递的力受到纤维的约束,并由集中受力变成分散受力,阻止了基体中裂纹的扩展和张开,且纤维在拔出过程中能够吸收大量的能量,其韧性都得到了大幅度提高。
纤维掺入混凝土中,能显著改善混凝土的抗裂性、韧性,可以在地下及隧道工程中,代替现浇钢筋混凝土、挂网喷混凝土支护。
文中是针对某大型水电站喷射纤维混凝土技术工艺进行的专门研究,试验研究对工程有很好的指导作用。
2、试验过程
2.1原材料
试验采用北京琉璃河水泥有限公司生产的P·O42.5水泥,28天胶砂抗压强度57.8MPa、抗折强度10.1MPa;使用曲寨II级粉煤灰,细度11.6%、烧失量0.47%、需水量比98%;硅粉为青海西宁山川铁合金厂生产,比表面积195000m2/kg;选用北京中水科海利工程技术有限公司生产的SK-10A聚羧酸减水剂,1.5%掺量减水率32.5%。
骨料采用北京的河砂和石灰石碎石,河砂细度模数2.5,碎石粒径5~10mm。
砂率为65%时混杂骨料级配见表3.1:
表1 混杂骨料通过各筛径的累计重量百分比(%)
有机仿钢丝纤维由北京中纺纤建科技有限公司生产,纤维性能指标见表
2。
表2 仿钢纤维性能指标
表3 钢纤维性能指标
2.2 试验混凝土配合比
表4 纤维混凝土配合比
在拌合物中加入的钢纤维应充分分散均匀,才能在混凝土中起到增强作用,如果加入的钢纤维分散不均匀,将使有的部位混凝土缺少纤维,有的部位纤维过
多形成团,这样不仅没起到增强作用,还会引起局部强度削弱。
因此只有保证纤维在拌合料中分散均匀,才能获得良好的增强效果。
由于钢纤维被水溶性胶黏结成排,干料搅拌时成排钢纤维被打散分布在整个拌和物中,钢纤维在拌和物的摩擦力及水分的作用下,分解为单根钢纤维。
仿钢纤维在干拌过程中即可分散均匀。
3、试验结果分析
3.1 纤维混凝土抗压强度
表5 纤维混凝土的抗压强度
由表5可知,掺钢纤维和仿钢纤维会在一定程度上影响混凝土的强度。
随着有机仿钢丝纤维掺量的增加,混凝土抗压强度有所降低。
这是由于纤维的掺入,增加了混凝土内部界面效应所致。
而掺加钢纤维的混凝土强度比仿钢纤维混凝土强度降低幅度大,分析原因主要为钢纤维在混凝土中分散不均所致(见图)。
不过混凝土试件在室内试验阶段的抗压强度有很大的富余量,五组纤维混凝土均可满足抗压强度设计要求。
3.2 纤维混凝土抗折强度
纤维混凝土的抗折强度测试根据CECS13: 89《钢纤维混凝土试验方法》中试验方法进行,纤维长度不大于40mm,采用100×100×400mm的梁式试件。
抗折试验进行三分点加荷,测得的抗折强度值乘以0.82的尺寸换算系数。
由图1
和图2可见,基准混凝土试件已被完全折断,而纤维混凝土试件裂而不断,可看到很多钢纤维和仿钢纤维横跨裂缝之间,试件仍能继续承受部分荷载。
由表6可知,掺仿钢纤维和钢纤维后混凝土的抗折强度均有所增大,最大增长率为13.3%。
掺45kg/m3钢纤维的抗折强度增长率为7.7%;随着仿钢纤维掺量的增加,混凝土抗折强度增大,仿钢丝纤维的掺量由9kg/m3增加到11kg/m3,抗折强度增长率由11.7%增加到13.3%。
混杂纤维对抗折强度的增强也较大,达到9~13%左右。
图1基准混凝土试件抗折试验后的破坏情况
图2纤维混凝土试件抗折试验后的破坏情况
表6 纤维混凝土抗折强度
3.3韧度指数
根据CECS13: 89《钢纤维混凝土试验方法》的规定,纤维长度不大于40mm ,可采用100
×100×400mm
的梁式试件。
采用三分点恒应变速度加荷,加荷速度在初裂前后均取0.1mm/min 。
试验在TONI 3000kN 抗折材料试验机上进行,计算机控制加荷速度并自动采集记录数据绘制荷载——挠度曲线,部分试验情况见图1。
以4个试件计算值的算术平均值计算该组试件的初裂强度和韧度指数,韧度试验结果见表7。
为观察纤维在混凝土中的分布均匀情况,做完韧性试验后继续用抗折试验
机快速加荷折断试件,见图4~6。
由图4~6可见,钢纤维在断面上有部分集中情况出现(试件底部较多),仿钢纤维和混杂纤维在断面上的分布都很均匀,混杂纤维中钢纤维和仿钢纤维间插分布均匀。
图3 折断试件观察纤维在断面上的分布 图4 钢纤维混凝土的断面
图5仿钢纤维混凝土的断面 图6 混杂纤维混凝土的断面
表7 各配合比纤维喷射混凝土韧度指数试验结果
由表7可知,纤维喷射混凝土的初裂强度只有抗折强度的50%;掺有机仿钢丝纤维混凝土的初裂强度略有降低,混杂纤维混凝土的初裂强度较好,基本没有下降。
掺仿钢纤维喷射混凝土的弯曲韧度指数I10、I30相对较低,但混杂纤维喷射混凝土的弯曲韧度指数较高,要高于掺加45kg/m3钢纤维的喷射混凝土。
韧度系数R30/I10的计算结果表明,相对于钢纤维喷射混凝土,低掺量的仿钢纤维喷射混凝土的韧度系数较低,当掺量大于10kg/m3时韧度系数才能高于钢纤维喷射混凝土。
混杂纤维喷射混凝土(C525、C725、C335、C535)的韧度系数较高。
由于CECS13:89标准初裂点的选取随意性较大,对弯曲韧度指数I10、I30以及韧度系数R I30/I10的计算影响较大。
因此,按照日本标准JSCE-SF4计算了挠度2mm 时弯曲韧度指数,以便对比分析。
由表7可以看出,钢纤维喷射混凝土的弯曲韧度指数较大,C525和C725混杂纤维喷射混凝土的弯曲韧度指数均接近或大于钢纤维喷射混凝土。
C335和C535弯曲韧度指数比钢纤维喷射混凝土提高40~60%。
4、结论
(1)素混凝土和纤维混凝土的抗压强度为55~65MPa,掺钢纤维和仿钢纤维会在一定程度上降低混凝土的强度,这与纤维在混凝土中的分散均匀性有关。
(2)各配合比纤维喷射混凝土的抗折强度为 5.7~6.5MPa,掺钢纤维、仿钢纤维和混杂纤维混凝土抗折强度均有所增大,仿钢纤维提高混凝土抗折强度程度最大为13.3%。
(3)纤维喷射混凝土的初裂强度只有抗折强度的50%左右,混杂纤维喷射混凝土的弯曲韧度指数比单一掺加仿钢纤维和钢纤维弯曲韧度指数高,C335和C535混杂纤维喷射混凝土的弯曲韧度指数比钢纤维喷射混凝土提高40~60%。