钢纤维橡胶高强混凝土高温前后性能研究
钢纤维高强混凝土抗压性能试验分析
Ｏ ． ９ ４ ３ ６
０ ． ５ ５ ９ ２
剪切波纹型
３ ２ ． ４ ２ ６
０ ． ５ ６ ４ ８
５ ７ ． ４ １
（ ２ ） 试件尺寸 ： 为 了更好 的对钢 纤维高强混凝土进行研究 ， 我们采用 了不 同的混凝 土尺寸， 具体尺寸规 格为： ２ ０ ｅ ｍ￣ ２ ０ ｃ ｍｘ ２ Ｏ ｃ ｍ： １ ５ ｃ ｍ￣ １ ５ ｃ ｍｘ １ ５ ｃ ｍ； １ ０ ｃ ｍ ｘ ｌ ０ ｃ ｍｘ ｌ Ｏ ｃ ｍ三 种 。 （ ３ ） 原材料 ： 在原材 的选择 上我们使用 的水 泥为 ４ ２ ． ５普通硅酸盐 水 泥； 中粗砂 的模 数为 ２ ． ９ １ ； 粗骨料 为 ５ － ２ ５ ｍｍ级 配碎石 ； 添 加剂 型号 为 Ｆ ＤＮ 一 １型 。 （ ４ ） 混凝土配合 比： 为了更明显的检验钢纤维高强度混凝土 的强度 ， 我们将其强度定为 Ｃ ６ ０ ．其配合 比为： （ 水泥） ： （ 水） ： （ 砂） ： （ 石） ： （ 高度 减 水 剂） ＝ １ ： ０ ＿ ３ ： １ ． ２ ７ ： ２ ． ４ ６ ： ０ ． ０ １ ２ 。 为 了防止 出现材料差异， 用做 比较的普通 纤维混凝土使用 同一盘材料进行搅拌 。
（ 具体形式见表 １ ） 。
表 １ 不同类型钢纤维的特征参数 纲纤维类型
铣削型
切 断 弓型
平均长度 ｌ （ ａ ｒ ｍ ） 等效直径 （ ｍ Ｉ Ｉ １ ）
３ ２ ． ３ １ ２
３ ０ ． ５ ２ ９
长径 比（ Ｉ ／ ｄ ）
３ ４ ． ２ ４
５ ４ ． ６ Ｏ
关键词 ： 钢纤维 ； 优点 ； 强度 ； 体积； 尺 寸 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ５ ２ ８ ． ５ ７ ２ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ７ ３ ４ ４ （ ２ ０ １ ３） １ ６ — ０ ３ ４ ６ — ０ ２
钢纤维增强橡胶高强混凝土强度试验研究
ｄ ｉ１ ． ９ ３ ｊｉ ｎ １ ７ —０ ６ ２ １ ． ４ ０ ３ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ ４６ ６ ． ０ ２ ０ ． ０ ｓ
２１ ０ ２年
第 ３ ３卷
第 ４期
钢 纤 维增 强橡 胶 高 强混 凝 土 强 度试 验研 究
朱志 文
（ 州市 番 禺城 市建 筑设 计 院有 限公 司 ， 广 广州 ５ １０ ） １４０
Ｚ Ｕ Ｚ ｉｗｅ Ｈ ｈ— ｎ
（ ａ ｇ ｈ ｕ Ｐ ｎ ｕＤｅ ｉｎＩ ｓｉｕｅｏ ｂ ｎ Ａｒｈｔｃｕ ｅ Ｇｕ ｒ ｚ ｏ １ ４ ０，Ｃｈｎ ） Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ａ ｙ ｓｇ ｎ ｔ ｔ ｆＵｒ ａ ｃ ｉ ｔ ｒ ， ａｔ ｈ ｕ５ １ ０ ｔ ｅ ｇ ｉａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｕｌｒｓ ｎｃｒｂ ｕ ｄ ｄ ｔｃｉｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ｓａ ｐｉｄ ｆ ｒｒ ｂ ｅ ｌｒｓ ｎｃｔｓ． ｅｓ ｒ ｇ ｂ ｃ ｅ ｔａ ｄ ｓｒ ｃ ： ｔａ ｏ ｉ ｅ ｏ ｎ ｅｅｔ ｅｈ ｏｏ ｙｗａ ｐ ｌ ｏ ｕ ｂ ｒｕ ｔａ ｏ ｉ ｅ ｔ Ｔｈ ｐ ｉ ａ ｋ ｔｓ ｎ ｏ ｅ ｎ
在橡 胶 高强混 凝 土 中掺 入钢纤 维 能有效 提高 其抗 拉 、 弯 、 剪强 度 等 ， 能为 废 旧橡 胶 的 回收利 用 提 抗 抗 又 供 一条有 效 的 出路 。 目前 ， 混凝 土强度 的检测 已有 回弹法 、 声 法 、 芯法 、 超 钻 超声 回弹综 合 法等 ， 回弹法 、 而 超 声 法 、 声 回弹综 合法 属于 混凝 土无损 检测技 术 ， 超 在不 破坏 结构 构件 的前提 下 ， 接从 主体 结构 上进 行检 测 ， 直 推 定混凝 土 强度或 缺 陷 以及 钢筋 位置 ， 该技 术既适 用 于工程 建设 过程 中混凝 土质 量 的监测 ， 为工 程竣 工验 又 收提供依 据 。同时 ， 统 的回弹法 由于其便捷 、 活 以及成 本较 低 ， 全 国得到 了广 泛应用 。 传 灵 在
钢纤维混凝土的性能机理与工程应用
钢纤维混凝土的性能机理与工程应用本文结合钢纤维混凝土的性能机理，对钢纤维混凝土的力学性能、耐久性、耐冻融性等多项性能进行分析，并结合现代钢纤维混凝土的实际应用和其独特的性能对其应用前景进行了展望。
钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete，简写为 SFRC）是在普通混凝土中掺入适量短钢纤维而形成的可浇筑、可喷射成型的一种新型复合材料。
它是近些年来发展起来的一种性能优良且应用广泛的复合材料。
近年来钢纤维混凝土在国内外得到迅速发展，它克服了混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、性脆等缺点，具有优良的抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、耐疲劳、高韧性等性能，已在建筑、路桥、水工等工程领域得到应用。
1.钢纤维混凝土的性能研究1.1 钢纤维混凝土的力学强度1.1.1 抗压强度钢纤维混凝土虽受压强度增加不明显，但受压韧性却大幅度提高了。
这是由于钢纤维的存在，增大了试件的压缩变形，提高了受压破坏时的韧性。
从宏观上呈现，钢纤维混凝土受压破坏时，没有明显的碎块或崩落，仍保持这整体性。
1.1.2 抗剪强度钢纤维混凝土具有优异的抗剪性能，对提高钢筋混凝土结构抗剪能力有重要意义。
通常在钢筋混凝土的构件中，其抗剪承载力主要靠箍筋和弯起钢筋承担，这些筋多了，不仅要提高工程投资，而且施工很不方便，尤其对薄壁、抗震结构和复杂形状的特种结构，问题则尤为突出。
因此采用钢纤维混凝土是提高结构抗剪能力的有效途径。
1.1.3 抗弯强度钢纤维混凝土的抗弯强度，随着纤维掺量的增加而提高。
钢纤维混凝土等级提高，使抗弯强度提高明显。
在弯曲荷载作用下，钢纤维混凝土受拉区开裂，中性轴向上移，受拉区仍有部分纤维与基材的粘结力承受拉力，增加韧性，提高了混凝土的抗弯强度。
而普通混凝土则很快发生断裂，以致脆性破坏。
1.2 钢纤维混凝土的韧性和抗裂性韧性是在材料受压破坏前吸收能量的性质。
抗裂性是指钢纤维在脆性混凝土基体中减少裂缝和阻滞裂缝进一步发展的性质。
高强钢筋钢纤维混凝土梁受力性能试验研究
高强钢筋钢纤维混凝土梁受力性能试验研究目前,虽然国内外学者对钢筋钢纤维混凝土梁的受弯和受剪性能进行了大量的试验和理论研究,但关于高强钢筋钢纤维混凝土梁的受弯和受剪试验研究较少。
在钢纤维混凝土梁中采用高强钢筋,梁的受弯承载力、受弯刚度和受剪承载力能否仍采用中国规范和美国规范进行计算,需要通过试验研究来加以验证。
本文研究高强钢筋钢纤维混凝土梁的受弯和受剪性能,重点关注中国和美国规范对高强钢筋钢纤维混凝土梁受弯承载力、受弯刚度、受剪承载力的计算适用性,主要研究内容包括:(1)在纵筋配筋率为1.02%和2.99%的条件下,分别进行钢纤维体积率为0、1%、2%的受弯梁试验,调查钢纤维体积率和纵筋配筋率对梁的荷载-挠度曲线、开裂荷载、受弯承载力、受压区高度、最大裂缝宽度、受弯刚度、延性和破坏形态的影响。
(2)利用CECS38:2004计算方法对高强钢筋钢纤维混凝土梁的受弯承载力进行研究,并基于试验结果建立适用于高强钢筋钢纤维混凝土梁的受弯承载力计算公式。
(3)比较试验测得的荷载-挠度曲线与CECS38:2004刚度公式计算得到的荷载-挠度曲线,分析两者产生差别的原因,并对CECS38:2004的刚度计算公式进行修正;对比ACI318-14计算得到的全截面惯性矩、开裂截面惯性矩与试验值的差别,并在ACI318-14有效惯性矩计算公式的基础上,利用试验测得的结果,通过拟合分析建立高强钢筋钢纤维混凝土梁的有效惯性矩计算公式。
(4)对5根高强钢筋无腹筋梁和6根高强钢筋有腹筋梁进行受剪试验,测试钢纤维体积率和箍筋配筋率对荷载-挠度曲线、斜截面开裂荷载、受剪承载力、斜截面混凝土应变、箍筋应变、斜裂缝宽度及破坏形态的影响。
(5)对比受剪承载力试验值与中国规范CECS38:2004、美国规范ACI544.4R计算值的差异,分析规范计算值与试验值产生误差的原因,并对规范公式进行修正。
(6)借鉴《钢纤维混凝土》GJT472-2015的配合比设计原理,将裂缝处钢纤维等效为跨越裂缝截面的混凝土骨料进行研究分析,基于Collins修正压力场理论提出了裂缝处钢纤维具有剪应力和无剪应力的两种计算模型,并利用106根梁的试验数据证明了计算钢筋钢纤维混凝土梁受剪承载力可以忽略裂缝处钢纤维的剪应力。
钢纤维高强混凝土
高强混凝土比普通混凝土在抗拉`抗压`抗剪切等方面的力学性能有明显提高，使用时可减小结构的断面，降低结构自重，节省混凝土用量。
而参入钢纤维制成的钢纤维高强混凝土（SFRHSC）比高强混凝土的力学性能更好，SFRHSC 采用钢纤维拔出破坏机制增韧，理论分析和试验证明，当纤维的平均间距小于7.6mm时SFRHSC的抗拉`抗弯强度等力学性能有显著提高。
抗拉和抗压性能广州大学焦楚杰`孙伟`高培正等人通过大量试验证明，钢纤维的掺入能否提高混凝土的抗拉压强度及其提高的幅度主要取决于基体强度的高低，对普通混凝土影响不明显，对高强混凝土影响很显著，实验得出，当v(钢纤维体积率)从1％增到3％，SFRHSC立方体抗压强度较基体增长4．48％～30．54％，轴心抗压强度增长11．76％--40．57％; 劈裂抗拉强度较基体增长36．90％--113.2％.抗弯性能SFRHSC抗弯性能最能反映出钢纤维的增强、增韧效，SFRHSC抗折构件截面上，在受拉区因钢纤维的拔出或延伸，引起假塑性性状，混凝土的抗弯强度有明显提高，焦楚杰等人通过实验得出：当 v=2％和3％时，SFRHSC初裂抗弯强度分别较基体增长44．5％和72．2％，最大抗弯强度增长79.0％和134．8％。
抗剪性能SFRHSC具有优异的抗剪性能，东南大学蒋金洋等曾对C60的SFRHSC进行抗剪强度试验，得出在钢纤维体积率为v=1％、2％、3％时，相应的SFRHSC抗剪强度分别提高91．3％、116％、166％。
如混凝土基体采用C80高强混凝土，当v=1．5％时，SFRHSC的抗剪强度的提高可达100％以上，增强效果非常明显。
SFRHSC在抗裂`防水`防渗`抗冻`防震等方面也有突出的优点，日本钢铁俱乐部采用钢纤维混凝土做钢管桩防护层，在海水中浸泡l0年，钢纤维混凝土防蚀层完好，钢管桩表面无锈蚀仍有金属光泽，便是很好的实践证明。
究其机理，研究人员分析认为，加入钢纤维以后，其在混凝土中呈三维乱向分布且相互搭接，由于钢纤维的桥接和阻裂作用，减轻了混凝土内部微缺陷的引发和发展，减小了基体内部缺陷的尺寸，降低裂纹尖端的应力集中程度，从而改善提高了钢纤维高强混凝土的各力学性能。
钢纤维高强混凝土增强 增韧机理及基于韧性的设计方法研究
3、玄武岩纤维复合材料的优化设计：玄武岩纤维复合材料具有广泛的应用 前景，未来可以进一步开展玄武岩纤维复合材料的优化设计研究，提高其各项性 能指标和实用性。
参考内容二
引言
随着科技的不断进步，新型材料的研发和应用成为工程领域的热点。玄武岩 纤维增韧混凝土作为一种具有优良冲击性能的新型复合材料，在桥梁、道路、建 筑等领域有着广阔的应用前景。本次演示将围绕玄武岩纤维增韧混凝土的冲击性 能进行探讨，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
(3)界面过渡区：界面过渡区是钢纤维与混凝土之间的薄弱环节。优化界面 过渡区的长度和性能能够提高混凝土的抗裂性能和韧性。
4、基于韧性的设计方法
基于韧性的设计方法主要是通过优化以下因素实现钢纤维高强混凝土的韧性 设计：
(1)纤维体积率：钢纤维的体积率对混凝土的韧性具有重要影响。适当的纤 维体积率能够有效地吸收裂纹扩展的能量，延缓裂缝的产生和发展。
3、钢纤维高强混凝土增强、增 韧机理
钢纤维高强混凝土的增强、增韧机理主要包括以下几个方面：
(1)纤维的形态和分布：钢纤维的形态和分布对混凝土的增强效果具有重要 影响。研究表明，随机分布的钢纤维能够有效地提高混凝土的抗拉强度和韧性。
(2)纤维与混凝土的相互作用：钢纤维与混凝土之间的界面粘结是影响混凝 土增强的关键因素。良好的界面粘结能够有效地传递剪力和压力，从而提高混凝 土的强度和韧性。
1、研究背景和意义
随着建筑工程和交通工程的快速发展，混凝土结构的应用越来越广泛。然而， 混凝土结构在服役过程中容易受到荷载、环境等因素的影响，产生裂缝、损伤等 问题，严重影响了结构的安全性和耐久性。为了改善混凝土结构的性能，研究者 们在混凝土中加入了钢纤维，形成了钢纤维高强混凝土。
高温对高性能混凝土性能的影响
高温对高性能混凝土性能的影响摘要：高性能轻质混凝土作为一种改进的混凝土材料，具有轻质高强、节能环保、高耐久性、低导热系数等优点，在建筑工程、桥梁工程、路基工程等领域得到了广泛的应用。
为研究高温对高性能混凝土性能的影响，通过制备C40的高性能混凝土，采用室内试验的方法研究在高温作用下该混凝土的力学及物理性能，研究结果表明，在高温作用下高性能混凝土的各项性能均随温度的升高而逐渐降低；在自然冷却方式下的高性能混凝土抗压强度会出现回弹，因此在有条件的情况下采用自然冷却较好。
关键词：高性能混凝土；高温；影响中图分类号：U414 文献标识码：A引言长时间的高温作用和持续燃烧中，建筑物所用的混凝土结构完整性损伤严重，承载能力严重下降，建筑物随时都有可能发生局部或者大面积的坍落。
此时坍落物很容易对建筑物本身造成二次伤害，不仅会对正在施救的人员构成安全隐患，还威胁着被困人员的生命和财产安全。
我国在建筑材料高温性能方面的研究起步较晚，从20世纪90年代开始，相关部门加大了对此方面研究的扶持力度。
利用现代化的科学技术来防范、救助、阻止大型火灾的发生，加强灾难发生后的紧急处理方案的研究是非常有必要的。
1 高性能混凝土概述现有研究中的高强轻质混凝土的制备，一般根据实际需求和条件，采用上述方法中的其中一种进行增强，虽然取得了一定的成效，但是大部分的抗压强度不超过70MPa。
随着轻质化、高强化的轻质混凝土逐渐运用到结构的预制构件和预应力构件中，轻质混凝土不仅需要满足轻质的要求，也要保障强度达到应用条件。
因此，多种轻质混凝土强度提升方法的组合应运而生，各方法之间的协同使得轻质混凝土强度已不限于70MPa。
例如，相关学者提出了一种轻质超高强混凝土，通过以空心玻璃珠和轻集料作为混凝土的减重材料，添加钢纤维增加内部韧性，优化后制备的轻质超高强混凝土强度达100MPa。
以漂珠代替部分细砂作为轻集料，采用多元粉体最紧密堆积优化设计方法，配制了一种抗压强度可达103MPa的超高性能轻质混凝土。
浅谈钢纤维增强混凝土抗裂性能研究
浅谈钢纤维增强混凝土抗裂性能研究摘要：本文是通过混凝土裂缝产生的原因以及钢纤维增强混凝土抗裂性能的作用机理，分析钢纤维掺入后的作用效果以及影响。
从钢纤维材料本身的类型、规格和性质出发，提出使用不同种类、不同尺寸钢纤维混掺复合增强混凝土抗裂性能的方案。
纤维的混掺不仅解决普通混凝土开裂问题，而且从理论角度也可以实现材料相互协调作用实现钢纤维在混凝土中抗裂性能最大化。
关键词：混凝土；裂缝；钢纤维；混掺；抗裂0 引言随着建筑、交通、水利等行业不断发展，混凝土材料的使用越来越广，混凝土结构物体积越来越大，建设需求也越来越多。
由于大体积的混凝土存在的问题有体积大，成型后水化热散热缓慢的特点。
在水化的过程中，各部分的混凝土热胀冷缩及相互约束，再加上作用在边界的约束条件使得混凝土内部的应力状态具有复杂性。
一旦混凝土的温度应力达到并超过拉力极限值，混凝土的裂缝就会出现，影响结构的安全性、可靠性以及耐久性等。
目前，国内外学者们在如何提高混凝土抗裂性能方面做了许多的研究，其中将钢纤维作为改性材料加入混凝土中制成钢纤维混凝土成为了一个研究方向。
研究结果也表面，钢纤维的掺入对混凝土的强度、韧性及耐久性都有着一定程度的提高。
综上，在大体积混凝土的选材上大多选用钢纤维混凝土作为浇筑材料，使用钢纤维混凝土浇筑的大体积混凝土，在做好早期温控后，其由于水化热而产生的早期收缩裂缝数量会大大减少。
其原理主要是应用了混凝土的“桥接”作用，提高了混凝土表面的抗拉应力，避免了裂缝的产生。
1 钢纤维混凝土研究现状合理地进行钢纤维的混凝土配合比设计可以避免钢纤维混凝土产生早期裂缝，同时保证经济性和工作性。
2017年，潘慧敏、马云朝[1]自制落锤冲击试验装置研究了钢纤维对混凝土抗冲击性能的影响。
提出了钢纤维能够显著提高了混凝土基体的延性和韧性的结论。
2019年，钟晨、叶中豹、王颖[2]提出随着钢纤维体积率的增加，钢纤维对混凝土的抗拉、抗裂性能有明显增强。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
- 1 -
钢纤维橡胶高强混凝土高温前后性能研究
随着现代建筑的发展和进步，采用钢纤维橡胶高强混凝土使得建
筑更加稳固，经久耐用。但是，由于高温作用，紫外线，老化，和机
械损伤等因素，钢纤维橡胶混凝土的性能可能会发生改变，从而影响
结构的安全性能。因此，本文的目的是研究钢纤维橡胶高强混凝土在
高温作用下的前后性能。
一、研究背景
钢纤维橡胶高强混凝土由多种材料组成，其中包括水泥、砂子、
钢纤维和橡胶等。由于水泥、砂子和钢纤维的存在，使得钢纤维橡胶
高强混凝土具有良好的机械性能和耐久性，能够满足某些专业建筑结
构性能要求。但是，橡胶粒子存在时，会影响混凝土的性能，使之变
得脆性及耐久性降低。因此，研究混凝土在高温作用下的性能变化是
很有必要的。
二、研究方法
为了研究钢纤维橡胶高强混凝土在高温作用下的性能变化，本文
采用室内和室外两种研究方法。
1.内研究
为了模拟钢纤维橡胶高强混凝土在高温作用下的性能变化，本文
采用室内研究方法。室内研究采用热烤实验的方法，将不同的温度水
平的钢纤维橡胶高强混凝土样品固定在金属平台上，经过长时间的热
照射后观察其性能变化。
2.外研究
- 2 -
为了更好的研究钢纤维橡胶高强混凝土在高温作用下的性能变
化，本文还采用室外研究方法，组建高温外环境，采用钢纤维橡胶高
强混凝土小块在其中，长时间的观察其表面和内部结构的变化，以及
体积膨胀和强度下降等。
三、实验结果
1.内研究
通过室内热烤实验，发现钢纤维橡胶高强混凝土样品在高温作用
下表面出现脆性裂痕，而内部出现尺寸变形和结构变化，硬度、强度
和耐久性也降低。实验发现，当钢纤维橡胶高强混凝土温度超过200℃
时，其体积膨胀率剧增大，强度降低幅度更大，表明钢纤维橡胶高强
混凝土在高温作用下，其壁厚和强度变化显著。
2.外研究
通过室外研究发现，钢纤维橡胶高强混凝土在高温下更容易受到
气温变化，日照，风吹雨打等影响，而且其强度变化较大，在高温中
表现出明显的脆性及易崩溃性，这样的状态可能会影响混凝土的机械
性能，从而影响结构的安全性能。
四、结论
本文针对钢纤维橡胶高强混凝土在高温作用下的性能变化进行
了研究，室内热烤实验和室外研究发现，钢纤维橡胶高强混凝土在高
温作用下，其室内热烤实验表面出现脆性裂痕，内部结构发生变形，
强度和耐久性下降；室外研究显示，混凝土在高温中表现出明显的脆
性及易崩溃性，可能会影响混凝土的机械性能，从而影响结构的安全
- 3 -
性能。因此，应该采取有效措施来提高钢纤维橡胶高强混凝土的耐高
温性能，确保结构的安全性能。