混杂纤维混凝土研究进展_李习波
混杂纤维复合材料的研究进展
从 已发表 的研究结果看 ， 混杂纤维 复合 材料的拉伸强 度偏 离 了混合定律 ， 然对拉 伸强度 的估算 有不少 近似公 式 ， 虽 但都
不够满意。以两种纤维混 杂增强 为例 ， 若设 ￡ 为 Ｌ （ 断裂 Ｅ低 延伸） 纤维的最大应变值 ，当 ＳＹ一 ￡Ｅ时 ， Ｅ纤维首先断裂 ， Ｈ Ｌ 此时的理论 拉伸应力 为 Ｒ Ｙ Ｈ１，也称 一级 破坏强 度。其表 达式
为：
可使碳纤维复合材料 的价 格大 幅下 降 ， 而碳 纤维加 人玻纤 复合
材料能使其弯曲模量显著增加 。混杂纤维 的应用不仅局 限于力 学性能 ， ｒ ｄｉ Ｆ ｉ ｒ ｈ＆ Ｊｃｂ２ ｅ ｃ ａｏ ｌ研究玻 纤 、 ＿ 碳纤 维及芳 纶纤维增 强 环 氧树脂 、 Ｅ Ｋ及 Ｐ Ｐ Ｅ Ａ基体 的混杂结 构 ， 以获 得较好 的摩 擦性
材料 中黄麻确能起到纤维增强的作用 。 Ｊ ｏｔ ５ ７ ．Ｒ ｕ 等＿用 Ｚ的玻纤 与 １ 的椰 子壳纤维增 强聚酯 ３
可对上式乘上一个偏离 系数 Ｓ— Ｒ实／ 。对 于混杂纤维复合 Ｒ 材料来说 ， 混杂效 应对拉伸 强度 的贡献不 可忽视 ， 应根 据实际 情况对公式作进 一步修正 。 铺层纤维增 强复合材料 的力学行为不仅取决于组成各单纤
述 了近年来混杂纤维复合材料的研究和应用进展情况 。
２ 混 杂复合 材料 的性 能
２ １ 拉 伸 性 能 ．
１ 混杂复 合材料 的研 究进展
在２ Ｏ世纪 ９ ０年代中期 ， 研究较多的是玻纤 、 碳纤维 和芳纶 纤维混杂体系。Ｂ ｎ ｅ ＆ Ｈａｒ 、ｕ ｍｅｓａｅ Ｓ ｏｔ ｌ ｕ ｓｌ ｌ ｒｉ Ｓ ｍ ｒｃｌｓ ｓ ｈ ｒ ＿ 研 究 了碳与玻纤混杂纤维 的性能 ， 认为在抗 冲击 方面 玻纤 的加 人
混杂纤维混凝土地铁管片数值模拟研究
照 国家 标准 Ｇ ／ ０ ８ － ２ ０ （ ＢＴ５ ０ １ ０ ２ 普通 混凝 土 力学 性 能试 验 方 法 标 准 》 Ｃ Ｃ ３２ ０ （ 维 混 凝 土 试 和 Ｅ Ｓ１： ９ 纤 ０ 验方法 标准 》 进行 试件 制备 ， 试验 原材料 如下 ：
（ ） 泥 ： 用 质 量 稳 定 的广 州 市 珠 江 某 水 泥 １水 选
（ ） 效减 水 剂 ：Ｂ Ｚ Ｃ聚羧 酸 系 高性 能 减 水 ７高 Ｊ— Ｓ
剂 ， 固量为 ２ ％。 含 ０
参 考文 献［】 ８进行 混凝 土 配合 比设 计 ， 配合 比见 表 １ 。并 对 １ ０ ｉｘ ５ ｍ １ ０ ５ ｍ １ ０ ｍｘ ５ ｍｍ立方 体试 件进 行 ｎ
图 １ 混 杂 纤 维 混 凝 土 地 铁 管 片抗 弯 试 验
Ｚ方 向平 动 。 种单 元具 有塑性 、 变 、 胀 、 力 刚 该 蠕 膨 应
化 、 变形及 大应 变功 能 。 大
管 片 的力 学 性 能 是 否 满 足要 求 ，但 是 试 验 费 用 昂 贵 、 期 长 ， 试 验 研 究 受试 验 条 件 （ 边 界 条 件 、 周 且 如 模 型 尺 度 等 ） 响较 大 ， 者 认 为 采 用 现 有 的 大 型 影 笔 有 限元 分 析 软 件 对 混 杂 纤 维 混凝 土 在地 铁 管 片 中 的应 用研 究 十 分有 意 义 。本 文 利用 Ａ Ｓ Ｓ软 件 计 ＮＹ 算 混 杂 纤 维 混 凝 土 地 铁 管 片 在某 工 程 中 的最 大 应
（ ） ： 州河砂 。 ３砂 广
（ ） 石 ：粒径 ５ ２ ｍｍ，连续 级 配 、 面 比较 ４碎 －０ 表 粗糙 的花 岗岩 碎石 。 （） ５ 钢纤 维 ： 庆 某 公 司 生 产 的 剪 切 波 浪 型 钢 重
纤维增强混凝土的研究和应用
纤维增强混凝土的研究和应用1.引言纤维增强混凝土是一种将纤维材料与混凝土相结合的复合材料，具有优异的抗裂性能和改善的强度特性，因此在建筑工程领域得到广泛应用。
本文将探讨纤维增强混凝土的研究进展和应用领域。
首先将介绍纤维增强混凝土的定义和分类，随后重点关注纤维增强混凝土在结构工程、地基处理以及道路工程等方面的应用。
最后，我们将总结纤维增强混凝土的优点和未来发展方向。
2.纤维增强混凝土的定义和分类纤维增强混凝土是指在普通混凝土中添加一定比例的纤维材料，以增强混凝土的抗拉强度、韧性和耐久性。
根据纤维材料的性质，纤维增强混凝土可分为无机纤维增强混凝土和有机纤维增强混凝土两类。
2.1无机纤维增强混凝土无机纤维增强混凝土常使用的纤维材料包括玻璃纤维、碳纤维和钢纤维等。
这些纤维材料具有较高的强度和刚度，能有效提高混凝土的抗拉强度和韧性。
无机纤维增强混凝土在结构工程领域得到广泛应用。
2.2有机纤维增强混凝土有机纤维增强混凝土常使用的纤维材料包括聚丙烯纤维、聚酯纤维和聚乙烯纤维等。
这些纤维材料具有良好的柔韧性和耐久性，能有效改善混凝土的韧性和抗裂性能。
有机纤维增强混凝土在地基处理和道路工程等领域得到广泛应用。
3.纤维增强混凝土在结构工程中的应用纤维增强混凝土在结构工程中具有很多优点，例如提高结构的抗裂性能和抗冲击能力，减少裂缝发展速度等。
在高层建筑、桥梁和水利工程等领域，纤维增强混凝土广泛应用于楼板、梁柱、墙体和水箱等重要构件的施工中，提高了工程结构的整体性能和耐久性。
4.纤维增强混凝土在地基处理中的应用纤维增强混凝土在地基处理中能够有效加固和加强土壤，改善地基的承载能力和稳定性。
应用纤维增强混凝土进行地基加固可以减少沉降和不均匀沉降，并且降低地震和液化等自然灾害对地基的影响。
5.纤维增强混凝土在道路工程中的应用纤维增强混凝土在道路工程中能够有效解决路面龟裂、反射裂缝和疲劳断裂等问题，提高道路的使用寿命和安全性。
混杂纤维混凝土抗渗性能试验研究
式 中 ：一混 凝土 的抗 渗等级 ；
Ｐ 个试件中有 ４个试件未渗水时的最大水
压 （ Ｐ ） Ｍ ａ。
丝刷刷去试件上下表面的水泥浆膜 ， 放入标准养护 室进行养护 ， 养护时间为 ２ 。 ８ ｄ
图 ３ 抗 渗试验 机
２ ２ 抗渗 试验 结果 及分 析 。
本 文对 混 杂纤 维 混 凝 土进 行 抗 渗试 验 研究 ， 当 图 １ 纤维混凝 土抗 渗试验 模具
纤维 长度 直径 密度 抗拉强度 拉伸极 限 弹性模 量
／ ％ ／ Ｐ Ｇａ
２ 试 验 过 程 以及 结 果 分析
２ １ 抗 渗试验 过程 分析 ．
类型 ／ ｍ ／ ｍ ｍ ／ ｇ・ ｌ３ ／ Ｐ ｋ ｎ＿ Ｍ ａ
堕 ９ ８ ． 毒幺１ ４ ｏ１ ２ ｌ ３ ＞５ 幺 状 ９ ８ ５ ５ ３ ７ ＿ ．
观结构上来看是多孔结构 ， 在周 围存在 内外压力差 的情况下 ， 必然引起液体或气体从其高压处 向低 压
处 迁移 、 渗透 的 现象 。混 凝 土 的抗 渗 性 与 其 耐久 性
大的水压力 ， 就有可能体现 出纤维对混凝土裂缝扩
展 的抑制 能力 ， 而 反 映 出其 抗 渗 性 能 的提 升 。本 进
抗 渗性 能影 响的机 理 ， 出 了最优 的混 杂纤 维的体 积 比。 得
ห้องสมุดไป่ตู้
关键 词 ： 杂纤 维 ； 混 混凝 土 ； 抗渗标 号法
中图分 类号 ： Ｕ５ ８ ５ ２ Ｔ ２ ． ７ 文 献标识 码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｍｐ ｒ ａ ｉ ｙ ｔ ｓ ｆｈ ｂ ｉ ｉ ｅ ｏ ｃ ｅ ｅ ｔ ｄ ｎ ｉ ｅ ｍｅ ｂｌ ｅ ｔｏ ｙ ｒ ｆ ｒｃ ｎ ｒ ｔ ｉ ｔ ｄ ｂ
混杂纤维HPC深梁的剪切变形性能
Ｏ 引言
跨 中单点集 中加载 ， 试验在 钢 筋混凝土深梁 以其巨大的承载能力 ， 在建筑 工程 中被广 泛 ３所示。所有深梁加载时均为简支梁 ， ５ ０ ０ ０ ｋ Ｎ的压力试 验机 上进行 。深梁相 关参数 及受 剪试 验 结果 应用 于肩梁 、 墙梁 、 框 支梁 、 剪力墙 连梁等构件 。近年来 高性能混 ５ ］ 。 凝 土（ Ｈ Ｐ Ｃ） 成为研究者们持续关 注的热点 ， 但高性 能混凝土应 用 参见文献 ［ 于深 梁 结 构 仍 然 无 法 改 变混 凝 土 脆 性 大 、 易开 裂 这 一 固 有 缺 陷 。混凝 土的变形性 能 是其重要 的物 理力 学性能 之一 ， 直接 影响着混凝土结构 的抗震 性 能。随着 高层大跨 建筑 结构 的迅 速 发展 ， 结构 的变形性 能（ 尤其在地震多发 区） 在设计 中显得尤 为重 要 。目前 ， 国内外对混凝 土受 弯构 件的变形性 能非 常重视 。钢筋 混凝土深梁构件极 易发 生剪切 破坏 ， 而剪 切破 坏属 于脆性 破坏 ，
Ｄ Ｆ ３ ． １ ＿ ２ Ｄ Ｆ ｌ ＿ ２ Ｄ Ｆ ２ ＿ ３ － ２ Ｄ Ｆ ２ ． １ － ３ Ｄ Ｆ ３ ． ２ ＿ ３ Ｄ Ｆ １ ． ３ ． ３ Ｃ ． １ Ｃ 五
劈裂破坏 斜压 破坏 斜压破坏 劈裂破坏 劈裂破坏 劈裂破坏 劈裂破坏 劈裂破坏
变形性 能。结果表明 ， 普通 Ｈ Ｐ Ｃ深梁剪切破坏 时均发 生劈裂破坏 ， 而混杂纤维 Ｈ Ｐ Ｃ深梁则有劈裂破坏和斜压破坏 两种形 态 ， 但仍 达不 到延性破 坏的要求。混杂纤维 （ 钢纤维和聚丙烯纤维 ） 的掺入 ， 延缓 了 ＨＰ Ｃ深梁斜裂缝 的出现 时间 ， 减 小 了水平 及竖 向分布
表 ３ 钢筋的力学性能指标
旦发生后果严重 ， 因此 对深梁剪切破坏下 的变形性 能进行研 究 采用正交设 计 法 ， 对ｌ ８组 混 杂纤 维 （ 钢 纤 聚丙 烯 纤维 ）
混杂纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯性能研究
中图分 类号 ： Ｕ３ ５ １ Ｔ ７ ．
文献标 识码 ： Ａ
Ｂｅ ｉ ａ ｉ ｇ Ｃａ ａ ｉｙ ｏ ｉ ｏ ｃ ｄ Ｃｏ ｃ ｅ ｅ Ｂｅ ｍ ｎｄ ｎｇ Ｂｅ ｒ ｎ ｐ ｃ ｔ ｆ Ｒｅ ｎｆ ｒ ｅ ｎ ｒ ｔ ａ
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。
绿色环保纤维混凝土性能研究进展.docx
绿色环保纤维混凝土性能研究进展前言素混凝土是一种多孔脆性材料，存在抗裂能力差、抗拉强度低、保温性能差等缺点。
除常见的钢筋混凝土外，目前较为成熟的方法是将各类纤维加入混凝土中形成纤维混凝土。
通过加入纤维，改变了混凝土内部疵点的数量和大小。
纤维混凝土在受力过程中分散应力，可使混凝土的抗拉强度、抗变形能力、耐动荷能力大大提高。
根据添加纤维种类的不同，纤维混凝土一般可以分为钢纤维混凝土、碳纤维混凝土、化学纤维混凝土、有机纤维混凝土等。
但是传统纤维混凝土的成本较高且性能改善有限。
“绿色环保纤维”的原料采用可再生资源，不会破坏生态平衡和导致资源桔竭，其生产过程不会对环境造成污染，符合节能和环保的要求。
文章对环保纤维增强混凝土工程性能的研究进展进行归纳分析，找出目前存在的几个问题，提出了相应的解决思路。
1绿色纤维混凝土的出现1.1普通纤维混凝土的发展普通纤维混凝土有钢纤维混凝土、碳纤维混凝土及各类化学纤维混凝土，且均具有强度高及抗裂能力好等优点。
碳纤维混凝土耐磨损、耐高温、粘结性良好，但造价高。
聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀等优点，具有良好的保温性，且能改善混凝土的和易性，但存在成本较高，耐热性、耐老化性较差，存在低温冻脆等问题。
涤纶纤维不仅拥有聚丙烯纤维的优点，还弥补了聚丙烯纤维的不足，涤纶纤维的耐光性和耐氧化性都优于聚丙烯纤维，价格也比聚丙烯纤维更廉价；王彩波等人进行了涤纶纤维在混凝土碱环境下的性能研究，证明了涤纶纤维在混凝土碱环境下强度和伸长率会有所减弱,最后趋于稳定,稳定之后的强度仍高于聚丙烯纤维的强度,可满足增强水泥基纤维的耐碱性要求。
1.2普通纤维混凝土的不足无论是钢纤维、聚丙烯还是涤纶纤维等等，在生产加工、使用过程中都会对环境造成很大的污染。
对单一纤维混凝土的性能研究已日趋成熟，但对于多种纤维混凝土的研究还很少。
2绿色环保纤维混凝土研究进展2.1概述天然纤维混凝土是加入天然纤维制成的加强混凝土。