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分散工艺对镀铜钢纤维增强废弃陶瓷粉超高性能混凝土力学性能的影响
1
作者 张立卿 余家乐 +6 位作者 肖振荣 潘延念 龚良勇 熊进刚 李希友 王云洋 许开成 《混凝土》 北大核心 2025年第1期40-46,共7页
绿色低碳超高性能混凝土的发展是应对混凝土结构日益恶劣的服役环境和实现中国在2060年实现碳中和的宏伟目标的重要途径之一。利用废弃陶瓷粉取代25%的水泥并引入良好耐久性的镀铜钢纤维制备绿色低碳超高性能混凝土。镀铜钢纤维的分散... 绿色低碳超高性能混凝土的发展是应对混凝土结构日益恶劣的服役环境和实现中国在2060年实现碳中和的宏伟目标的重要途径之一。利用废弃陶瓷粉取代25%的水泥并引入良好耐久性的镀铜钢纤维制备绿色低碳超高性能混凝土。镀铜钢纤维的分散状态无疑对其增强增韧效果的发挥具有重要影响。因此,探索了两种镀铜钢纤维分散方式(均匀筛入和直接倒入)对废弃陶瓷粉超高性能混凝土的流动性、抗折强度、断裂韧性、抗压强度、压缩韧性、折压比的影响规律。研究结果表明:通过均匀筛入法掺入镀铜钢纤维对废弃陶瓷粉超高性能混凝土抗折强度、抗压强度、折压比和断裂能的增强增韧效果均优于直接倒入,但对压缩功的提高效果稍弱于直接倒入。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 废弃陶瓷粉 镀铜钢纤维 分散工艺 力学性能
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钢纤维和养护制度对超高性能混凝土材料阻尼性能及机理的影响
2
作者 陈昭晖 陶然 汪瑶杰 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期245-253,共9页
考虑钢纤维参数和养护制度等因素,研究了超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)的阻尼性能和机理。结果表明:掺入钢纤维提升了UHPC阻尼性能,纤维体积掺量为2.5%时UHPC阻尼比较未掺时增加了54.9%;减小钢纤维长径比、采... 考虑钢纤维参数和养护制度等因素,研究了超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)的阻尼性能和机理。结果表明:掺入钢纤维提升了UHPC阻尼性能,纤维体积掺量为2.5%时UHPC阻尼比较未掺时增加了54.9%;减小钢纤维长径比、采用标准养护可使UHPC具有更好的阻尼性能。合理选择钢纤维参数和养护制度可制备出兼顾阻尼、强度和经济成本的UHPC材料。考虑钢纤维对UHPC阻尼性能的正负效应,建立了UHPC材料阻尼的半经验预测公式。微观层面上,随钢纤维掺量增加、长径比减小以及采用标准养护制度,UHPC基体中掺入钢纤维形成的纤维-基体界面过渡区、微孔隙和微裂缝等内部缺陷会增多,但有利于UHPC材料通过钢纤维的形变、钢纤维-基体界面间摩擦、微裂缝开合、微孔隙变形以及微孔隙内部空气的柔性缓冲等机制产生阻尼耗能。 展开更多
关键词 超高性能混凝土(UHPC) 钢纤维 养护制度 阻尼性能 微观分析
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聚甲醛纤维对超高性能混凝土的性能影响
3
作者 程书祥 李晨瑶 +4 位作者 惠卫华 李家攀 张永园 丁庆军 贺图升 《混凝土》 北大核心 2025年第5期210-213,共4页
为探究聚甲醛(POM)纤维对超高性能混凝土(UHPC)性能的影响。试验研究了POM纤维体积掺量分别为1.0%、1.5%、2.0%和2.5%时对UHPC的工作性能、力学性能、弯曲韧性、抗冲击性能以及抗冲磨性能影响,并通过SEM进行了微观分析。结果表明:随着PO... 为探究聚甲醛(POM)纤维对超高性能混凝土(UHPC)性能的影响。试验研究了POM纤维体积掺量分别为1.0%、1.5%、2.0%和2.5%时对UHPC的工作性能、力学性能、弯曲韧性、抗冲击性能以及抗冲磨性能影响,并通过SEM进行了微观分析。结果表明:随着POM纤维掺量的增加,会降低UHPC的扩展度和坍落度,当POM纤维掺量为2.5%时,其扩展度为600 mm;UHPC的力学性能呈先增大后减小的趋势,当POM纤维掺量为2%时,UHPC的力学性能最高;UHPC的抗冲磨/抗冲击强度逐渐增大,当纤维掺量为2.5%时,其抗冲磨/抗冲击性能分别为116 h/(kg/m^(2))和2760 J,且能改善UHPC的弯曲韧性。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 抗冲磨性能 聚甲醛纤维
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含水率对镀铜钢纤维超高性能混凝土自感知性能的影响
4
作者 张立卿 刘秋萍 +3 位作者 潘延念 熊信福 熊进刚 许开成 《功能材料》 北大核心 2025年第2期2186-2194,共9页
镀铜钢纤维增强废弃陶瓷超高性能混凝土(CSF-UHPC)具有导电性好、灵敏度高等优势,在混凝土结构健康监测领域具有广阔的应用前景。但混凝土结构在服役过程中往往会暴露在不同的湿度环境下,含水率变化会影响其导电性能,进而影响其自感知... 镀铜钢纤维增强废弃陶瓷超高性能混凝土(CSF-UHPC)具有导电性好、灵敏度高等优势,在混凝土结构健康监测领域具有广阔的应用前景。但混凝土结构在服役过程中往往会暴露在不同的湿度环境下,含水率变化会影响其导电性能,进而影响其自感知性能。因此,研究了CSF-UHPC在不同加载条件下含水率对其自感知性能的影响规律,并比较了不同因素对其自感知性能的影响程度。研究结果表明,在各种加载条件下,CSF-UHPC的自感知性能均随含水率的降低而降低。含水率降低引起的电阻率变化率、应力灵敏度和应变灵敏度降低率均随着加载幅值和加载速率的增大而增大。CSF-UHPC在完全干燥后的电阻率变化率、应力灵敏度和应变灵敏度降低率最大分别可达75.44%、76.32%和70.96%。由雷达图分析结果可知,不同环境因素对CSF-UHPC自感知性能的影响程度从大到小依次为:加载幅值、含水率和加载速率。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 含水率 自感知性能 镀铜钢纤维 废弃陶瓷粉
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有机纤维对超高性能混凝土高温爆裂性能的影响
5
作者 王雄锋 陈波 张晓闯 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期109-113,共5页
超高性能混凝土(UHPC)水胶比低、结构致密,在高温条件下易发生爆裂。为提升UHPC的高温性能,采用钢纤维与聚丙烯(PP)纤维混掺、钢纤维与聚乙烯醇(PVA)纤维混掺和长短PVA纤维混掺的方式,制备UHPC并进行600℃的高温试验,并研究了纤维混掺U... 超高性能混凝土(UHPC)水胶比低、结构致密,在高温条件下易发生爆裂。为提升UHPC的高温性能,采用钢纤维与聚丙烯(PP)纤维混掺、钢纤维与聚乙烯醇(PVA)纤维混掺和长短PVA纤维混掺的方式,制备UHPC并进行600℃的高温试验,并研究了纤维混掺UHPC抗温爆性能机制。结果表明,钢纤维混掺有机纤维时,UHPC的抗高温爆裂性能得到改善,随着有机纤维的掺量增加,试件爆裂程度不断降低,完整度提高。钢-PVA纤维混掺UHPC的完整度比钢-PP纤维混掺UHPC高。随着有机纤维掺量的增加,UHPC破碎度减小。钢纤维与1.0%掺量的PP/PVA纤维混掺,对UHPC高温爆裂起到了较好的抑制作用。PVA纤维比PP纤维更有利于提高UHPC的抗高温爆裂性能。小直径、大长径比的有机纤维对UHPC抗高温爆裂作用大。有机纤维聚合物在高温作用下气化,为混凝土内部水分逸出提供了有效通道,避免蒸汽压力超过UHPC抗拉强度而爆裂。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 PP纤维 PVA纤维 高温抗爆裂性能 破碎度
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混杂纤维增强超高性能混凝土的高温性能试验研究 被引量：5
6
作者 罗伊明 张博 +2 位作者 刘彦钰 吴守军 付国 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第3期825-832,共8页
本文对混杂钢纤维(SF)-聚丙烯纤维(PPF)-硫酸钙晶须(CSW)增强超高性能混凝土(UHPC)进行高温试验(200~800℃),研究了混杂纤维增强UHPC高温前后的物理力学性能,并借助光学显微镜和扫描电子显微镜进行微观形貌观测,探讨了基体裂缝发展过程... 本文对混杂钢纤维(SF)-聚丙烯纤维(PPF)-硫酸钙晶须(CSW)增强超高性能混凝土(UHPC)进行高温试验(200~800℃),研究了混杂纤维增强UHPC高温前后的物理力学性能,并借助光学显微镜和扫描电子显微镜进行微观形貌观测,探讨了基体裂缝发展过程中多尺度纤维的作用机理。结果表明:随着温度升高,UHPC的质量损失率呈增大趋势,而超声波速则呈下降趋势,同时混杂SF-PPF-CSW对基体超声波速的降低有一定减缓作用;当温度小于400℃时,混杂SF-PPF-CSW增强UHPC的弯曲强度变化微弱(<5%),超过400℃后则迅速下降,在800℃下仅为初始强度的19.2%~24.7%;残余抗压强度随温度升高呈先上升后下降趋势,在400℃时达到峰值,较常温时提升了48.9%~62.0%;各温度下,掺加SF-PPF-CSW的UHPC物理力学性能均得到了有效提升,其中混杂1.7%(体积分数)SF、0.3%(体积分数)PPF、1.0%(体积分数)CSW对UHPC力学性能提升效果最佳。 展开更多
关键词 混杂纤维 超高性能混凝土 高温 物理力学性能 微观结构
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海水拌和对纤维增强超高性能混凝土中钢纤维的影响 被引量：1
7
作者 肖勋光 余睿 +2 位作者 孙美娟 王武峰 董恩来 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第4期22-26,共5页
通过采用不同水泥含量制备海水拌和纤维增强超高性能混凝土(UHPFRC),研究了海水拌和对UHPFRC中钢纤维的影响机理及其对宏观性能的作用机制。参照相关测试标准对其工作性能与力学性能进行了测试,同时设计单丝拉拔测试和水泥含量等效电路... 通过采用不同水泥含量制备海水拌和纤维增强超高性能混凝土(UHPFRC),研究了海水拌和对UHPFRC中钢纤维的影响机理及其对宏观性能的作用机制。参照相关测试标准对其工作性能与力学性能进行了测试,同时设计单丝拉拔测试和水泥含量等效电路试验。通过场发射扫描电子显微镜和X射线能谱仪对钢纤维表面的元素分布进行了面扫描,进而形貌分析及锈蚀情况分析。首先,海水拌和会引起UHPFRC中钢纤维轻微锈蚀,导致钢纤维与基体之间脱黏拉应力增大,会略有降低钢纤维拉拔过程中的最大拉应力、平均黏结强度和等效黏结强度;其次,海水拌和UHPFRC后期抗压强度可以达到基准组的90%以上,可以满足它的力学性能使用要求;最后,海水拌和会引起UHPFRC体积电阻的增大,而水泥含量的增加会降低它的体积电阻,使钢纤维锈蚀程度减少。 展开更多
关键词 海水拌和 超高性能混凝土 钢纤维 力学性能 交流阻抗
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BFRP筋与超高性能纤维混凝土黏结性能试验研究 被引量：1
8
作者 陈家豪 林春志 +4 位作者 杜明芳 静行 韩建军 苏凯 耿圣林 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第7期63-68,共6页
为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与超高性能纤维混凝土(UHPFRC)之间的黏结性能,通过中心拉拔试验,对BFRP-UHPFRC试件破坏模式、黏结-滑移曲线进行分析,且探讨了筋材直径、单一纤维及钢-PVA混杂纤维对黏结强度的影响。结果表明,试... 为探究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋与超高性能纤维混凝土(UHPFRC)之间的黏结性能,通过中心拉拔试验,对BFRP-UHPFRC试件破坏模式、黏结-滑移曲线进行分析,且探讨了筋材直径、单一纤维及钢-PVA混杂纤维对黏结强度的影响。结果表明,试件破坏模式包括BFRP筋拔出破坏与拉断破坏。BFRP筋直径的增大将导致黏结强度降低。随着单一纤维掺量增加,黏结强度呈先增大后减小的趋势。而相较于单一纤维,钢-PVA混杂纤维显著提高了试件的黏结强度,当掺入1%钢纤维和0.5%PVA纤维时,黏结强度最高(25.35 MPa)。此外,通过灰狼算法优化的支持向量回归模型实现对黏结强度的预测,预测值与实际值拟合较好。 展开更多
关键词 BFRP筋 超高性能纤维混凝土 黏结强度 混杂纤维 灰狼算法 支持向量回归
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混杂网格增强超高性能混凝土双向板的弯曲性能
9
作者 邓宗才 李倩 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期301-310,共10页
网格增强超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)具有轻质、高强、耐久性好等特性,已应用于薄壁结构和工程加固领域,但单一网格很难实现高效的增强增韧效应.为研究混杂网格增强UHPC双向板的抗弯性能,对3个钢丝网格与玻... 网格增强超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)具有轻质、高强、耐久性好等特性,已应用于薄壁结构和工程加固领域,但单一网格很难实现高效的增强增韧效应.为研究混杂网格增强UHPC双向板的抗弯性能,对3个钢丝网格与玻璃纤维网格混杂增强UHPC板、3个钢丝网格与玄武岩纤维网格混杂增强UHPC板、6个单一网格增强UHPC板和1个无网格UHPC对照板进行弯曲试验,研究网格种类、总层数及铺层方式对其破坏形态、承载能力和弯曲韧性的影响.结果表明:与单一钢丝网格板和单一玻璃纤维网格板相比,钢-玻璃纤维网格混杂板开裂后表现更显著的硬化现象,在连续网格与混杂短纤维协同效应下,板呈现多裂缝破坏模式,延性较理想.铺设2层网格时,钢-玻璃纤维网格混杂板的承载能力较单一钢丝网格板提升23.7%,且其在20 mm挠度处的残余承载力较单一玻璃纤维网格板提升28.2%;钢-玄武岩纤维网格混杂板峰前阶段的能量吸收值和20 mm挠度处的残余承载力均优于单一玄武岩纤维网格板.网格总层数为3层时,与单一玄武岩纤维网格板相比,2层钢丝网格与1层玄武岩纤维网格混杂增强板在峰前挠度为2 mm时的能量吸收值提高了21.6%,20 mm挠度处的残余承载力提高了42.6%.钢-玻璃纤维网格混杂板的网格强度利用率最理想,其承载能力、能量吸收值及弯曲韧性指标均高于钢-玄武岩纤维网格混杂板.最后,考虑网格强度有效利用率建立了混杂网格增强UHPC双向板抗弯承载力理论公式,适用性良好. 展开更多
关键词 钢丝网格 玻璃纤维网格 玄武岩纤维网格 混杂效应 超高性能混凝土双向板 弯曲性能
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钢纤维取向及其对超高性能混凝土力学性能影响研究综述 被引量：10
10
作者 刘健 刘方宁 张志勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期240-248,共9页
超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)以其优异的力学性能和耐久性在工程中得到了广泛的应用。钢纤维是UHPC中重要的添加材料,确保与主拉应力方向相对应的纤维取向可以大大提高UHPC的力学性能,特别是抗弯性能和拉伸性... 超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)以其优异的力学性能和耐久性在工程中得到了广泛的应用。钢纤维是UHPC中重要的添加材料,确保与主拉应力方向相对应的纤维取向可以大大提高UHPC的力学性能,特别是抗弯性能和拉伸性能。本文综述了钢纤维定向方法及其对UHPC力学性能的影响。在浇注过程中,磁场诱导方式具有更好的改善效果,最大提升幅度可达80%。钢纤维进行定向处理之后,静态抗弯强度、韧性和抗拉强度分别比随机纤维取向提高10%~80%、20%~100%和30%~90%。提出了超高性能混凝土中钢纤维取向分布研究中存在的问题和研究思路,最后展望了电磁诱导钢纤维定向技术在大体积超高性能混凝土浇筑中的应用前景。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 纤维取向 流动模式 磁场诱导 抗弯强度 抗拉强度
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钢纤维形状和养护制度对超高性能混凝土强度及韧性的影响 被引量：8
11
作者 陈聪聪 吴泽媚 +1 位作者 胡翔 史才军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期135-145,共11页
热养护和掺加异形钢纤维是提高超高性能混凝土(UHPC)强度并改善韧性的有效技术手段。研究了养护制度(标准养护28 d、90℃蒸汽养护2 d、90℃热水养护2 d)和钢纤维形状(平直形、波纹形、端钩形)对UHPC立方体抗压强度、单轴抗压强度、抗折... 热养护和掺加异形钢纤维是提高超高性能混凝土(UHPC)强度并改善韧性的有效技术手段。研究了养护制度(标准养护28 d、90℃蒸汽养护2 d、90℃热水养护2 d)和钢纤维形状(平直形、波纹形、端钩形)对UHPC立方体抗压强度、单轴抗压强度、抗折性能的影响,采用ASTM C1018、JSCE-SF4、修正的Post-Crack Energy Ratio(PCER)三种韧性表征方法对UHPC弯曲韧性进行评价,并借助三维光学扫描仪定量表征了掺加不同形状钢纤维的UHPC断裂面粗糙度。结果表明,相较于28 d标准养护,2 d热水养护和2 d蒸汽养护均能在一定程度上提高UHPC力学性能,且对UHPC抗折性能的提升较为显著。与掺平直形钢纤维的UHPC相比,掺端钩形钢纤维的UHPC的抗折强度和PCER韧性指标分别提升46.26%~58.82%和32.77%~39.81%,断裂面粗糙度提高41.67%;粗糙度参数与弯曲韧性具有良好的指数关系,可用于UHPC韧性的表征。此外,单轴抗压强度与立方体抗压强度存在线性关系,相关系数为0.83~0.93。采用ASTM C1018和PCER方法计算出的韧性结果与采用4 mm挠度处荷载-位移曲线包围的面积和抗折性能指标结果基本一致,提出的PCER方法引入初始弯曲韧度比来表征UHPC达到峰值挠度前的弯曲韧性,使得计算结果更为准确。 展开更多
关键词 超高性能混凝土(UHPC) 养护制度 钢纤维形状 强度 韧性
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粉煤灰和钢纤维对超高性能混凝土抗冲磨性能的影响 被引量：5
12
作者 丁大伟 郭子涵 +4 位作者 张伟 张秀新 马怡彤 王鑫鹏 侯东帅 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第10期3585-3594,共10页
为探明粉煤灰和钢纤维对超高性能混凝土(UHPC)抗冲磨性能的影响机理,本文采用宏观力学试验、水下抗冲磨试验等测试方法,结合SEM、MIP等微观表征技术,研究了粉煤灰和钢纤维对UHPC工作性能、力学性能、微观结构和抗冲磨性能的影响。结果表... 为探明粉煤灰和钢纤维对超高性能混凝土(UHPC)抗冲磨性能的影响机理,本文采用宏观力学试验、水下抗冲磨试验等测试方法,结合SEM、MIP等微观表征技术,研究了粉煤灰和钢纤维对UHPC工作性能、力学性能、微观结构和抗冲磨性能的影响。结果表明,粉煤灰取代部分水泥使UHPC水化放热峰的出现延缓了约3 h,3 d累计放热量减少了18%,同时显著提高了UHPC的工作性能。粉煤灰的掺入降低了UHPC的早期力学性能,钢纤维的掺入提高了UHPC的抗折强度和抗压强度;蒸汽养护条件下,钢纤维与粉煤灰复掺使UHPC抗折强度和抗压强度分别提高了82%和47%。此外,粉煤灰对UHPC的抗冲磨性能影响很小,而钢纤维提升了UHPC的抗冲磨性能,钢纤维与粉煤灰复掺使UHPC的抗冲磨强度提升了58%。UHPC的抗压强度与抗冲磨强度呈现明显的正相关性。粉煤灰的掺入降低了最可几孔径、孔隙率和毛细孔含量,使基体内部结构更加均匀、密实。 展开更多
关键词 粉煤灰 钢纤维 超高性能混凝土 抗冲磨性能 微观结构 力学性能
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竹纤维对超高性能混凝土力学性能和自收缩的影响 被引量：3
13
作者 赵华 任国盛 刘超群 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第11期113-116,共4页
研究了竹纤维对超高性能混凝土(UHPC)力学性能和自收缩的影响,并测试了试件在遭受30次干湿循环后的力学性能和质量损失。结果表明:单独掺加竹纤维时,UHPC的弯曲强度随纤维掺量的增加而显著提高,掺量为1.5%时提高幅度高达32.7%;此外,在... 研究了竹纤维对超高性能混凝土(UHPC)力学性能和自收缩的影响,并测试了试件在遭受30次干湿循环后的力学性能和质量损失。结果表明:单独掺加竹纤维时,UHPC的弯曲强度随纤维掺量的增加而显著提高,掺量为1.5%时提高幅度高达32.7%;此外,在掺加一定量钢纤维的基础上额外混杂掺加竹纤维可以有效增强UHPC的弯曲强度和韧性,表明竹纤维和钢纤维间具有良好的协同效应。掺加1.0%竹纤维可使UHPC的自收缩降低52.7%,并且竹纤维UHPC试件在经历干湿循环后力学性能没有损失,但其长期耐久性仍需进一步被验证。 展开更多
关键词 竹纤维 超高性能混凝土 纤维混杂 力学性能 自收缩
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减水剂与钢纤维对超高性能混凝土流变及力学性能的影响 被引量：3
14
作者 黄斌 龚明子 +4 位作者 潘阿馨 饶先鹏 王涛 陈晨 黄伟 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第9期3214-3223,共10页
超高性能混凝土(UHPC)的工作性和力学强度是其推广应用的关键。因此,本文采用和易性试验、流变测试、抗压强度测试、抗折强度测试,探究不同减水剂掺量和纤维物理参数下UHPC扩展度、经时损失、屈服强度、塑性黏度以及抗压强度、抗折强度... 超高性能混凝土(UHPC)的工作性和力学强度是其推广应用的关键。因此,本文采用和易性试验、流变测试、抗压强度测试、抗折强度测试,探究不同减水剂掺量和纤维物理参数下UHPC扩展度、经时损失、屈服强度、塑性黏度以及抗压强度、抗折强度的变化规律。结果表明,UHPC的扩展度均随着减水剂掺量和纤维掺量的增加先增大后减小;UHPC的经时损失主要与静置时间相关,UHPC静置时间越长,经时损失越大;UHPC的流变曲线呈剪切增稠的趋势;随着减水剂的增加,UHPC的屈服应力和塑性黏度均呈先减小后增大的趋势,并且均在减水剂掺量为1.00%(质量分数)时获得最小值;减水剂对强度的影响并不明显,UHPC的抗压强度随着纤维掺量的增加而增加,抗折强度随着纤维掺量的增加先增大后减小,在纤维长度为13.0 mm时UHPC的抗压性能最优,在纤维长度为20.0 mm时UHPC的抗折性能最优。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 钢纤维 扩展度 经时损失 流变性能 力学性能
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异形钢纤维对超高性能混凝土增强增韧的影响 被引量：32
15
作者 朋改非 牛旭婧 赵怡琳 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1013-1018,共6页
以钢纤维掺量、类型和分布方式为变量,测试了掺异形钢纤维超高性能混凝土(UHPC)的直接拉伸性能和弯曲韧性,并采用显微镜对这种钢纤维的拔出通道和拔断截面进行了观测.结果表明:异形钢纤维对UHPC具有较好的增强增韧效果,相应试件的直接... 以钢纤维掺量、类型和分布方式为变量,测试了掺异形钢纤维超高性能混凝土(UHPC)的直接拉伸性能和弯曲韧性,并采用显微镜对这种钢纤维的拔出通道和拔断截面进行了观测.结果表明:异形钢纤维对UHPC具有较好的增强增韧效果,相应试件的直接拉伸强度、断裂能及裂后承载力均大幅提高,且其掺量越大,提高幅度越显著;当异形钢纤维沿拉应力方向有序分布时,与随机分布相比,更有利于UHPC的增强增韧;相比于端钩型钢纤维,在相同掺量下,波纹型钢纤维的增强增韧效果更佳,其拔出通道更加曲折,还存在被拉直的现象,这主要是由于其与基体间存在更强的机械咬合力所致;此外,在拉拔过程中,2种异形钢纤维的断口邻近截面均出现了明显的颈缩. 展开更多
关键词 超高性能混凝土 波纹型钢纤维 端钩型钢纤维 直接拉伸强度 断裂能 裂后承载力
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超高性能海水海砂混凝土的组成设计与纤维增强增韧 被引量：7
16
作者 朱德举 李龙飞 +3 位作者 周琳林 李安令 白夏杨 郭帅成 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期128-136,共9页
基于单纯形重心设计法对超高性能海水海砂混凝土(ultra-high performance seawater sea-sand concrete,UHPSSC)进行了配合比设计优化,并研究了短切超高分子量聚乙烯纤维(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)和钢纤维对UHP... 基于单纯形重心设计法对超高性能海水海砂混凝土(ultra-high performance seawater sea-sand concrete,UHPSSC)进行了配合比设计优化,并研究了短切超高分子量聚乙烯纤维(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)和钢纤维对UHPSSC工作性能和力学性能的影响.结果表明:在综合考虑UHPSSC的流动度、抗折强度和抗压强度的情况下,胶凝材料组成的最优配比确定为水泥、硅灰、粉煤灰的质量比为0.75∶0.15∶0.10.随着短切纤维掺量的增加,UHPSSC的流动度逐渐降低,抗折强度、抗压强度和弯曲韧性均逐渐增加.UHMWPE纤维对UHPSSC流动度的影响程度更大,而钢纤维对力学性能的提升效果更明显.随着UHMWPE纤维体积分数的增加,UHPSSC的弯曲破坏模式逐渐由脆性破坏转变为韧性破坏.当UHMWPE纤维掺量为1.0%时,二次峰值荷载会高于初裂荷载.此外,当同时混掺钢纤维和UHMWPE纤维时,UHPSSC的流动度略有下降,抗折强度、抗压强度及弯曲韧性均大幅提高.本研究成果可为UHPSSC的设计和工程应用提供一定的参考. 展开更多
关键词 超高性能海水海砂混凝土 超高分子量聚乙烯纤维 钢纤维 强度 韧性
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混杂纤维增强超高性能透水混凝土的弯曲性能研究 被引量：6
17
作者 张玉斌 鲍世辉 张聪 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第6期1955-1962,共8页
超高性能透水混凝土(UHPPC)是海绵城市建设过程中不可或缺的重载道路铺装材料,但韧性不足是UHPPC重载铺装易于开裂的主要原因。本文通过引入碳酸钙晶须、聚乙烯醇(PVA)纤维和聚乙烯(PE)纤维,制备了新型混杂纤维增强UHPPC材料,研究了其... 超高性能透水混凝土(UHPPC)是海绵城市建设过程中不可或缺的重载道路铺装材料,但韧性不足是UHPPC重载铺装易于开裂的主要原因。本文通过引入碳酸钙晶须、聚乙烯醇(PVA)纤维和聚乙烯(PE)纤维,制备了新型混杂纤维增强UHPPC材料,研究了其抗压强度、透水能力和弯曲性能。研究发现,添加PVA纤维或PE纤维均能够提高UHPPC的抗压强度、抗弯强度和极限挠度,且PVA纤维的提升效果优于PE纤维。与单掺PVA纤维或PE纤维相比,混杂使用碳酸钙晶须则进一步地提高了UHPPC的抗压强度、抗弯强度和极限挠度,与PE纤维与碳酸钙晶须混杂相比,PVA纤维混杂碳酸钙晶须对UHPPC抗压强度、抗弯强度、极限挠度和裂缝开展模式的改善效果最佳。但是,添加PVA纤维或PE纤维均降低了UHPPC的透水系数,而引入碳酸钙晶须则进一步加剧了透水系数的降低效果,尤其是混杂使用PVA纤维和碳酸钙晶须,UHPPC透水系数的下降最为明显,但依然达到了1.05 mm/s,满足工程使用要求。 展开更多
关键词 超高性能透水混凝土 碳酸钙晶须 聚乙烯纤维 聚乙烯醇纤维 弯曲性能 透水系数
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混杂纤维增强超高性能混凝土弯曲韧性 被引量：10
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作者 邓宗才 薛会青 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1288-1294,共7页
为研究混杂纤维增强超高性能混凝土(UHPC)的增韧特性,本文通过33个四点弯曲梁试验研究了单掺钢纤维,单掺钢纤维分别与粗聚烯烃纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维混掺对改善超高性能混凝土梁弯曲韧性的贡献。测定了荷... 为研究混杂纤维增强超高性能混凝土(UHPC)的增韧特性,本文通过33个四点弯曲梁试验研究了单掺钢纤维,单掺钢纤维分别与粗聚烯烃纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、玻璃纤维和玄武岩纤维混掺对改善超高性能混凝土梁弯曲韧性的贡献。测定了荷载-挠度全曲线,分析了纤维品种、几何尺寸对梁增韧效果的影响,并对试件断面形态进行了微观电镜扫描。结果表明:与单掺钢纤维相比,混杂纤维超高性能混凝土具有良好的弯曲变形硬化特性,变形后期仍然具有较高的承载力。本文提出的硬化指数可以较好地表征混杂纤维超高性能混凝土硬化特性。本文明确了混杂纤维超高性能混凝土的增韧特性和增韧机理,提出了混杂纤维超高性能混凝土弯曲韧性的评价指标,为实际工程应用提供参考。 展开更多
关键词 混杂纤维 超高性能混凝土 弯曲韧性 硬化指数 等效抗弯强度 峰后抗弯强度 扫描电镜 失效模式
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钢纤维掺量对超高性能混凝土轴压力学性能影响研究
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作者 刘巧会 黄海峰 +1 位作者 薛苗苗 秦肖军 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期454-462,共9页
为揭示钢纤维掺量对超高性能混凝土(UHPC)轴压力学性能的影响规律,以钢纤维掺量为控制变量开展UHPC轴压试验并进行本构模拟。研究表明:UHPC受压应力-应变曲线由上升段和下降段组成;掺加钢纤维后,UHPC受压应力-应变曲线的下降段变缓;随... 为揭示钢纤维掺量对超高性能混凝土(UHPC)轴压力学性能的影响规律,以钢纤维掺量为控制变量开展UHPC轴压试验并进行本构模拟。研究表明:UHPC受压应力-应变曲线由上升段和下降段组成;掺加钢纤维后,UHPC受压应力-应变曲线的下降段变缓;随着钢纤维掺量的增加,UHPC的受压弹性模量、峰值应力、峰值应变均呈递增趋势;假定UHPC受压损伤区服从Weibull随机分布,构建损伤变量,引入损伤修正因子,建立一种新的考虑钢纤维掺量的UHPC受压损伤模型并分析损伤变量发展规律,利用UHPC轴压试验数据验证新建模型的可靠性。研究成果为不同钢纤维掺量下UHPC轴压力学性能的研究及本构模拟提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 超高性能混凝土(UHPC) 钢纤维掺量 轴压 损伤模型
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超高性能海水海砂混凝土单轴受压应力-应变关系 被引量：1
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作者 朱德举 王鹏 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期12-21,共10页
为研究超高性能海水海砂混凝土(Ultra-High Performance Seawater Sea-sand Concrete,UHPSSC)轴压应力-应变关系,探究钢纤维体积掺量对UHPSSC轴压力学性能和轴压应力-应变全曲线的影响,使用Instron 1346万能材料试验机测得UHPSSC应力-... 为研究超高性能海水海砂混凝土(Ultra-High Performance Seawater Sea-sand Concrete,UHPSSC)轴压应力-应变关系,探究钢纤维体积掺量对UHPSSC轴压力学性能和轴压应力-应变全曲线的影响,使用Instron 1346万能材料试验机测得UHPSSC应力-应变全曲线,借助Pycharm曲线拟合程序与已有混凝土应力-应变全曲线模型进行拟合与修正.结果表明:钢纤维掺量越高,轴压作用下UHPSSC的破坏程度越小,抗压强度和峰值应变也随之增加;已有模型拟合的UHPSSC应力-应变全曲线上升段与试验曲线比较相近,下降段后期差距较大;通过修正下降段形状参数,得到了更适用于描述UHPSSC应力-应变全曲线的修正模型,并验证该修正模型的适用范围. 展开更多
关键词 超高性能海水海砂混凝土 钢纤维 力学性能 应力-应变全曲线 修正模型
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