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粉煤灰微珠和钢纤维对UHPC扩展度及力学性能的协同影响研究
2025年
采用正交试验法研究了粉煤灰微珠钢纤维对UHPC扩展度、抗压强度和弯曲韧性的影响,以及粉煤灰微珠对UHPC微观结构的影响。结果表明:UHPC的扩展度随粉煤灰微珠增加而增大,随钢纤维增加而减小;UHPC的抗压强度随钢纤维增加而提高,28 d抗压强度随着粉煤灰微珠增加而提高;UHPC的弯曲韧性强度随粉煤灰微珠和钢纤维的增加而增大,同时建立了钢纤维与UHPC弯曲韧性强度的拟合曲线;粉煤灰微珠具有填充作用,能够细化孔结构,使UHPC浆体更致密,当粉煤灰微珠为15%、30%时,孔隙率相较于未粉煤灰微珠组分别减小了13.0%、61.7%。
李永升徐建光徐建光王鹏刚周少龙刘绮轩
关键词:UHPC粉煤灰微珠钢纤维扩展度弯曲韧性
钢纤维对超高性能混凝土强度的影响分析
2025年
超高性能混凝土(UHPC)是指抗压强度大于150MPa的水泥基材料,具有高延性及耐久性强的特点,其通过优化颗粒堆积和钢纤维增韧制备,进而提高力学性能。但与普通混凝土相比,UHPC自收缩率高、成本高、弹性模低等问题限制了其广泛的适用性。本文通过超高性能混凝土制备的设计原理和混合料设计方法,利用修正的Andreasen-Andersen(MAA)颗粒堆积模型设计制备超高性能混凝土(UHPC),研究不同下的钢纤维对UHPC工作性能和力学性能的影响,结果表明,钢纤维为2%时,可以显著增强UHPC的弯曲强度、抗压强度和抗折强度。
张鑫
关键词:超高性能混凝土配合比设计力学性能
基于钢纤维不同的UHPC的力学性能被引量:1
2024年
为明确超高性能混凝土(UHPC)中钢纤维对其力学性能的影响,以钢纤维不同为切入点,设置7组不同的钢纤维体积(0、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、4%),并设计了不同形状的试件,分析了钢纤维对超高性能混凝土的坍落度、抗压强度、抗弯折能力、劈裂强度以及本构模型的影响。其试验结果表明:随着钢纤维的增加,坍落度逐渐降低;其最佳钢纤维为2%时,其抗压强度、抗弯折强度、劈裂强度增长幅度最大;通过文献得出应力-应变曲线的下降段参数随钢纤维的增加呈递减趋势,且理论曲线和拟合曲线基本吻合。
刘晓贝郑艳莫时旭黄荆
关键词:超高性能混凝土钢纤维掺量力学性能
钢纤维对陶粒混凝土梁长期变形的影响规律
2024年
为探究钢纤维对陶粒混凝土梁徐变的影响规律,通过长期变形观测试验、理论推导式和有限元建模的方法对不同钢纤维的陶粒混凝土梁的徐变性能开展研究。首先,对4种钢纤维的陶粒混凝土梁开展了连续180 d的徐变挠度观测,获得徐变挠度-加载时间关系曲线、钢纤维对徐变挠度的影响规律曲线;随后,参照ACI209徐变系数计算式和ACI435徐变计算式建立了隐含钢纤维的陶粒混凝土梁徐变计算式;最后,按试验梁参数建立了有限元模型。研究结果表明:陶粒混凝土试件梁加载前期徐变增长较快,随着时间推移徐变增长速率逐渐变缓,加载至120 d后趋于稳定;钢纤维对陶粒混凝土梁徐变影响明显,钢纤维低于0.5%,钢纤维对陶粒混凝土梁的徐变值影响小;钢纤维在0.5%~1.0%时,增加钢纤维能有效地较大幅度降低长期荷载作用下的徐变值;但当钢纤维超过1.0%后降低的效果有所减弱;陶粒混凝土梁徐变计算式计算结果与试验实测值吻合较好,能够很好地反映出陶粒混凝土梁的徐变变化规律;有限元模拟进一步验证了钢纤维对陶粒混凝土梁徐变的影响规律和徐变计算式。
朱红兵吴宇鑫吴宇鑫夏昌煌于亚刚
关键词:陶粒混凝土梁钢纤维掺量徐变计算式
不同钢纤维全轻混凝土梁落锤冲击试验研究
2024年
由于全轻混凝土结构抗剪承载力较低,因此有必要探究钢纤维的加入对全轻混凝土梁动力性能的影响。设计钢纤维体积为0%、1%、2%共3根适筋梁,对其跨中区域进行落锤冲击试验,并利用LS-dyna有限元软件进行数值模拟,对比分析各试件破坏形态、冲击力时程曲线、跨中位移时程曲线。试验结果表明:在相同冲击荷载作用下随着钢纤维体积的增加抑制裂缝产生和发展的现象越显著,并且裂缝相对更加集中于梁跨中区域,支座处裂缝相对减少。钢纤维的加入不影响试件冲击力最大值,但随着钢纤维体积的增加,各试件冲击力第二峰值与最大值之比增加14%和26%,跨中位移最大值与残余位移分别降低3、8mm与3、7mm。经研究得出钢纤维的加入显著提高全轻混凝土梁抗冲击性能。
杨艳敏葛泽森
关键词:钢纤维掺量抗冲击性能破坏形态
不同水胶比和钢纤维UHPC混凝土的徐变试验研究
2024年
普通粗骨料和的超高性能混凝土以其优异的力学性能、耐久性和相对低廉的成本成为一种很有发展前景的材料。为验证现有徐变预测模型对该超高强度等级混凝土的适用性,文章研究了钢纤维为0%、1.5%和2.5%,水胶比为0.16、0.20和0.22的试件的徐变行为。结果表明:加载180d后,添加1.5%和2.5%超细钢纤维的混凝土的徐变系数比未添加钢纤维的混凝土的徐变系数分别下降了27.8%和14.8%。水胶比的增大对超高性能混凝土的徐变行为有负面影响。
郑声海
关键词:超高性能混凝土徐变系数钢纤维掺量水胶比
不同钢纤维的大体积筋混凝土梁弯曲疲劳性能研究被引量:1
2024年
为研究大体积钢纤维混凝土梁弯曲疲劳性能,对该梁的尺寸按比例缩小制备试件,在MTS Landmark型号的高频疲劳试验机上,对试件做静载试验与疲劳试验,试验过程动态采集数据。建立试件的弯曲疲劳方程可知,同一应力水平下钢纤维越高,试件疲劳寿命越大;试件疲劳累积损伤随应力水平的增大而增加,随钢纤维的增加而降低。研究结论是:钢纤维有利于提升大体积钢纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能。
梁文辉李东光
关键词:大体积钢筋混凝土钢纤维混凝土梁弯曲疲劳性能
钢纤维对超高性能混凝土轴压力学性能影响研究
2024年
为揭示钢纤维对超高性能混凝土(UHPC)轴压力学性能的影响规律,以钢纤维为控制变开展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;钢纤维后,UHPC受压应力-应变曲线的下降段变缓;随着钢纤维的增加,UHPC的受压弹性模、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,引入损伤修正因子,建立一种新的考虑钢纤维的UHPC受压损伤模型并分析损伤变发展规律,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下UHPC轴压力学性能的研究及本构模拟提供参考。
刘巧会黄海峰薛苗苗秦肖军
关键词:桥梁工程钢纤维掺量轴压
钢纤维对UHPC力学性能影响的研究被引量:1
2024年
将不同钢纤维加入超高性能混凝土(UHPC),分析钢纤维对UHPC工作性能及力学性能的影响。试验结果表明,UHPC的流动度随着钢纤维的增加而降低,抗压强度和抗折强度均随钢纤维的增加先增加后降低。扫描电镜(SEM)测试表明,钢纤维入有效减少了UHPC基体中的微裂缝,钢纤维与水化产物紧密胶结,形成共生结构,减少了外部荷载破坏时的应力集中是提高力学性能的主要原因。
吕建仁
关键词:钢纤维流动度力学性能
钢纤维对变形筋与超高性能混凝土黏结性能影响被引量:2
2024年
为研究钢纤维对变形筋与超高性能混凝土(UHPC)黏结性能的影响,设计、制作了6组18个中心拔出试件,钢纤维体积为0%~5%,室外养护28 d后进行中心拔出试验,观察试件的破坏形态、黏结应力-滑移曲线、最大黏结强度及其对应的滑移等。试验结果表明:随着纤维的增加试件的破坏形态从脆性破坏转变为韧性破坏;纤维对黏结强度影响不大,各组黏结强度均处于60 MPa左右,峰值滑移随着纤维增加而增大;纤维为3%时黏结强度最大,黏结应力-滑移曲线下降段最平缓,韧性最大。建立了黏结强度与抗压强度之间的关系;建议直径16 mm的HRB500型筋,在UHPC中最小锚固长度试验值取2.5d;最后给出了黏结应力-滑移曲线上升段计算模型。试验结果可为UHPC材料的工程应用提供参考。
胡翱翔邱敏
关键词:超高性能混凝土钢纤维掺量黏结性能锚固长度

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