预应力碳纤维聚合物筋混凝土梁4点弯曲荷载作用下的试验与有限元分析

为了解决混凝土构件中钢筋锈蚀问题,可以用碳纤维聚合物筋替代钢筋作为增强材料,与混凝土共同受力.为研究这类构件的力学性能,以普通钢筋作非预应力筋,以碳纤维增强聚合物筋作无黏结预应力筋,制作了4根无黏结部分预应力混凝土简支梁,完成了试验梁的4点弯曲加载试验.通过有限元分析了这类梁的受力性能.结果表明:试验结果与有限元分析结果吻合良好.基于试验与分析数据,提出了这类构件正截面承载力的计算公式和刚度的计算公式.     

改性玄武岩纤维混凝土的力学与变形性能及微观机理研究

为了改善玄武岩纤维混凝土材料的强度和收缩性能,本文采用了玄武岩纤维、芒硝、粉煤灰、脱硫石膏作为外掺料进行混凝土的配制,并按照正交实验的方法确定不同材料的最佳配合比例,最后开展XRD半定量分析与SEM扫描电镜实验对改性混凝土的微观结构进行了探测。结果表明:改性外掺料的等质量替代水泥的最佳配合比为:粉煤灰掺量10%、脱硫石膏掺量8%、芒硝掺量0.5%以及玄武岩纤维掺1.5%;经过复合材料改性后混凝土的抗折强度和抗压强度分别提高了0.48和2.1倍;干缩率减小了0.56倍;从SEM图像中观察到材料中有大量水化凝胶产物包裹玄武岩纤维,粉煤灰和石膏颗粒填充在孔隙中,矿物水化程度和微观结构的变化是改性玄武岩纤维混凝土材料收缩性和强度增强的根本原因。