纤维增强与加固混凝土断裂与粘结性能

混凝土中添加纤维增强技术的应用一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，在建筑、道路、桥梁等领域广泛应用。

然而，在长期使用过程中，混凝土容易出现裂缝、开裂等问题，影响其使用寿命和稳定性。

为了解决这一问题，人们引入了纤维增强技术，通过在混凝土中添加纤维，可以有效提高混凝土的抗裂性、抗拉强度和耐久性，从而延长混凝土的使用寿命。

本文将详细介绍混凝土中添加纤维增强技术的应用。

二、纤维增强技术的原理纤维增强技术是指在混凝土中添加纤维，通过改变混凝土的微观结构，增加混凝土的抗拉强度和耐久性。

纤维可以是玻璃纤维、聚合物纤维、金属纤维等，不同的纤维对混凝土的性能有不同的影响。

纤维可以分散在混凝土中，也可以在混凝土中形成网状结构，增强混凝土的整体性能。

纤维增强技术的原理是通过增加混凝土的韧性，使其在受力时能够更好地承受外部力量，从而提高混凝土的抗裂性和耐久性。

三、纤维增强技术的分类纤维增强技术可以根据纤维的种类、形状和添加方式进行分类。

1.纤维种类的分类根据纤维的种类，纤维增强技术可以分为玻璃纤维增强混凝土、聚合物纤维增强混凝土、金属纤维增强混凝土等。

玻璃纤维增强混凝土：玻璃纤维是一种无机非金属材料，具有良好的韧性和耐腐蚀性。

玻璃纤维增强混凝土可以提高混凝土的抗裂性和耐久性，同时也能够改善混凝土的施工性能。

聚合物纤维增强混凝土：聚合物纤维是一种合成材料，具有良好的韧性和耐腐蚀性。

聚合物纤维增强混凝土可以提高混凝土的抗裂性和耐久性，同时也能够改善混凝土的施工性能。

金属纤维增强混凝土：金属纤维是由金属材料制成的纤维，具有良好的抗拉强度和韧性。

金属纤维增强混凝土可以提高混凝土的抗裂性和耐久性，同时也能够改善混凝土的施工性能。

2.纤维形状的分类根据纤维的形状，纤维增强技术可以分为直形纤维、弯曲纤维和卷曲纤维等。

直形纤维：直形纤维是一种形状规则的纤维，可以增加混凝土的抗拉强度和韧性。

弯曲纤维：弯曲纤维是一种形状不规则的纤维，可以增加混凝土的韧性和抗裂性。

纤维混凝土与老混凝土粘结性能试验研究共3篇纤维混凝土与老混凝土粘结性能试验研究1一、前言：混凝土是一种人工预制的建筑材料，广泛应用于现代工程中。

但是，原混凝土存在着很多问题，比如强度、抗裂性、抗渗性等等，尤其是长期使用后，老化的混凝土更容易出现裂纹、开裂、变形等问题。

为了解决这些问题，近年来研究人员逐渐加强对混凝土材料的研究开发，出现了一种新型的混凝土材料——纤维混凝土。

纤维混凝土作为一种新型的混凝土材料，由于其具有较好的抗拉和抗裂性能，被广泛应用于工程建设中。

在实际应用中，出现了纤维混凝土与老混凝土混凝土结构耐久性不一致的问题，因此需要进行纤维混凝土与老混凝土粘结性能试验研究。

二、纤维混凝土的结构和性能1.纤维混凝土结构纤维混凝土是一种通过混入合适的钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维等纤维在混合物中形成的混凝土，以提高混凝土的抗裂性和抗冲击性能，纤维混凝土的结构与普通混凝土相比较，由于钢纤维或其它纤维的加入，虽然混凝土的拉强性能不会增加，但混凝土的抗拉、抗裂性能都会得到了很大的提高。

因此，纤维混凝土具有更好的外部力测、耐久性和抗裂性能。

2.纤维混凝土性能（1）抗拉强度在混凝土中加入一定量的钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维等材料时，能使混凝土的抗拉强度得到较好的提高。

此时，钢纤维直径为0.5 ~ 1.0mm、长度为30 ~ 50mm左右，可使混凝土的抗拉强度比不加钢纤维提高30%左右。

（2）抗压强度纤维混凝土抗压强度与空心比和细弗模数有关。

当空心比为46%时，纤维混凝土抗压强度较高，这是因为空隙率大，能提高纤维混凝土的方法空间；细弗模数是影响纤维混凝土抗压强度的重要因素之一，当细弗模数增大时，纤维混凝土的抗压强度也会相应增大。

（3）耐久性纤维混凝土在长时间受周围环境气候的影响下，可能会出现钢纤维、聚丙烯纤维等纤维离散，使混凝土裂缝持续扩大，这时就需要加入一些物质来增加混凝土的耐久性。

例如，添加矽酸盐等可使混凝土中的水泥颗粒起到吸水、排水、稳定胶结物的作用，从而达到增加混凝土耐久性的目的。

使用纤维增强材料提高混凝土抗裂性的方法一、引言混凝土是建筑工程中最常用的材料，但是它的抗裂性却相对较弱，对于长期受力的建筑结构来说，抗裂性的提高是非常重要的。

纤维增强材料是一种有效的方法，可以提高混凝土的抗裂性。

本文将探讨如何使用纤维增强材料来提高混凝土的抗裂性。

二、纤维增强材料的种类纤维增强材料主要分为以下几种：1.钢纤维：钢纤维是一种常用的纤维增强材料，它可以提高混凝土的抗拉强度和抗裂性。

2.聚丙烯纤维：聚丙烯纤维是一种常用的塑料纤维，它可以提高混凝土的耐久性和抗裂性。

3.玻璃纤维：玻璃纤维是一种常用的无机纤维，它可以提高混凝土的抗裂性和耐久性。

4.碳纤维：碳纤维是一种高强度的纤维增强材料，它可以提高混凝土的抗拉强度和抗裂性。

三、纤维增强材料的应用1.混凝土板的加固在混凝土板的表面铺设纤维增强材料，可以有效地提高混凝土板的抗裂性和承载能力。

可以选择钢纤维、聚丙烯纤维或玻璃纤维等纤维增强材料，根据混凝土的用途和具体情况进行选择。

2.混凝土墙体的加固在混凝土墙体的内部或外部加固，可以选择钢纤维或碳纤维等纤维增强材料。

在混凝土墙体的内部加固时，需要将纤维增强材料嵌入到混凝土中，形成一个整体。

在混凝土墙体的外部加固时，可以在墙体表面粘贴纤维增强材料，并覆盖一层保护层，以防止纤维增强材料受到损伤。

3.混凝土地面的加固在混凝土地面铺设纤维增强材料，可以有效地提高混凝土地面的抗裂性和承载能力。

可以选择聚丙烯纤维或钢纤维等纤维增强材料，根据混凝土的用途和具体情况进行选择。

四、纤维增强材料的添加方法1.手工搅拌法将纤维增强材料加入到混凝土中，然后使用手工搅拌的方法将其均匀分布。

2.机械搅拌法将纤维增强材料加入到混凝土中，然后使用机械搅拌的方法将其均匀分布。

机械搅拌可以选用混凝土搅拌机或混凝土泵等设备。

3.喷涂法将纤维增强材料加入到混凝土中，然后使用喷涂机将其喷涂到混凝土表面。

喷涂法可以快速、均匀地将纤维增强材料添加到混凝土中。

处理混凝土裂缝材料和方法混凝土裂缝是指混凝土结构中出现的开裂现象，可能会导致结构的强度和稳定性下降，进而影响结构的使用寿命和安全性。

因此，及时有效地处理混凝土裂缝就显得尤为重要。

本文将介绍一些常见的混凝土裂缝处理材料和方法。

一、混凝土裂缝处理材料1.聚合物修补材料：聚合物修补材料具有良好的粘结性能和抗渗性能，可用于填充和修补混凝土裂缝。

常见的聚合物修补材料有环氧树脂、聚氨酯等。

2.水泥基修补材料：水泥基修补材料是利用水泥作为主要成分，添加一定的填料和外加剂制成的修补材料。

它具有良好的粘结性和耐久性，适用于中小裂缝的修补。

3.聚合物改性水泥修补材料：聚合物改性水泥修补材料是将聚合物改性剂与水泥混合而成的修补材料。

它具有较高的粘结强度和柔韧性，适用于大面积和宽裂缝的修补。

4.聚合物纤维增强材料：聚合物纤维增强材料是将聚合物纤维与修补材料混合形成的复合材料，它能够增加混凝土的韧性和抗裂性能，适用于裂缝的加固和防止再裂。

二、混凝土裂缝处理方法1.缝宽小于0.1mm的微裂缝：可以采用注浆方法进行处理。

首先，在裂缝两侧钻孔，然后通过高压泵将修补材料注入孔洞中，填充裂缝。

2.缝宽在0.1mm至2mm之间的细裂缝：可以使用喷射法进行修补。

将修补材料制成糊状，然后使用喷枪将修补材料喷涂在裂缝上，使其充分浸润和填充裂缝。

3.缝宽在2mm至5mm之间的中裂缝：可以采用涂刷法进行修补。

将修补材料涂刷在裂缝上，使其充分渗透和填充裂缝，然后使用刮刀将表面修整平整。

4.缝宽大于5mm的宽裂缝：可以采用填充法进行修补。

首先，用修补材料填充裂缝，然后使用压光机将修补材料压实，使其与周围混凝土形成整体。

5.裂缝加固：对于已有的裂缝，可以采用聚合物纤维增强材料进行加固。

将聚合物纤维增强材料粘贴在裂缝上，增加混凝土的韧性和抗裂性能。

三、混凝土裂缝处理注意事项1.在进行裂缝处理前，应先对裂缝进行彻底的清洁和处理，以确保修补材料的粘结性能。

纤维与混凝土之间的粘结分析【摘要】本文主要分析了纤维与混凝土基体粘结破坏的过程，并针对粘结模型的计算方法做以分析，希望对相关工作者更好的了解材料的性能有所帮助。

【关键词】粘结机理；纤维；混凝土0.引言在纤维增强复合材料中纤维与基体是通过两种材料的界面相互作用的。

纤维与混凝土基体的粘结力直接影响纤维对混凝土的增强、增韧和阻裂效果。

纤维从本质上改变了混凝土的变形性能。

详细的分析两者的受力性能来更好的了解观察材料性能。

1.粘结机理分析短纤维加入到基体材料中与基体共同受力﹑变形。

其共同作用的机理是，当载荷作用于复合材料时，载荷首先作用于基体上，由于基体和纤维在界面上存在应变差，从而产生界面剪应力。

纤维对混凝土的微妙作用是相当复杂的，其情况之多变正如杂乱无章的麻绳。

因为纤维与混凝土之间的粘结作用机理和钢筋和混凝土的粘结作用极其相似，所用可以选用一样的分析方法来进行研究。

纤维脱粘后并未达到极限载荷，此后纤维的拔出载荷可进一步增大位移显著增大。

采用钢丝作为纤维来研究的，图（a）中因为在纤维与混凝土存在着比较强的咬合作用力，有着脱粘后基体承载力可持续增大的现象，这种作用在经过处理的压痕纤维的表面表现得更为明显。

因此两种纤维的拔出载荷于位移关系曲线的结果均合理，分别对应于不同纤维表面形状的情况。

（a）脱粘载荷位移小于极限载荷位移（b）脱粘载荷位移接近极限载荷位移2.简化局部粘结-滑移模型纤维与基体的界面区性能、纤维的表面状况以及材料性能三种因素决定了纤维与混凝土的局部粘结应力。

接下来分光面纤维和压痕纤维来进行研究，因为其他端部变形的纤维没有改变粘结关系，只是锚固的作用得到了改变。

2.1光面纤维的模型拔出位移与纤维刚体位移成正比，所以可以更高的改变纤维承载力。

大部分的粘结力会忽然的下降在外载荷超过纤维拔出极限承载力时，在外表上的表现就是拔出力会降低而被拔出的位移却变多。

所以图2-2（a）的四线性模型，比较准确的反映出滑移和粘结应力的关系。

混凝土中纤维增强材料的力学性能研究一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、桥梁、道路等工程中的材料，但其本身的抗张强度较低，易发生开裂。

为了提高混凝土的抗张性能，纤维增强材料开始被广泛应用于混凝土中，以增强混凝土的力学性能。

本文将探讨混凝土中纤维增强材料的力学性能。

二、纤维增强材料的种类纤维增强材料主要有以下几种种类：1. 碳纤维：碳纤维具有高强度、高模量、低密度等优点，被广泛应用于航空、航天等高端领域；2. 玻璃纤维：玻璃纤维具有低成本、耐腐蚀、绝缘等优点，主要应用于建筑、汽车、电器等领域；3. 金属纤维：金属纤维具有高强度、高耐热性、耐腐蚀性等优点，主要应用于航空、航天、军工等领域。

三、纤维增强混凝土的力学性能1. 抗拉强度：纤维增强混凝土具有较好的抗拉强度，能够有效防止混凝土的开裂；2. 抗压强度：纤维增强混凝土的抗压强度通常与普通混凝土相当或略高；3. 抗弯强度：纤维增强混凝土的抗弯强度较高，能够有效防止混凝土在受力时的断裂；4. 冲击韧性：纤维增强混凝土的冲击韧性较好，能够有效吸收冲击能量，减少损伤。

四、纤维增强混凝土的应用领域1. 道路、桥梁：纤维增强混凝土能够有效减少道路、桥梁的开裂，延长使用寿命；2. 水利、水电：纤维增强混凝土能够有效提高水利、水电建筑物的抗震、抗风、抗冲击能力；3. 建筑、地下工程：纤维增强混凝土能够有效防止建筑、地下工程的开裂，提高安全性。

五、纤维增强混凝土的制备方法纤维增强混凝土的制备方法主要有以下几种：1. 手工制备：将纤维和混凝土手工混合，适用于小规模施工；2. 机械制备：采用混凝土搅拌机等机械将纤维和混凝土混合，适用于大规模施工；3. 喷涂制备：将纤维和混凝土通过喷涂机喷涂在建筑物表面，适用于外墙保温等施工。

六、纤维增强混凝土的应用案例1. 香港特别行政区立法会大楼：该建筑采用了玻璃纤维增强混凝土，提高了建筑物的抗震性能；2. 北京大兴国际机场：该机场采用了碳纤维增强混凝土，提高了跑道的承载能力；3. 上海世博会中国馆：该建筑采用了金属纤维增强混凝土，提高了建筑物的抗风性能。

混凝土中纤维对力学性能的影响研究一、前言混凝土是一种常见的建筑材料，广泛应用于建筑、桥梁、道路等领域。

然而，传统混凝土存在着一些缺陷，如易开裂、抗拉性能较差等。

为了改善混凝土的力学性能，研究人员开始向混凝土中添加纤维材料。

本文将就混凝土中添加纤维材料对力学性能的影响展开研究。

二、混凝土中纤维的种类混凝土中添加的纤维材料有很多种类，常见的有以下几种：1. 钢纤维：钢纤维是一种常见的混凝土增强材料，具有高强度、高刚度、耐腐蚀等优点。

2. 玻璃纤维：玻璃纤维是一种轻质、高强度、抗腐蚀的纤维材料，可以用于混凝土的增强。

3. 碳纤维：碳纤维是一种轻质、高强度、高刚度的材料，可以大大提高混凝土的强度和韧性。

4. 聚丙烯纤维：聚丙烯纤维是一种轻质、高韧性、耐腐蚀的纤维材料，可以用于混凝土的增强。

三、混凝土中纤维对力学性能的影响混凝土中添加纤维材料可以改善混凝土的力学性能。

以下是纤维对混凝土力学性能的影响：1. 抗拉强度：混凝土的抗拉强度是一个重要的指标，而传统混凝土的抗拉强度较低。

添加纤维材料可以大大提高混凝土的抗拉强度，其中钢纤维的增强效果最为明显。

2. 抗裂性能：混凝土容易出现裂缝，而添加纤维材料可以增强混凝土的抗裂性能，减缓裂缝的扩展。

其中，聚丙烯纤维的增强效果最为明显。

3. 疲劳性能：混凝土在受到反复荷载时容易出现疲劳破坏。

添加纤维材料可以提高混凝土的疲劳性能，延缓疲劳破坏的发生。

4. 冲击性能：混凝土的冲击性能较差，易发生冲击破坏。

添加纤维材料可以提高混凝土的冲击性能，减少冲击破坏的发生。

四、混凝土中纤维的应用研究混凝土中添加纤维材料已经得到了广泛的应用，下面是一些典型的应用研究：1. 隧道衬砌：由于隧道环境的特殊性，隧道衬砌需要具有良好的耐久性和抗裂性能。

添加纤维材料可以大大提高隧道衬砌的力学性能。

2. 桥梁结构：桥梁结构需要具有较高的强度和刚度。

添加纤维材料可以大大提高桥梁结构的力学性能。

3. 水利工程：水利工程中的混凝土结构需要具有较高的耐久性和抗裂性能。

混凝土中添加纤维的效果分析混凝土中添加纤维的效果分析一、背景介绍混凝土是一种常见的建筑材料，它由水泥、砂、石料和水等组成。

在建筑工程中，混凝土具有强度高、耐久性强、施工方便等优点，但在一些特定的工程中，混凝土的性能或许不能满足要求。

因此，为了提高混凝土的性能，人们开始研究在混凝土中添加纤维的效果。

二、添加纤维的作用1. 提高混凝土的抗裂性能混凝土在受到外力的作用下，容易出现裂缝，而添加纤维可以有效地提高混凝土的抗裂性能。

纤维在混凝土中起到增加混凝土内部能够承受的应力和能量的作用，从而减少混凝土的裂缝数量和裂缝宽度。

2. 提高混凝土的抗冲击性能混凝土在受到冲击时容易破碎，而添加纤维可以有效地提高混凝土的抗冲击性能。

纤维在混凝土中起到分散应力的作用，从而减少混凝土的破碎。

3. 提高混凝土的抗渗性能混凝土的渗透性是建筑工程中需要考虑的一个问题，而添加纤维可以有效地提高混凝土的抗渗性能。

纤维可以填充混凝土中的微孔和疏松区域，从而减少混凝土的渗透性。

三、添加纤维的种类1. 金属纤维金属纤维是指由金属制成的纤维，如钢纤维、铝纤维等。

金属纤维的优点是强度高，耐腐蚀性好，但缺点是易生锈。

2. 碳纤维碳纤维是指由碳制成的纤维，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，但价格较高。

3. 玻璃纤维玻璃纤维是指由玻璃制成的纤维，具有耐腐蚀、耐高温、隔热等优点，但强度较低。

4. 天然纤维天然纤维是指由天然纤维素制成的纤维，如木材纤维、麻纤维等。

天然纤维的优点是环保、价格便宜，但强度低。

四、添加纤维的方法1. 散装添加将纤维散装在混凝土材料中，然后进行搅拌。

这种方法适合于纤维长度较短的纤维。

2. 预拌添加将纤维预先与混凝土材料进行混合，然后进行搅拌。

这种方法适合于纤维长度较长的纤维。

3. 泵送添加将纤维放入混凝土泵中，然后进行泵送。

这种方法适合于纤维长度较长的纤维。

五、添加纤维的注意事项1. 选择适合的纤维种类不同种类的纤维在混凝土中起到的作用不同，需要根据工程需要选择适合的纤维种类。

混凝土中添加纤维的效果分析一、引言混凝土是现代建筑中常用的建筑材料之一，具有高强度、耐久性好等优点。

但是，混凝土在使用过程中也存在一些问题，如易开裂、低韧性等。

为了解决这些问题，人们开始研究将纤维添加到混凝土中的方法。

本文将对混凝土中添加纤维的效果进行分析。

二、纤维的分类1. 金属纤维：如钢纤维、铝纤维等；2. 非金属纤维：如玻璃纤维、碳纤维等；3. 天然纤维：如木质纤维、麻质纤维等。

三、纤维对混凝土性能的影响1. 抗裂性能：纤维可以提高混凝土的抗裂性能，减少混凝土的开裂；2. 抗压强度：适量添加纤维可以提高混凝土的抗压强度；3. 抗拉强度：添加纤维可以提高混凝土的抗拉强度，增加混凝土的韧性；4. 抗冲击性能：纤维可以提高混凝土的抗冲击性能，减少混凝土的碎裂；5. 耐久性：适量添加纤维可以提高混凝土的耐久性，减少混凝土的老化。

四、纤维对混凝土影响的因素1. 纤维长度：纤维长度越长，对混凝土的影响越大；2. 纤维含量：适量添加纤维可以提高混凝土的性能，但是过多的纤维会影响混凝土的流动性；3. 纤维形状：纤维的形状会影响混凝土的性能，如钢纤维的形状为直线，能够提高混凝土的抗拉强度，而弯曲纤维能够提高混凝土的韧性；4. 纤维类型：不同类型的纤维对混凝土的影响有所不同，如钢纤维可以提高混凝土的抗拉强度，而玻璃纤维可以提高混凝土的抗冲击性能；5. 纤维分散性：纤维的分散性会影响纤维的作用效果，如果纤维分散不均匀，会影响混凝土的性能。

五、纤维混凝土的应用1. 地下工程：如地下车库、地下通道等；2. 楼板、墙板、屋面板、隔墙等；3. 桥梁、隧道、喷涂混凝土等；4. 机场跑道、码头、水利水电工程等。

六、纤维混凝土的制备方法1. 干拌法：将纤维、水泥、砂、骨料等混合均匀后再加入适量的水；2. 湿拌法：将纤维、水泥、砂、骨料等混合均匀后再加入适量的水，并进行湿拌；3. 激光熔覆法：将纤维激光熔覆到混凝土表面，形成一层纤维增强的混凝土层。

混凝土中添加纤维的效果及试验方法一、前言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，具有强度高、耐久性强等优点，但在长期使用过程中容易出现裂缝等问题。

为了提高混凝土的性能，可以添加一些纤维材料，使其具有更好的抗裂性能和抗震性能。

本文将详细介绍混凝土中添加纤维的效果及试验方法。

二、混凝土中添加纤维的效果1、提高混凝土的抗裂性能混凝土中添加纤维可以使其具有更好的抗裂性能。

纤维的添加可以增加混凝土的韧性和延展性，从而减缓裂缝的产生和扩展，使混凝土具有更好的抗裂性。

2、提高混凝土的抗震性能混凝土中添加纤维可以提高其抗震性能。

在地震发生时，混凝土结构容易发生裂缝和断裂，而纤维的添加可以增加混凝土的韧性和延展性，从而使其具有更好的抗震性能。

3、提高混凝土的耐久性混凝土中添加纤维可以提高其耐久性。

纤维可以防止混凝土表面的龟裂和磨损，从而延长混凝土的使用寿命。

4、提高混凝土的强度混凝土中添加纤维可以提高其强度。

纤维可以增加混凝土的拉伸强度和承载能力，从而使其具有更好的强度。

三、试验方法1、纤维材料的选择在混凝土中添加纤维时，需要选择合适的纤维材料。

常见的纤维材料包括钢纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维等。

不同的纤维材料具有不同的性能和适用范围，需要根据具体情况进行选择。

2、混凝土配合比的设计在混凝土中添加纤维时，需要进行配合比的设计。

配合比的设计需要考虑混凝土的强度、抗裂性能、耐久性等因素，同时还需要考虑纤维的类型、长度、掺量等因素。

3、制备试件制备试件是进行混凝土添加纤维试验的重要步骤。

常见的试件包括立方体试件、圆柱试件等。

制备试件时需要注意混凝土的配合比和纤维的掺量，同时还需要注意试件的尺寸和形状。

4、试验方法混凝土添加纤维试验的方法包括拉伸试验、弯曲试验、压缩试验等。

通过这些试验可以测试混凝土的强度、变形性能、抗裂性能等指标，从而评估混凝土添加纤维的效果。

5、数据处理与分析在进行混凝土添加纤维试验时，需要对试验数据进行处理和分析。

混凝土中添加纤维材料的效果和应用一、引言混凝土作为一种常用的建筑材料，其力学性能和耐久性一直是人们关注的焦点。

然而，传统的混凝土存在着一些缺陷，例如容易开裂、抗张性能差等。

近年来，添加纤维材料成为了改善混凝土力学性能的有效方法之一。

本文将介绍纤维材料对混凝土性能的影响以及其应用。

二、纤维材料的种类和性能1. 碳纤维碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐腐蚀等优点。

在混凝土中添加碳纤维可以提高混凝土的抗张强度、抗冲击性能和耐久性。

同时，由于碳纤维的导电性能，添加碳纤维还可以提高混凝土的导电性能，从而使混凝土具有防雷击和抗静电等特性。

2. 玻璃纤维玻璃纤维具有优良的耐腐蚀性能、绝缘性能和耐高温性能。

在混凝土中添加玻璃纤维可以提高混凝土的抗张强度、抗冲击性能和耐久性。

同时，由于玻璃纤维的绝缘性能，添加玻璃纤维还可以提高混凝土的绝缘性能，从而使混凝土具有防水、防潮等特性。

3. 金属纤维金属纤维具有高强度、高模量、耐腐蚀等优点。

在混凝土中添加金属纤维可以提高混凝土的抗张强度、抗冲击性能和耐久性。

同时，由于金属纤维的导电性能，添加金属纤维还可以提高混凝土的导电性能，从而使混凝土具有防雷击和抗静电等特性。

4. 聚丙烯纤维聚丙烯纤维具有低密度、耐腐蚀、耐热性好等优点。

在混凝土中添加聚丙烯纤维可以提高混凝土的抗张强度、抗冲击性能和耐久性。

同时，由于聚丙烯纤维的防水性能，添加聚丙烯纤维还可以提高混凝土的防水性能。

三、添加纤维材料对混凝土性能的影响1. 抗裂性能混凝土在受外力作用下容易发生裂纹，这会严重影响混凝土的力学性能和耐久性。

添加纤维材料可以有效地增强混凝土的抗裂性能。

例如，添加玻璃纤维可以增加混凝土的韧性，从而延缓混凝土的破坏。

添加金属纤维可以增加混凝土的弯曲和剪切强度，从而提高混凝土的抗裂性能。

2. 抗冲击性能混凝土在受冲击载荷作用下容易发生破坏，这会严重影响混凝土的使用寿命。

添加纤维材料可以有效地增强混凝土的抗冲击性能。

混凝土中添加纤维材料的效果和应用一、背景介绍混凝土是建筑工程中最常用的材料之一，其主要成分为水泥、砂、石料和水等。

虽然混凝土的强度和耐久性都很高，但是在承受大量的荷载、受到气候和环境的影响时，容易出现裂缝和断裂现象，从而降低混凝土的使用寿命和稳定性。

为了改善混凝土的性能，可以添加一些纤维材料，其可以增强混凝土的抗裂性和韧性，提高混凝土的机械性能，从而达到延长混凝土使用寿命的目的。

二、纤维材料的选择1.纤维材料的种类常用的纤维材料有玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维和金属纤维等。

不同的纤维材料具有不同的物理和化学性质，适用于不同的混凝土工程。

2.纤维材料的性能纤维材料的性能直接影响混凝土的性能，如纤维材料的强度、伸缩性、耐久性、耐腐蚀性等。

因此，在选择纤维材料时需要综合考虑纤维材料的物理和化学特性，以及混凝土工程的具体要求。

三、纤维混凝土的制备1.材料准备制备纤维混凝土需要准备水泥、砂、骨料、纤维材料等原材料，其中纤维材料的掺量应根据混凝土的工程要求确定。

2.混凝土的配比混凝土的配比应根据不同的纤维材料和混凝土工程的要求进行调整。

一般情况下，纤维混凝土的水泥掺量应该略微增加，以保证混凝土的强度和韧性。

3.混凝土的搅拌混凝土的搅拌过程中应尽量保持纤维材料的均匀分布，以充分发挥纤维材料的加强作用。

同时，要注意混凝土的搅拌时间和搅拌强度，以确保混凝土的均匀性和稳定性。

四、纤维混凝土的应用1.地基加固纤维混凝土可以增强地基的承载能力和稳定性，减少地基沉降和变形，并提高地基的抗震性能。

2.隧道和桥梁工程纤维混凝土可以增强隧道和桥梁的抗震性能和耐久性，减少裂缝和断裂的发生，从而保证工程的安全和稳定性。

3.楼板和墙体纤维混凝土可以增强楼板和墙体的抗震性能和抗裂性能，减少楼板和墙体的开裂和变形，从而保证建筑物的安全和稳定性。

4.防水工程纤维混凝土可以增强防水工程的耐久性和稳定性，减少渗漏和漏水现象，从而保证工程的质量和安全性。

混凝土中的纤维对力学性能有什么影响在建筑领域中，混凝土是一种被广泛应用的重要材料。

为了进一步优化混凝土的性能，研究人员尝试在其中添加各种纤维。

那么，这些纤维的加入究竟会对混凝土的力学性能产生怎样的影响呢？这是一个值得深入探讨的问题。

首先，我们来了解一下常见的用于混凝土的纤维类型。

有钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等。

不同类型的纤维具有不同的特性，因此对混凝土力学性能的影响也各有差异。

钢纤维的加入能够显著提高混凝土的抗拉强度和抗剪强度。

这是因为钢纤维本身具有很高的强度和韧性，能够有效地限制混凝土内部微裂缝的扩展。

当混凝土受到拉力或剪力作用时，钢纤维可以承担一部分荷载，从而延缓裂缝的出现和发展，大大增强了混凝土的变形能力和韧性。

比如说，在道路工程中，使用钢纤维混凝土可以减少路面裂缝的产生，提高路面的使用寿命和承载能力。

玻璃纤维在一定程度上也能增强混凝土的力学性能，但其效果通常不如钢纤维显著。

玻璃纤维能够增加混凝土的抗裂性和抗冲击性，使其在一些特殊环境下表现更为出色。

聚丙烯纤维的主要作用是控制混凝土的早期收缩裂缝。

在混凝土硬化过程中，由于水分的蒸发和水泥的水化反应，容易产生收缩裂缝。

聚丙烯纤维的存在可以有效地减少这种裂缝的出现，提高混凝土的抗渗性和耐久性。

纤维的掺入量也是影响混凝土力学性能的一个重要因素。

如果掺入量过少，可能无法充分发挥纤维的增强作用；而掺入量过多，则可能会导致混凝土的工作性能下降，如流动性变差、振捣困难等，同时也可能会增加成本。

因此，需要通过试验确定一个合理的纤维掺入量，以达到最佳的力学性能和经济效益。

纤维的长度和直径也会对混凝土的力学性能产生影响。

一般来说，纤维长度越长、直径越细，其增强效果越好。

但过长的纤维可能会在搅拌过程中出现结团现象，影响混凝土的均匀性；过细的纤维则可能在生产和施工过程中容易断裂，从而降低其增强效果。

纤维在混凝土中的分布均匀性同样至关重要。

如果纤维分布不均匀，局部区域的纤维含量过高或过低，会导致混凝土的力学性能不稳定。

混凝土中纤维对力学性能的改善程度如何混凝土作为一种广泛应用于建筑和土木工程领域的材料，其力学性能的优劣直接关系到结构的安全性和耐久性。

为了提高混凝土的力学性能，纤维材料被引入其中，取得了显著的效果。

纤维在混凝土中的作用机制较为复杂。

首先，纤维能够有效地抑制混凝土在受力过程中裂缝的产生和扩展。

当混凝土承受外部荷载时，内部会产生微裂缝。

纤维的存在可以跨越这些微裂缝，起到桥接作用，阻止裂缝的进一步发展，从而提高混凝土的抗拉强度和韧性。

不同类型的纤维对混凝土力学性能的改善程度有所差异。

常见的纤维类型包括钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等。

钢纤维具有较高的强度和刚度，对混凝土的增强效果较为显著。

它能够大幅度提高混凝土的抗拉、抗弯和抗剪强度。

在一些对力学性能要求较高的结构，如桥梁、隧道等工程中，钢纤维混凝土得到了广泛的应用。

实验数据表明，掺入适量的钢纤维可以使混凝土的抗拉强度提高 30%至 60%，抗弯强度提高 40%至 80%。

玻璃纤维具有良好的耐腐蚀性和电绝缘性，但强度相对较低。

在混凝土中掺入玻璃纤维主要是为了提高其抗裂性能和耐久性。

虽然其对强度的提升效果不如钢纤维明显，但在一些特殊环境下，如化工厂、海洋工程等，玻璃纤维混凝土能够发挥独特的优势。

聚丙烯纤维是一种合成纤维，价格相对较低。

它主要通过减少混凝土的早期收缩裂缝来改善混凝土的性能。

聚丙烯纤维的加入可以使混凝土的抗裂性能得到一定程度的提高，但对强度的增强作用相对较小。

纤维的掺量也是影响混凝土力学性能改善程度的重要因素。

一般来说，随着纤维掺量的增加，混凝土的力学性能会相应提高，但并非呈线性关系。

当纤维掺量超过一定限度时，可能会导致混凝土的工作性能下降，如流动性变差、振捣困难等，从而影响施工质量。

因此，确定合适的纤维掺量需要综合考虑工程要求、施工条件和经济成本等因素。

纤维的长度和直径也会对混凝土的力学性能产生影响。

较长的纤维能够跨越更大的裂缝，提供更好的桥接作用，但过长的纤维可能会在搅拌过程中出现结团现象，影响分散性。

纤维增强复合材料加固混凝土结构基本力学性能和长期受力性能研究共3篇纤维增强复合材料加固混凝土结构基本力学性能和长期受力性能研究1传统的混凝土结构在使用过程中会出现裂缝、变形等问题，降低了结构的承载能力和使用寿命。

为了加强和修复这些受损的混凝土结构，通常采用纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，FRP）加固技术。

纤维增强复合材料是一种由纤维与基体材料复合而成的材料，具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳等优点，在工程结构的加固中得到了广泛的应用。

FRP加固技术将FRP片、FRP筋等材料加在混凝土结构受力位置，使得受损的混凝土结构得到了加固和修复，提高了结构的抗震性能和使用寿命。

然而，在进行FRP加固时，需要考虑的问题很多，如FRP加固材料的选择、加固方式的选择、加固数量、加固长度、加固局部施加程度等问题。

因此，在进行FRP加固之前，需要进行充分的基础试验和计算分析，为实际施工提供科学依据。

FRP加固混凝土结构的基本力学性能可以通过多种试验进行研究，如拉伸试验、弯曲试验、剪切试验、压缩试验等。

拉伸试验是最基本的一种试验方法，能够测定FRP加固材料的抗拉强度、弹性模量、玻璃化温度、断裂伸长率等基本性能。

弯曲试验能够模拟混凝土结构在受外力作用下的变形情况，测定FRP加固后结构的抗弯承载力、变形性能等。

剪切试验主要用于测定FRP加固结构在受剪切作用下的抗剪强度、剪切模量等性能。

压缩试验用于研究FRP加固结构在受压作用下的抗压试验、变形性能等。

通过这些试验，可以评估FRP加固材料的力学性能，为混凝土结构的加固提供科学的依据。

FRP加固混凝土结构的长期受力性能也是需要研究的重要问题。

长期受力下，FRP加固结构的性能有可能发生变化，如水解、脱粘等问题，影响加固效果。

因此，在进行FRP加固混凝土结构时，需要进行长期的试验研究，以确定FRP加固的可靠性和耐久性。

长期受力下的FRP加固混凝土结构的性能研究可以采取多种试验方法。

第43卷第4期2003年7月大连理工大学学报Journal of Dalian University of TechnologyVol .43,No .4Jul .2003文章编号:1000-8608(2003)04-0495-05收稿日期:2002-06-08;　修回日期:2003-06-02.基金项目:辽宁省交通厅重点课题资助项目(101).作者简介:任慧韬*(1973-),男,讲师;赵国藩(1924-),男,教授,博士生导师,中国工程院院士.纤维增强塑料与混凝土粘结抗冻融性能研究任慧韬*,　胡安妮,　赵国藩(大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连　116024)摘要:纤维增强塑料(简称F RP )加固混凝土结构通常是将其粘贴在混凝土的表面,因此F RP 材料与混凝土结构之间的粘结性能成为影响加固效果的关键因素.环境因素对F RP 加固混凝土结构的影响主要体现在F RP 与混凝土的粘结面上.试验表明,在冻融循环的环境影响下,FR P 材料与混凝土粘结强度将有所下降.关键词:纤维增强塑料(FRP);粘结强度;冻融中图分类号:T U 377.9文献标识码:A0　引　言随着纤维增强塑料(FRP)在工程加固领域的迅速发展,有关FRP 应用的研究越来越多,其中包括钢筋混凝土梁的抗弯加固、抗剪加固,柱的抗震加固,板的加固等.通常的加固方法是将FRP 粘贴在混凝土结构的表面,通过FRP 与混凝土之间的粘结力传递FRP 对混凝土结构的加固作用.对于大量暴露在室外的结构或处在恶劣环境下的结构,如桥梁结构、沿海建筑等,防腐蚀、抗冻融循环、耐老化性能成为评价这类结构的重要指标.因此研究FRP 加固这类结构的耐久性问题对于FRP 材料的推广应用十分有意义.有关FRP 材料自身的耐久性能,国内外已有的试验表明[1]:CFRP(碳纤维)、AFRP(芳纶纤维)抗腐蚀性能较好,而GFRP(玻璃纤维)的抗腐蚀性能略差.作者进行大量FRP 与混凝土的粘结试验表明,FRP 与混凝土的粘结破坏一般是由混凝土剪切破坏引起的.本文采用GFRP 、CFRP 作为试验材料,研究的重点包括以下几个方面:(1)GFRP 、CFRP 与混凝土的粘结面在受到冻融循环后粘结强度损失问题;(2)GFRP 、CFRP 加固受到冻融循环破坏的混凝土结构的粘结强度问题;(3)冻融循环破坏对GFRP 、CFRP 与混凝土 之间粘结滑移的影响.本文拟通过试验,确定采用FRP 加固混凝土结构的耐久性能,以及如何在加固设计中考虑环境腐蚀的影响.1　试验研究1.1　试件制作本次试验采用工程加固中比较常用的玻璃纤维布和碳纤维布.玻璃纤维布由国内生产,碳纤维布由美国进口.粘结剂采用美国进口玻璃纤维布专用胶、沈阳产环氧树脂胶和大连凯华公司生产碳纤维布专用胶.所选用玻璃纤维布和碳纤维布的基本性能指标参见表1.表1　FRP 材料基本性能指标T ab.1　M ater ial pr oper ties of F RP材料种类t /mm R t /M Pa E /103M Pa E t /%国产玻璃纤维布0.167325985 4.0美国产碳纤维布0.11038902071.9混凝土试件是100mm ×100mm ×100m m的标准立方体,强度等级为C30,采用FRP 材料与混凝土的单面剪切粘结试验.参阅国内外相关的剪切粘结试验结果[2],粘结长度采用100mm ,纤维布的宽度采用50mm.试件参数包括纤维布种类、粘结剂种类、冻融循环次数、粘贴顺序等.试 件分为4种:玻璃纤维布+美国进口胶;玻璃纤维布+沈阳产胶;碳纤维布+大连凯华产胶、碳纤维布+美国进口胶.整个试验共22组试件,每组试件采用3个混凝土试块.试件参数见表2.表2　试件参数表T ab.2　Details of test specimens试件编号纤维布类型粘结剂种类粘贴纤维布顺序冻融循环次数抗压试件————对比抗压试件25———25对比抗压试件50———50对比粘结试件GA GFRP 美国——对比粘结试件GS GFRP 沈阳——对比粘结试件CD CFRP 大连——对比粘结试件CSCFRP 沈阳——GA25GFRP 美国先粘贴纤维布,后冻融循环25GS25GFRP 沈阳先粘贴纤维布,后冻融循环25GA50GFRP 美国先粘贴纤维布,后冻融循环50GS50GFRP 沈阳先粘贴纤维布,后冻融循环50CD25CFRP 大连先粘贴纤维布,后冻融循环25CA25CFRP 美国先粘贴纤维布,后冻融循环25CD50CFRP 大连先粘贴纤维布,后冻融循环50CA50CFRP 美国先粘贴纤维布,后冻融循环5025GA GFRP 美国先冻融循环,后粘贴纤维布2525GS GFRP 沈阳先冻融循环,后粘贴纤维布2550GA GFRP 美国先冻融循环,后粘贴纤维布5050GS GFRP 沈阳先冻融循环,后粘贴纤维布5025CD CFRP 大连先冻融循环,后粘贴纤维布2525CA CFRP 美国先冻融循环,后粘贴纤维布2550CD CFRP 大连先冻融循环,后粘贴纤维布5050CACFRP美国先冻融循环,后粘贴纤维布501.2　粘结试验FRP 与混凝土的粘结试验采用单面剪切粘结试验方法,粘贴方式如图1所示;加载装置如图2所示.用砂轮将混凝土试件打磨平整,粘贴FRP 后在室内养护7d,放入冻融试验箱中进行冻融循环试验.图1　纤维布粘贴方式F ig.1　Bo nd style of F RP图2　加载装置示意图F ig.2　Ex per imental appar atus 粘结力通过荷载传感器输出,纤维布的应变通过应变夹输出,纤维布与混凝土试块的位移通过位移传感器输出;所有的数据均由计算机自动采集.1.3　冻融试验冻融试验参照《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(GBJ82—85)中抗冻性能试验的496大连理工大学学报第43卷　快冻法进行,每次冻融循环时间是3h,控制试件中心温度分别在(-17±2)℃和(8±2)℃.已有相关试验表明[3],普通混凝土在冻融循环超过150次以上时,强度有可能全部损失.因此,本次冻融循环试验分别进行25次和50次,以防止混凝土强度损失过大.2　试验结果及分析2.1　试验结果整个试验分3部分进行:(1)未经冻融循环的混凝土与FRP粘结性能测试;(2)将FRP材料粘贴在混凝土表面后经过25次、50次冻融循环的粘结性能测试;(3)先将混凝土放在冻融箱中经过25次、50次冻融循环后,再粘贴GFRP、CFRP材料,进行粘结性能测试.各种不同试验条件下,典型的粘结破坏形态分为两种:(1)混凝土的剪切破坏,破坏形态如图3(a)所示;(2)FRP与混凝土的粘结剥离破坏,剥离后纤维布的表面上带有少量的表层混凝土,破坏形态如图3(b)所示.粘结破坏的试验结果参见表3.(a)剪切破坏(b)粘结剥离破坏图3　粘结破坏形态图F ig.3　T he state o f bond failur e表3　粘结破坏试验结果T a b.3　T est result s o f bond failur e试件编号纤维布类型胶的种类粘贴纤维布顺序冻融次数P/k N R/M Pa强度下降/%破坏形态对比GA GFRP美国——9.5 1.90A对比GS GFRP沈阳——11.3 2.26A对比CD CFRP大连——9.0 1.80A对比CA CFRP美国——10.1 2.02A25GA GFRP美国先冻融循环,后粘贴纤维布257.2 1.4424B25GS GFRP沈阳先冻融循环,后粘贴纤维布258.9 1.7821A50GA GFRP美国先冻融循环,后粘贴纤维布50 6.6 1.3231B50GS GFRP沈阳先冻融循环,后粘贴纤维布508.5 1.7025A25CD CFRP大连先冻融循环,后粘贴纤维布258.3 1.664A50CD CFRP大连先冻融循环,后粘贴纤维布508.6 1.724A50C A CFRP美国先冻融循环,后粘贴纤维布508.9 1.7812AGA25GFRP美国先粘贴纤维布,后冻融循环25 5.3 1.0644BGS25GFRP沈阳先粘贴纤维布,后冻融循环259.2 1.8419AGA50GFRP美国先粘贴纤维布,后冻融循环50 5.9 1.1838BGS50GFRP沈阳先粘贴纤维布,后冻融循环508.4 1.6826ACD25CFRP大连先粘贴纤维布,后冻融循环25 6.9 1.3823BC A25CFRP美国先粘贴纤维布,后冻融循环257.0 1.4031BCD50CFRP大连先粘贴纤维布,后冻融循环50 6.3 1.2630BC A50CFRP美国先粘贴纤维布,后冻融循环507.2 1.4429B 注:P为平均破坏荷载;R为平均粘结应力497　第4期 任慧韬等:纤维增强塑料与混凝土粘结抗冻融性能研究2.2　试验结果分析2.2.1　冻融循环作用对混凝土强度的影响　混凝土强度对FRP与混凝土的粘结力有一定影响[4],为了对比经过冻融循环混凝土的强度下降情况,分别测试了普通混凝土经过25次、50次冻融循环后混凝土的抗压强度.试验结果表明,经过25次冻融循环后,混凝土抗压强度下降了19%;经过50次冻融循环后,混凝土抗压强度下降了21%.2.2.2　未经冻融循环混凝土与FRP的粘结性能从试验结果可以看出,未经冻融循环混凝土与FRP的粘结破坏形态均为A类型,即混凝土发生剪切破坏,FRP材料把加载端的混凝土撕裂,撕裂的混凝土呈三角状,这与文献[4]中试验结果一致,破坏发生较突然.对于同一种FRP材料,粘结剂的种类对粘结强度有一定影响.试验结果表明,采用沈阳产胶粘贴玻璃纤维布时平均粘结强度最大,为2.26M Pa;而采用大连产的胶粘贴碳纤维布时粘结强度最小,为1.80M Pa.2.2.3　先将混凝土放在冻融箱中经过25次、50次冻融循环后,再粘贴GFRP、CFRP材料的粘结性能　试验主要目的是研究FRP材料加固受到冻融循环混凝土的粘结强度影响.在我国北方地区,冻融循环引起的混凝土破坏很常见,因此加固已经产生损伤的混凝土结构和加固完好的混凝土结构存在一定的不同.通过表3的数据,在混凝土受到25次、50次冻融循环后再粘贴FRP材料,其粘结强度比未经冻融循环混凝土的粘结强度都有不同程度降低.其中,在受到50次冻融循环混凝土表面,采用美国进口胶粘贴玻璃纤维布时,粘结强度损失达31%,并且发生了B类型的剥离破坏.从试验结果判断,混凝土受到冻融循环作用后,混凝土强度有所下降(25次,下降19%;50次,下降21%),特别是表层混凝土受到比较严重的剥离.因此,当采用FRP材料对受到损伤的混凝土结构进行加固时,应当考虑FRP材料与混凝土之间粘结力下降因素的影响.2.2.4　将FRP材料粘贴在混凝土表面后,经过25次、50次冻融循环的粘结性能　冻融循环对FRP与混凝土粘结性能的影响可以从3个方面分析:(1)对FRP材料本身抗拉强度的影响;(2)对粘结面的影响;(3)对混凝土强度的影响.对FRP 材料强度的影响,由于在剪切粘结试验中,无论是否经过冻融循环,FRP材料在粘结破坏时均不发生断裂,因此可以排除材料自身耐久性的影响.冻融循环对粘结面的影响比较复杂,当将FRP材料粘贴在混凝土表面再进行冻融循环时,粘结强度的降低是由于混凝土剪切强度下降和粘结力下降共同作用的结果.因此在分析冻融循环对粘结面的影响时,应排除混凝土剪切强度下降的影响.试验结果表明,经过25次、50次冻融循环后, 4种试件的粘结强度均有不同程度的降低,并且破坏的形态也发生改变.其中采用沈阳产胶粘贴玻璃纤维布,经过冻融循环后,粘结强度降低最小,为19%,破坏为A种形态;而用美国进口胶粘贴玻璃纤维布经过冻融循环以后,粘结强度降低最大,达到44%,破坏为B种形态.大连凯华产胶粘贴碳纤维布在经受25、50次冻融循环以后,粘结强度分别下降23%和30%,破坏为B种形态.以大连凯华产胶粘贴碳纤维布试验为例,混凝土和粘结面同时受到冻融循环作用下,强度最多降低30%,排除冻融循环对混凝土剪切强度下降的影响(为4%),冻融循环对FRP与混凝土的粘结强度仍然下降了26%,因此冻融循环对混凝土与FRP材料之间粘结力的影响比较显著.试验同时说明,采用不同粘合剂得出强度降低的结果不同,说明粘合剂的类型对抗冻融性能有比较大的影响.2.2.5　冻融循环对GFRP、CFRP与混凝土之间粘结滑移的影响　FRP与混凝土之间的粘结滑移通过位移传感器测量,试验时先测出纤维布上端夹具与混凝土之间的位移,再减去纤维布自身的伸长后,即得出FRP与混凝土之间的相对滑移.图4和5给出了FRP粘贴未冻融混凝土、FRP 粘贴经过冻融循环的混凝土的典型荷载-粘结滑移曲线.荷载-粘结滑移曲线可以采用以下对数方程较好地拟合:Y=A+Bõln X(1)式中:A、B为常数.观察两种情况的荷载-粘结滑移曲线,在FRP与混凝土相对位移为0.6m m时粘结力达到最大,这与文献[4]中的0.38m m有一定出入.在相对位移达到0.6mm时,FRP与经受冻融循环混凝土的粘结力比FRP与未经冻融循环混凝土的粘结力有较大幅度的下降.498大连理工大学学报第43卷　　图4　FRP与未经冻融循环的混凝土的荷载-粘结滑移曲线 F ig.4　Lo ad-displacement relationship o funfr eeze-thaw co ncr ete and FRP　图5　FRP与经过冻融循环的混凝土的荷载-粘结滑移曲线 F ig.5　Lo ad-displacement relationship o ffreeze-thaw concret e and F RP3　在加固设计中考虑耐久性的影响采用FRP对已有混凝土结构加固时,通常将FRP粘贴在结构物的表面.当经过加固的结构产生新的变形时,混凝土与FRP之间产生滑移,出现粘结力,正是FRP与混凝土之间的粘结力对加固的效果起到了关键作用.本文的试验结果表明,当混凝土与FRP的粘结面受到环境作用(冻融循环)影响时,粘结强度会有一定程度的下降.比较两种荷载-粘结滑移曲线,在混凝土结构产生同样的变形下,FRP与混凝土的粘结力在受到冻融循环前后却有很大的差异,冻融导致加固效果下降.因此建议在易受到冻融循环影响的地区,当采用FRP进行加固时,应当适当考虑冻融循环对加固效果的折减因素.4　结　论(1)采用FRP加固受到冻融损伤的混凝土结构时,FRP与混凝土的粘结强度会有所下降.(2)FRP加固混凝土结构在受到冻融循环影响时,FRP与混凝土结构之间的粘结强度会降低,不同的胶降低的程度不同.(3)在FRP与混凝土结构产生同样的相对滑移时,受到冻融循环影响的FRP与混凝土之间的粘结力比未经受冻融循环影响的FRP与混凝土之间的粘结力下降.(4)冻融循环对FRP加固混凝土结构的效果会产生不利影响,建议在设计中进行考虑.参考文献:[1]HU T CHI NSO N A R,HO LL A WA Y L C.Environmental Durability,Strengthening ConcreteStructures with Bonding Fiber-reinf orced Composites[M].England:W oo dhead Publishing L imited,1999.[2]CHEN J F,T EN G J G.A nchor age str ength modelsfo r F RP and steel plates bonded to concr ete[J].JStruct Eng,2001(7):784-791.[3]大连理工大学道路工程实验室.混凝土抗冻性能试验报告[R].大连:大连理工大学道路工程实验室,2002.[4]赵海东,张誉,赵鸣.碳纤维片材与混凝土基层粘结性能研究[A].中国纤维增强塑料(FR P)混凝土结构学术交流会[C].北京:冶金工业部建筑研究总院,2000.247-253.Freeze-thaw resistance behavior of bondedjoints between FRP and concreteREN　H ui-tao*,　H U　An-ni,　ZH AO　Guo-fan(State Key Lab.of Coastal and Offshor e Eng.,Dali an U niv.of Technol.,Dalian116024,China) Abstract:T he usual m ethod of streng thening concrete structur es w ith fiber reinforced plastic(FRP) is to bo nd FRP sheets on the surface o f concrete,so the bond streng th betw een co ncrete and FRP sheets is a key issue w hich affects streng thening.The effect of env ir onm ent on FRP str engthening co ncrete str uctures is related to the bond surface of FRP and concrete.Exper im ents show that the bond strength between co ncrete and FRP sheets decr eases under the freeze-thaw conditions.Key words:fiber r einfo rced plastic(FRP);bo nd strength;freeze-thaw499　第4期 任慧韬等:纤维增强塑料与混凝土粘结抗冻融性能研究。

混凝土中添加纤维的增强方法一、引言混凝土是一种常见的建筑材料，但其强度和耐久性等方面存在一定的局限性。

为了增强混凝土的性能，常常会在其中添加一定量的纤维。

这种方法被称为纤维增强混凝土（Fiber Reinforced Concrete，FRC）。

本文将就混凝土中添加纤维的增强方法进行详细讨论。

二、纤维的种类纤维是纤维增强混凝土的核心组成部分。

常见的纤维种类主要有以下几种：1. 钢纤维：钢纤维是一种常见的纤维材料，具有高强度和耐腐蚀性能。

2. 玻璃纤维：玻璃纤维是一种轻质、高强度和耐腐蚀的纤维材料。

3. 碳纤维：碳纤维是一种高强度、轻质的材料，具有优异的耐久性和耐腐蚀性能。

4. 聚丙烯纤维：聚丙烯纤维是一种低成本的纤维材料，具有良好的耐腐蚀性能和抗裂性能。

5. 聚酯纤维：聚酯纤维是一种低成本的纤维材料，具有良好的抗裂性能和耐腐蚀性能。

三、纤维增强混凝土的制备方法1. 材料准备制备纤维增强混凝土的第一步是准备材料。

通常需要准备以下材料：（1）水泥：水泥是混凝土中的主要材料，常见的有普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。

（2）骨料：骨料是混凝土中的主要填充材料，常见的有石子、碎石等。

（3）纤维：纤维是纤维增强混凝土中的关键材料，根据工程需要选择适当的纤维种类和长度。

（4）掺合料：掺合料是混凝土中的辅助材料，常用的有粉煤灰、矿渣粉等。

2. 混合材料将水泥、骨料、纤维和掺合料等材料按照一定的比例混合均匀。

在混合过程中，需要注意以下几点：（1）纤维的加入要均匀分布在混合物中。

（2）混合时间不宜过长，一般控制在5-10分钟之内。

（3）混合过程中需要适当加水，以保证混合物的流动性和可塑性。

3. 浇注混凝土将混合好的混凝土浇注到模具中，然后用振动器振动，以排除混凝土中的气泡和空隙。

4. 养护混凝土混凝土养护是保证混凝土强度和耐久性的关键。

一般需要在浇注后的24小时内对混凝土进行养护。

养护方式有以下几种：（1）喷水养护：在混凝土表面喷水，以保持表面湿润。

混凝土中添加纤维对性能的影响研究一、背景介绍混凝土是一种常用的建筑材料，具有高强度、耐久性、耐腐蚀等优点。

然而，由于其本身的脆性，混凝土在受力时容易出现裂缝，从而影响其力学性能和使用寿命。

为了解决这一问题，研究者开始将纤维添加到混凝土中，以改善其韧性和抗裂性能。

纤维可以是钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维等，不同类型的纤维对混凝土的影响也不同。

本文将重点研究纤维添加对混凝土性能的影响。

二、纤维添加对混凝土性能的影响1. 抗裂性能混凝土的抗裂性能是其重要的力学性能之一。

添加纤维可以有效地提高混凝土的抗裂性能。

钢纤维和聚丙烯纤维可以增加混凝土的韧性，从而减少裂缝的产生和扩展。

玻璃纤维可以增强混凝土的抗拉强度，从而提高其抗裂性能。

研究表明，在相同配合比的情况下，添加纤维可以使混凝土的裂缝宽度减少60%以上。

2. 抗冲击性能混凝土在受到冲击荷载时容易破坏，而添加纤维可以提高混凝土的抗冲击性能。

研究表明，添加钢纤维可以提高混凝土的冲击强度和冲击能量吸收能力，从而增加其抗冲击性能。

聚丙烯纤维和玻璃纤维的抗冲击性能也有所提高，但不如钢纤维显著。

3. 抗压性能添加纤维可以提高混凝土的抗压强度和抗压性能。

研究表明，添加钢纤维可以提高混凝土的抗压强度和韧度，提高其抗压性能。

聚丙烯纤维和玻璃纤维的抗压性能也有所提高，但不如钢纤维明显。

4. 抗拉性能混凝土的抗拉性能较差，容易在受拉载荷时产生裂缝。

添加纤维可以提高混凝土的抗拉强度和抗拉性能。

研究表明，添加玻璃纤维可以提高混凝土的抗拉强度和韧度，增加其抗拉性能。

钢纤维和聚丙烯纤维的抗拉性能也有所提高，但不如玻璃纤维明显。

5. 耐久性混凝土的耐久性是其使用寿命的关键因素之一。

添加纤维可以提高混凝土的耐久性。

研究表明，添加钢纤维可以减少混凝土表面的龟裂和开裂，从而提高其耐久性。

聚丙烯纤维和玻璃纤维的耐久性也有所提高，但不如钢纤维明显。

三、纤维添加的适用范围和注意事项1. 适用范围纤维添加适用于需要提高混凝土抗裂性能和抗冲击性能的场合，如桥梁、隧道、地下室等。

混凝土中掺加纤维增强材料的作用分析一、前言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其强度、耐久性和可塑性等性能是建筑结构设计中重要的考虑因素。

然而，混凝土的缺陷是易于开裂，特别是在受到冲击和震动时，这些裂缝会导致混凝土的破坏和失效。

为了提高混凝土的性能，人们开始掺加一些增强材料。

纤维增强材料是一种新型的增强材料，其中包括钢纤维、玻璃纤维、碳纤维等。

在混凝土中掺加纤维增强材料可以显著改善混凝土的性能，提高其抗裂强度、抗冲击性、抗震性和耐久性等。

本文将详细分析混凝土中掺加纤维增强材料的作用。

二、纤维增强材料的种类纤维增强材料是一种新型的增强材料，其种类主要有以下三种。

1.钢纤维钢纤维是一种常用的纤维增强材料。

它的特点是强度高、韧性好、耐腐蚀性强。

钢纤维的长度一般在25~50mm之间，直径在0.2~0.3mm之间。

钢纤维可以分为普通钢纤维、弹性钢纤维和形状记忆合金钢纤维等。

2.玻璃纤维玻璃纤维是一种无机非金属纤维增强材料。

它的特点是强度高、耐弯曲、抗拉伸、耐高温、耐腐蚀。

玻璃纤维的长度一般在12~50mm之间，直径在0.05~0.25mm之间。

3.碳纤维碳纤维是一种高强度、高模量的纤维增强材料，其强度和刚度与钢相当，重量却只有钢的1/5。

碳纤维的长度一般在3~50mm之间，直径在0.005~0.010mm之间。

三、纤维增强混凝土的作用机理1.抗裂强度掺加纤维增强材料可以改善混凝土的抗裂性能。

混凝土中的裂缝主要是由于混凝土的收缩和膨胀引起的，同时也可能受到外界的冲击和震动的影响。

纤维增强材料可以形成一种网状结构，防止混凝土发生裂缝。

另外，纤维增强材料的强度和韧性也可以抵抗混凝土的裂缝扩展。

2.抗冲击性纤维增强混凝土可以提高混凝土的抗冲击性。

冲击力会导致混凝土的破坏，而纤维增强材料可以吸收部分冲击力，从而减轻对混凝土的破坏。

3.抗震性纤维增强混凝土可以提高混凝土的抗震性能。

在地震等外界震动的影响下，混凝土很容易出现裂缝和破坏。