张爱军[1]2008年在《钢纤维轻骨料混凝土物理力学性能及韧性的试验研究》文中指出钢纤维轻骨料混凝土具有轻质高强、韧性优、保温隔热等显着优点。将钢纤维和天然浮石轻骨料混凝土结合起来成为钢纤维轻骨料混凝土,钢纤维轻骨料混凝土兼有钢纤维混凝土的韧性高和轻骨料混凝土质量轻等优点。本论文通过掺入钢纤维、高效减水剂、优质引气剂及矿物掺合料配制了叁种强度等级(LC30,LC35,LC40)的浮石轻骨料混凝土。本文对这种新型的多相复合混凝土材料的力学性能开展初步研究,分析了钢纤维体积率变化对轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响。试验结果表明,钢纤维的加入能明显提高轻骨料混凝土的抗拉强度和抗折强度;掺入钢纤维使轻骨料混凝土的抗压强度有一定程度的提高,增长幅度不大,但抗压韧性却有很大改善,使钢纤维轻骨料混凝土裂而不散;钢纤维轻骨料混凝土的弹性模量随钢纤维体积率的增大有一定提高,表观密度略有增加。本文最后探讨了钢纤维对轻骨料混凝土的阻裂增韧机理,并对进一步的研究工作提出了建议。本文的试验结果可为钢纤维轻骨料混凝土的研究与应用提供试验依据和理论依据。
曾志兴[2]2002年在《钢纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究及损伤断裂分析》文中研究指明混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。但混凝土材料也存在着一些制约其发展的问题，如自重大、高脆低韧等。于是改善和提高混凝土的性能成为研究的热点，其中，以轻骨料混凝土、高强混凝土和钢纤维混凝土的研究比较系统。本课题将钢纤维和轻骨料（人造膨胀珍珠岩）结合起来成为钢纤维轻骨料混凝土，它集中了钢纤维混凝土和轻骨料混凝土的优点。首先，钢纤维和轻骨料能弥补普通混凝土存在的抗拉强度低和自重大等方面的不足。其次，二者还可以取长补短，在不同层次和受荷阶段发挥“混杂效应”来增强和改善混凝土。为了掌握这种新型材料的主要特征和强度、变形等力学性能，本文进行了钢纤维轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量等试验研究，并总结出力学性能的规律，得到有意义的结论，对今后在工程中的推广应用有重要意义。用轻骨料替代普通骨料并掺入短段的钢纤维，使其力学性能的变化更具多样性，理论分析更为困难。20世纪60年代以后，断裂力学和损伤力学等新的破坏理论开始应用于混凝土的研究中，使人们对混凝土有更进一步的认识。本文结合试验所得到的结果，在国内外已有研究成果的基础上，应用复合材料观点、能量观点以及宏观与细观、损伤与断裂相结合等观点，较为详细地探讨了钢纤维轻骨料混凝土的破坏特点和增强机理，并将损伤理论与断裂理论结合起来对其受力性能的规律进行深入的分析。
孙艳秋[3]2006年在《钢纤维轻骨料混凝土基本力学性能的试验研究》文中认为混凝土自从问世以来,减轻自重、提高韧性一直是对其改性的课题,钢纤维混凝土为改善韧性开辟了道路,而轻骨料混凝土则解决了其自重大的问题。本课题将钢纤维和轻骨料(陶粒)混凝土结合起来成为钢纤维轻骨料混凝土。钢纤维轻骨料混凝土兼有钢纤维混凝土的韧性高和轻骨料混凝土质量轻的优点,为了掌握这种新型材料的主要特征和强度、变形等力学性能,本文进行了钢纤维轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量等试验研究,总结出钢纤维掺量对钢纤维轻骨料混凝土的力学性能的影响规律。本文试验研究结果可归纳如下:钢纤维的加入能明显提高钢纤维轻骨料混凝土的抗拉强度和抗折强度;掺入钢纤维使钢纤维轻骨料混凝土的抗压强度有一定程度的提高,增长幅度不大,但抗压韧性却有很大改善,使钢纤维轻骨料混凝土裂而不散;钢纤维轻骨料混凝土的弹性模量随钢纤维体积率的增大有一定提高;泊松比受钢纤维的加入影响不大,规律性不明显。本文最后探讨了钢纤维对轻骨料混凝土改性的机理和提高钢纤维轻骨料混凝土性能的有效方法,并对进一步的研究工作提出了建议和设想。本文的试验结果可为钢纤维轻骨料混凝土今后的研究和工程应用提供有益的资料。
王海龙[4]2009年在《轻骨料混凝土早期力学性能与抗冻性能的试验研究》文中研究指明本文通过对浮石性能的研究,针对轻骨料混凝土强度变异性大的特点,配制叁种强度等级(LC30,LC25,LC20)的轻骨料混凝土并作了早期性能研究,针对粉煤灰、纤维等做了抗冻耐久性等的研究,研制适用于北方寒冷地区水工建筑物的使用的轻骨料混凝土。轻骨料混凝土早期强度发育较普通混凝土迟,随龄期增加,脆性能力平稳增强,在28天龄期受压破坏时,浮石骨料被完全剪切破坏;早期轻骨料混凝土弹性模量随龄期增长关系都较普通混凝土小,表现出塑性性能;轻骨料混凝土28天全应力应变曲线形式与普通混凝土基本类似,但变形区间较大;利用分段应力应变曲线方程对LC30混凝土在28天的拟合中,拟合结果较好。针对北方地区的资源情况和浮石骨料的表面特征,研究了粉不同煤灰掺量的耐久性能,考虑了寒区水工建筑物环境特点,耐久性设计了碳化性能、抗渗性能、氯离子侵蚀性能等方面的试验;得出粉煤灰掺入对轻骨料混凝土抗渗性能影响最优的为25%-32%之间;粉煤灰掺量对轻骨料混凝土碳化程度影响与粉煤灰掺量呈现正比关系;30%以内的粉煤灰掺量能保证轻骨料混凝土后期强度发育较高。本文进行了轻骨料混凝土、纤维混凝土和碎石轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度和弹性模量、受压破坏等试验,对比聚丙烯纤维和碎石对轻骨料混凝土的增强或增韧效果;以及对纤维增强轻骨料混凝土与碎石轻骨料混凝土的破坏形式进行对比,纤维破坏形式主要表现为横向受剪,碎石轻骨料混凝土破坏时骨料出现松动。抗冻耐久性试验中以LC30为基准轻骨料混凝土,在掺入纤维后能大幅度提高轻骨料混凝土的抗冻性能。碎石取代部分轻骨料后,轻骨料混凝土强度虽有一定的提高,抗冻性能却下降较大。纤维轻骨料混凝土在冻融后损伤情况进行研究:以损伤度作为研究对象,得出的轻骨料混凝土耐久性性能在纤维掺量为0.9kg/m3时,抗冻性能较好。利用多项式拟合纤维轻骨料混凝土碎冻融次数与损伤度变化的关系,拟合关系较好。在模拟室外环境条件下对纤维轻骨料混凝土进行叁温冻融循环试验发现,冻融次数的增加,温度传导更加顺畅,协调变形能力增强,与标准冻融循环相比强度与质量损失在相同冻融次数下较小,纤维掺量为0.9kg/m3时冻胀应力较小,协调变形能力最好,75次冻胀量发育为2mm左右。
苏捷[5]2012年在《混凝土受压与受拉性能的尺寸效应研究》文中研究表明混凝土的力学性能与其几何尺寸密切相关，为准确描述不同混凝土力学性能上的差异，系统研究混凝土的尺寸效应显得尤为必要。目前，国内外在混凝土受压变形性能尺寸效应、骨料组分和配筋情况对混凝土力学性能尺寸效应的影响等方面的研究较少。此外，在对混凝土力学性能进行数值模拟时，通常将硬化水泥砂浆基体的力学性能假定为一常数进行分析，忽略其自身的尺寸效应，该假定的有效性尚未得到试验证实。受各种因素的限制，尺寸效应的试验研究往往只能在一个较小的尺度范围内进行，采用数值模拟的方法可有效解决试验研究的不足之处，为尺寸效应的研究提供另外一种研究手段。采用试验研究与数值分析相结合的方法，对混凝土的受压与弯拉性能尺寸效应进行了较系统研究。主要研究内容如下：1.对162个立方体试件的抗压强度尺寸效应进行了试验研究，结果表明：混凝土抗压强度具有尺寸效应，边长150mm和200mm试件的抗压强度约为边长100mm试件的94%和88%；混凝土、砂浆和净浆抗压强度的尺寸效应依次减弱，砂浆与净浆的尺寸效应仅为混凝土的1/3和30%左右；混凝土抗压强度的尺寸效应随着强度等级的提高而增强，C60混凝土的尺寸效应约为C20混凝土的1.8倍。2.对216个棱柱体试件单轴受压性能尺寸效应进行了试验研究，结果表明：混凝土单轴受压性能具有较明显的尺寸效应，边长200mm试件的峰值应力、应变及极限应变分别为100mm试件的85%、104%和110%。边长150mm试件的峰值应力、应变及极限应变分别为100mm试件的92%、102%与105%；强度等级越高，尺寸效应越明显，C20混凝土的尺寸效应仅为C60混凝土的1/2；尺寸效应受骨料组分影响较大，混凝土的尺寸效应分别约为砂浆和净浆的2.7倍和2.8倍；配筋混凝土的尺寸效应明显弱于混凝土试件，对于配筋率约1%时的钢筋混凝土，其内混凝土的尺寸效应约为未配筋混凝土的28%左右。3.对162个棱柱体试件弯拉性能试验研究结果表明：弯拉强度具有尺寸效应，边长70mm和100mm混凝土试件的弯拉强度分别为150mm试件的1.15倍和1.1倍；混凝土弯拉强度的尺寸效应强于砂浆和净浆，砂浆和净浆的尺寸效应分别为混凝土的30%和24%；强度等级对弯拉强度尺寸效应影响较大，C60混凝土弯拉强度的尺寸效应约为C20混凝土的2倍。4.对统计尺寸效应理论、基于能量释放准则的尺寸效应理论及基于裂纹分形特征的尺寸效应理论进行了比较分析，基于试验数据，给出了各尺寸效应率中相关参数的建议值，提出了不同强度等级混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度以及弯拉强度尺寸效应率中各参数的计算公式。定义临界尺寸和临界强度为：当试件几何尺寸大于某一尺寸后，抗压和抗拉强度的变化率分别小于0.01和0.001，则该尺寸为临界尺寸，相应的强度为临界强度。混凝土各力学性能参数的临界尺寸均随强度等级的提高而增大，C40和C60混凝土的临界尺寸分别约为C20混凝土的1.7倍和2.1倍。5.编写了随机骨料的投放程序，建立了二维与叁维混凝土随机骨料模型。基于试验数据和随机骨料模型，得到了各强度等级混凝土中粘结界面层的力学性能参数，建立了粘结界面层力学性能与混凝土宏观力学性能间的关系。6.采用均质弹脆性、非均质弹脆性和均质弹塑性模型对混凝土的单轴受压性能进行了数值模拟，得到了破坏过程和宏观应力-应变全曲线，结果表明：非均质弹脆性模型得到的上升段和均质弹塑性模型得到的全曲线与试验结果吻合较好。7.采用随机骨料模型分析了混凝土的受压和受拉性能，研究了各力学性能参数的尺寸效应，提出了相应的尺寸效应率，得到了临界尺寸和临界强度。结果表明：临界尺寸随强度等级的提高而增大，C40与C60混凝土的临界尺寸分别约为C20混凝土的1.8倍和2.4倍；配筋混凝土中混凝土强度的临界尺寸明显低于未配筋混凝土，临界强度高于未配筋混凝土，当配筋率为1%时，其临界尺寸和临界强度分别为未配筋混凝土的45%和1.3倍左右。
王佳雷[6]2015年在《塑钢纤维轻骨料混凝土在冻融作用下的力学性能研究》文中研究表明与普通混凝土相比轻骨料混凝土具有质轻、耐久性好等特点，然而轻骨料混凝土存在强度低、易产生脆性破坏等缺陷。纤维的掺入可以改善混凝土的力学性能、控制混凝土内部裂缝的扩展。轻骨料与纤维的合理利用不仅可以有效改善混凝土的脆性，还可以有效改善混凝土的耐久性。本文将这两种材料结合在一起，围绕塑钢纤维轻骨料混凝土在冻融环境下的力学性能展开试验研究，以期得到性能更优的混凝土材料。通过开展塑钢纤维轻骨料混凝土（纤维掺量分别为0kg/m3、3kg/m3、6kg/m3、9kg/m3）在冻融作用下（冻融循环次数分别为0次、50次、100次、150次）的力学性能试验，重点研究塑钢纤维掺量和冻融循环次数对轻骨料混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性及抗冲击性能的影响规律，综合考虑各项力学性能指标，得出塑钢纤维最优掺量；建立冻融损伤模型，预测塑钢纤维轻骨料混凝土在冻融环境下的耐久性寿命；结合扫描电镜观察混凝土微观结构并分析冻融对塑钢纤维轻骨料混凝土宏观力学性能的影响。研究结果表明：综合考虑混凝土拉压比、折压比及抗冲击韧性等指标，提高轻骨料混凝土各项性能的塑钢纤维最优掺量为6kg/m3。对塑钢纤维轻骨料混凝土抗冻耐久性寿命的预测显示，当纤维掺量为3kg/m3时，轻骨料混凝土抗冻寿命可达50年以上；当纤维掺量为6kg/m3时，轻骨料混凝土抗冻寿命基本可达100年。对塑钢纤维轻骨料混凝土微观结构的分析显示，纤维—浆体界面过渡区是塑钢纤维轻骨料混凝土中最薄弱环节；冻融会削弱骨料—浆体、纤维—浆体界面过渡区粘结强度，从而导致混凝土力学性能的降低。
王金龙[7]2018年在《再生砖仿钢纤维透水混凝土宏观性能试验研究》文中研究说明环境是人类赖以生存和发展的基础,改善生态环境,发展绿色生态建筑材料、推进海绵城市建设符合国家可持续发展战略。长期以来,我国城乡建筑物中大量使用烧结粘土砖作为承重或围护材料,在旧城改造、房屋拆迁等过程中都会产生大量的废弃碎砖块。废弃碎砖块具有一定强度,孔隙率大、吸水率高等特点,如将其破碎筛选、分级清洗并经水泥浆体包裹强化处理,可替代传统天然粗骨料制备新型再生砖骨料透水混凝土。不仅使建筑垃圾得以无害再生资源化利用,节省自然资源,减轻建筑垃圾对城乡环境的污染,解决建筑材料资源短缺的问题,而且改善生态环境和雨水利用方式,减轻环境负担,有利于水土保持,为人类构造舒适的生存环境。同时,再生砖骨料透水混凝土作为环境友好型材料可广泛应用于人行道路,公园小区等路面工程及河堤护岸、护坡等水利土木工程,社会效益与生态环境效益十分显着。本文对再生砖骨料透水混凝土进行了详细的介绍,在分析国内外透水混凝土和再生砖骨料透水混凝土发展应用研究现状的基础上,经过试验研究得出再生砖骨料的制备工艺、强化方法、配合比设计。针对再生砖骨料透水混凝土存在的强度偏低、抗冻融耐久性不足等缺点,提出加入外掺剂及聚丙烯仿钢纤维以改善其性能。在兼顾强度和透水性能的基础上确定最优配合比,进行抗冻耐久性试验,确定该混凝土的冻融破坏模式及寿命预测模型。(1)通过分析废弃碎砖块的特殊性质,测定再生砖骨料的表观密度、堆积密度、颗粒级配、含水率、吸水率、压碎指标等基本物理性能,借鉴国内外再生骨料的处理及强化工艺,针对废弃碎砖块微细裂缝多,表面粗糙多棱角且强度低等缺点,研究出适合再生砖骨料的骨料制备及强化处理工艺。(2)采用填充理论及饱和骨料体积法进行透水混凝土配合比设计,借鉴透水混凝土的制备成型工艺及养护方法,形成分次给料、分层插捣密实成型的搅拌成型工序;连同模具一起放入标养室养护、隔天拆模的养护工艺。(3)对再生砖骨料透水混凝土的力学性能及透水性能进行控制变量试验。控制变量试验结果表明水灰比、目标孔隙率、骨料粒径、仿钢纤维掺量、再生砖替代率对强度及透水性能都有不同的影响。兼顾力学性能的最优配合比和透水性能的最优配合比,确定较高强度、合理透水性能的配合比。研究表明:当水灰比为0.30~0.34,目标孔隙率为22%~26%,聚丙烯仿钢纤维掺量为(3~5)kg/m~3时,该混凝土具有良好的透水性,仿钢纤维阻裂增强效果最显着,强度较高。(4)基于合理的透水性能与力学强度的最优配合比,制作冻融试验标准试件。绘制该混凝土在冻融循环单因素作用下动弹性模量损失与冻融循环次数的变化规律、质量损失与冻融循环次数的变化规律并揭示冻融循环作用下的服役性能退变破坏机理。采用试验结合数学模型的预测方法,在冻融单因素作用下,用相对动弹性模量表示透水混凝土冻融损伤演化方程及模式。(5)在前期透水性能、力学性能及抗冻性能试验研究的基础上,综合分析混凝土的强度、透水性及抗冻性叁者间的关系,以叁者的平衡点为目标,确定较高强度,合理透水性且抗冻耐久性较好的再生砖骨料透水性混凝土配合比。以指导和改进再生砖骨料透水混凝土的配合比设计和生产工艺,以便应用于实际工程环境要求。
刘云鹏[8]2017年在《纤维改性轻骨料混凝土的高温力学性能研究》文中研究指明现今,绿色、环保已成为我国建筑行业发展的主导方向,建筑材料为绿色建筑的主要构成之一。建筑材料的构成中,传统混凝土占建筑材料的主要部分,与耗能多、破坏环境的传统混凝土相比,轻骨料混凝土具有轻质、抗震性能优异、耐火性好、保温隔音性好,其普遍使用可减轻对环境的破坏,是一种绿色环保的材料。近些年,火灾事故频发,事故中材料经历高温后受损各项性能下降是建筑结构破坏的主要因素之一,发展耐高温的混凝土材料是当今建筑结构防火自救的主要措施之一;轻骨料(如页岩陶粒、浮石、膨胀珍珠岩、黏土陶粒等)多为火山喷发速凝或人工高温煅烧而成的,其本身便具有较强的耐高温性能,加之我国对轻骨料混凝土的应用范围较小,轻骨料有较大的利用和发展空间。轻骨料混凝土由于制备工艺和粗骨料孔隙率较大,导致其含湿量往往大于普通混凝土,这就增加了轻骨料混凝土在高温中发生爆裂的可能性,同时由于轻骨料内部多孔且强度较普通碎石低,致使拌合物强度较低,破坏呈脆性,这些缺点制约着轻骨料混凝土的发展和工程应用。针对轻骨料混凝土的缺陷,本文采用筒压强度较高、孔隙率较低的页岩陶粒作为粗骨料,保证轻骨料混凝土强度;选用高弹模、高拉伸强度、耐高温的玄武岩纤维和质轻、弹性好的聚丙烯纤维掺入轻骨料混凝土中,研究室温下和高温后纤维对轻骨料混凝土各项力学性能的影响。利用高温图像采集系统拍摄高温中试件的表观图像,应用数字图像相关方法计算高温中试件表观的应变,从宏观上研究试件在高温中受热的变形规律。本文得到如下相关结果:(1)聚丙烯纤维在改善轻骨料混凝土脆性缺陷的效果上要优于玄武岩纤维,而玄武岩纤维对轻骨料混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度的增强作用明显;混杂纤维中聚丙烯纤维掺量0.15%时,混杂纤维轻骨料混凝土试件破坏形态特征与聚丙烯纤维轻骨料混凝土一致,混杂纤维在对轻骨料混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度增强效果上不明显。(2)分析高温试验数据,室温-300℃,各类轻骨料混凝土的抗压强度变化不明显,部分随着温度升高抗压强度增加,劈裂抗拉强度随温度上升呈不同程度的衰减。400℃-900℃,仅一个轻骨料混凝土试件发生爆裂,说明采用页岩陶粒作粗骨料的混凝土耐高温性好;100℃-500℃时,聚丙烯纤维轻骨料混凝土各项强度衰减速度较慢;500℃-900℃时,相比聚丙烯纤维,玄武岩纤维混凝土的各项残余强度较高;100℃-900℃,混杂纤维轻骨料混凝土的各项强度衰减速度最慢。(3)应用数字图像相关方法和电阻应变片同时测量室温下轻骨料混凝土的弹性模量,得到的数值在一个量级上且大小相近,验证了数字图像相关方法测量混凝土弹性模量的可行性。利用高温图像采集系统实时拍摄高温中受热试件图像,应用数字图像相关方法计算图像,得到试件在高温试验中试件表观的温度-热应变规律曲线。本文制备的纤维轻骨料混凝土最低强度LC30,耐高温性能优异,可以应用到防火要求较高的主体结构中。应用数字图像相关方法成功测量了混凝土的弹性模量和高温中应变,具有一定的创新性和实用价值。
徐丽丽[9]2012年在《纤维轻骨料混凝土力学性能及微观结构试验研究》文中研究指明轻骨料混凝土有它自身的优点,但是也存在缺点。本文主要研究在轻骨料混凝土中加入纤维,来改善轻骨料混凝土的脆性性能。本文主要加入碳纤维和玻璃纤维来提高混凝土的各项力学性能,通过相同长度的两种纤维掺量的逐渐增加,来研究纤维掺量及种类对轻骨料混凝土强度影响的规律。纤维的加入增加了轻骨料混凝土的横向束缚,并且在混凝土出现裂缝后纤维能极大的吸收能量,阻止裂缝的进一步扩展,从而提高轻骨料混凝土的劈裂抗拉性能。通过试验得出两种纤维的最佳掺量范围,针对不同的力学性能,纤维的最佳掺量也不同。对于抗压强度,两种纤维的最佳掺量为0.5kg／m3；对于劈裂强度及抗折强度,碳纤维的最佳掺量为1.6kg／m3,玻璃纤维的最佳掺量为0.5kg/m3。对轻骨料混凝土的宏观力学性能进行研究后,同时还进行了轻骨料混凝土的微观结构研究,通过宏观及微观结构研究混凝土内部各材料的分布情况。通过扫描电镜,观察纤维与水泥基体界面的接触情况及混凝土内水化产物的分布形式,分析其对混凝土性能的影响,并得出一定的规律。通过研究纤维对混凝土的作用及纤维在混凝土中的分布形式,引出纤维间距理论和复合材料理论,本试验研究符合已有学者提出的纤维间距理论,进一步解释了纤维在混凝土中的增强作用机理。通过对纤维轻骨料混凝土的试验研究,得出了较为满意的试验结果,为今后纤维轻骨料混凝土的发展提供试验依据。
李长永[10]2014年在《钢纤维轻骨料混凝土性能与迭浇梁受弯性能研究》文中认为轻骨料混凝土具有轻质、高强、抗震性能和耐久性能好等优点，越来越多地被应用于土木工程中。在轻骨料混凝土中掺入钢纤维配制的钢纤维轻骨料混凝土(简称SFRLC)，不仅具有轻骨料混凝土的各种优点，而且能显着提高轻骨料混凝土的抗拉、抗裂性能和韧性，改善混凝土结构的延性、抗疲劳性能和耐久性能。因此，开展钢纤维轻骨料混凝土材料与构件性能试验与理论研究具有重要的应用价值与理论意义。为充分利用钢纤维轻骨料混凝土和普通混凝土的优点，作者提出了一种新型结构形式：在下部一定高度的钢纤维轻骨料混凝土上同期现浇普通混凝土组成的迭浇梁。本文采用不同配合比方法进行钢纤维轻骨料混凝土配合比设计，通过系列试验研究了不同参数对钢纤维轻骨料混凝土基本性能的影响，对所提出的新型钢纤维轻骨料混凝土迭浇梁（简称SFRLCB）开展了系统试验研究和理论分析，所完成的主要工作和取得的结论：（1）采用松散体积法对钢纤维机制砂轻混凝土和钢纤维全轻混凝土(简称SFRFLC)进行配合比设计，系统研究了水灰比、水泥用量、砂率及钢纤维体积率等参数对混凝土性能的影响。结果表明：机制砂轻混凝土的抗压强度及弹性模量、劈裂抗拉强度和轴心抗拉强度均随水灰比的增大而减小，但抗弯强度受水灰比的影响不明显；当水泥用量较高时，砂率对混凝土轴心抗拉强度和抗弯强度的影响较小；当水泥用量较低时，混凝土的轴心抗拉强度和抗弯强度受砂率和水泥用量的关联影响，砂率对混凝土劈裂抗拉强度的影响不明显。全轻混凝土的强度受砂率、水灰比及水泥用量的关联影响，其强度值主要取决于水泥砂浆及陶粒强度的强弱；存在使混凝土各强度指标达到最佳值的水泥用量、水灰比及砂率。掺加钢纤维显着增强了机制砂轻混凝土的劈裂抗拉强度和轴心抗拉强度，明显提高了全轻混凝土的抗弯强度。（2）采用考虑钢纤维裹浆厚度的直接设计方法进行高强钢纤维全轻混凝土配合比设计，系统研究了钢纤维体积率、水灰比、钢纤维裹浆厚度及砂率对高强钢纤维全轻混凝土性能的影响。结果表明：按考虑裹浆厚度的直接设计方法配制的高强钢纤维全轻混凝土，能满足拌合物工作性能、干表观密度和强度的要求。随着钢纤维体积率的增加，高强钢纤维全轻混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度均有所提高，劈裂抗拉强度显着提高。经综合分析，确定钢纤维全轻混凝土最佳钢纤维裹浆厚度为1.0mm。（3）对试验中采用不同配合比方法的钢纤维轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度和轴心抗拉强度的关系进行了分析研究，结果表明：该类轻骨料混凝土劈裂抗拉强度与轴心抗拉强度的比值随轻骨料性质和钢纤维特征含量的变化而变化，建议轻骨料混凝土和钢纤维轻骨料混凝土抗拉强度采用轴心抗拉强度法测定。（4）考虑水泥用量、水灰比及钢纤维体积率变化，进行了钢纤维全轻混凝土抗冻性能试验研究。结果表明：钢纤维全轻混凝土的抗冻性能受水泥用量及水灰比的影响，掺入钢纤维可显着提高全轻混凝土的抗冻性能。与相对动弹性模量相比，抗弯强度损失率对冻融循环更为敏感。建议对承受弯曲作用为主的钢纤维轻骨料混凝土构件，采用抗弯强度损失率作为抗冻性能的1个评价指标。（5）系统进行了42根钢筋钢纤维全轻混凝土迭浇梁、12根钢筋混凝土梁和4根钢筋钢纤维全轻混凝土梁的受弯性能试验。结果表明：3类试验梁的破坏形态基本相似，均为适筋破坏；钢纤维掺量、迭浇高度对试验梁极限承载力具有较大影响，且变化规律与配筋率相关；纵筋配筋率显着影响试验梁的极限承载力，受压区混凝土强度等级对迭浇梁的极限承载力影响较小。根据理论分析和试验结果，建立了钢筋钢纤维全轻混凝土迭浇梁受弯承载力的计算模型和计算方法，提出了迭浇梁钢纤维全轻混凝土最小高度和最佳高度计算公式。（6）结合试验梁的研究成果，分析了钢纤维体积率、普通混凝土强度等级、纵向受拉钢筋配筋率和钢纤维全轻混凝土截面高度等参数对迭浇梁正截面抗裂弯矩的影响规律。结果表明：迭浇梁受压区混凝土与受拉区钢纤维全轻混凝土的截面高度存在较优值，受压区高强混凝土保障了迭浇梁正截面的较高抗裂弯矩；适当的纵向受拉钢筋配筋率有利于提高迭浇梁的正截面抗裂弯矩；钢纤维对迭浇梁正截面抗裂弯矩的提高与其对全轻混凝土抗拉强度的提高是一致的。结合理论计算分析，提出了钢筋钢纤维全轻混凝土迭浇梁正截面抗裂计算方法以及充分发挥钢纤维全轻混凝土抗拉能力的截面高度计算公式。（7）根据迭浇梁在正常使用荷载作用下的裂缝分布情况，明确了迭浇梁裂缝分类统计原则，进行了各类裂缝数量、平均裂缝间距、平均裂缝宽度及最大裂缝宽度分布规律的统计分析，建立了迭浇梁纵向受力钢筋重心水平位置处平均裂缝间距、平均裂缝宽度和最大裂缝宽度的计算模型和计算方法。
参考文献：
[1]. 钢纤维轻骨料混凝土物理力学性能及韧性的试验研究[D]. 张爱军. 内蒙古农业大学. 2008
[2]. 钢纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究及损伤断裂分析[D]. 曾志兴. 天津大学. 2002
[3]. 钢纤维轻骨料混凝土基本力学性能的试验研究[D]. 孙艳秋. 华侨大学. 2006
[4]. 轻骨料混凝土早期力学性能与抗冻性能的试验研究[D]. 王海龙. 内蒙古农业大学. 2009
[5]. 混凝土受压与受拉性能的尺寸效应研究[D]. 苏捷. 湖南大学. 2012
[6]. 塑钢纤维轻骨料混凝土在冻融作用下的力学性能研究[D]. 王佳雷. 内蒙古科技大学. 2015
[7]. 再生砖仿钢纤维透水混凝土宏观性能试验研究[D]. 王金龙. 山东农业大学. 2018
[8]. 纤维改性轻骨料混凝土的高温力学性能研究[D]. 刘云鹏. 昆明理工大学. 2017
[9]. 纤维轻骨料混凝土力学性能及微观结构试验研究[D]. 徐丽丽. 内蒙古农业大学. 2012
[10]. 钢纤维轻骨料混凝土性能与迭浇梁受弯性能研究[D]. 李长永. 郑州大学. 2014
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