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材料导报  2020, Vol. 34 Issue (Z1): 193-198    
  无机非金属及其复合材料 |
纤维珠链在混凝土抗裂性能设计中的应用研究
吴昊宇1, 吴培红1, 卞立波2, 陶志2
1 北京电力公司经济技术研究院有限公司,北京 100101;
2 北京建筑大学土木工程学院,北京 100044
Application of Fiber Bead Chain in Crack Resistance Design of Concrete
WU Haoyu1, WU Peihong1, BIAN Libo2, TAO Zhi2
1 State Grid Economic and Technological Research Institute Co., Ltd., Beijing 100101, China;
2 College of Civil Engineering, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China
下载:  全 文 ( PDF ) ( 7042KB ) 
输出:  BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 混凝土因早期干缩与冻融破坏均会产生有害裂缝,影响钢筋混凝土的强度与耐久性。通过在纤维上滴加环氧树脂,树脂凝集成珠粒,使纤维成为纤维珠链;再将纤维珠链经过纤维切断机处理成为短切纤维,在混凝土搅拌过程中将其加入,制成纤维珠链混凝土。通过有限元模拟发现,纤维珠链混凝土依靠珠粒与混凝土之间的结构嵌固,缓解了纤维两端的应力集中,将纤维与混凝土之间的剪应力基本降低为0 MPa,阻止了纤维滑移。材性试验表明:当纤维珠链掺量为0.5 kg/m3、增强纤维掺量为3 kg/m3时,混凝土的力学性能有所提高,耐久性能改善,裂缝数量减少93%,裂缝长度缩短57%。因此,纤维珠链在混凝土抗裂性能设计中具有可行性与实用性。
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吴昊宇
吴培红
卞立波
陶志
关键词:  纤维珠链  有限元模拟  材性试验  力学性能  耐久性能  抗裂性能    
Abstract: Because of early drying shrinkage and freeze-thaw damage, harmful cracks of concrete will occur, which will affect the strength and durability of reinforced concrete. Epoxy resin is dripped onto the fibers, fibers will become bead chains after the resin is coagulated into beads,and then it becomes short cut fiber through fiber cutting machine. Finally, Fiber bead chain concrete is made by adding fibre bead chain into concrete in mixing process. Through the finite element simulation, it is found that the fiber bead chain concrete relies on the structural embedment between beads and concrete to alleviate the stress concentration. The shear stress between fiber and concrete is basically reduced to 0 MPa, the fiber slip is restricted. Material performance experiments show that when the content of fiber bead chain is 0.5 kg/m3 and the content of reinforced fiber is 3 kg/m3, the concrete mechanical properties and durability are improved, the number of cracks is reduced by 93%, and the length of cracks is shortened by 57%. Therefore fiber bead chain has feasibility and practicability in concrete anti-cracking design.
Key words:  fiber bead chain    finite element simulation    material performance experiments    mechanical properties    durability    crack resistance
                    发布日期:  2020-07-01
ZTFLH:  TB332  
作者简介:  吴昊宇,2018年6月毕业于北京建筑大学,获得工学硕士学位。现为北京电力公司经济技术研究元有限公司员工,在吴培红主任的指导下进行工作研究。工作领域:变电站土建结构设计,研究领域:纤维复合材料;吴培红,毕业于武汉工业大学工民建专业,具有国家一级注册结构师,全国注册咨询执业资格;获得电力勘测设计行业供配电设计专家、国网北京市电力公司“省公司级优秀专家人才”、经研院“十佳”员工等荣誉称号。现为北京电力公司经济技术研究院有限公司设计中心土建室主任工程师。主持参与了一系列大型变电站工程,参与编写了《城市户内变电站设计》《地下变电站设计技术》等书籍;卞立波,2016年6月毕业于北京科技大学,获得工学博士学位。现为北京建筑大学副教授,讲授《建筑材料测试技术》、《土木工程材料》及无机非金属材料工程专业课程中的试验课程。主持北京市自然基金,北京市教委项目,科技部重点研发技术,企业委托项目多项。主要研究领域多元复合新型胶凝材料技术,多孔质混凝土混凝土技术和特种及新型建材。授权/申请发明专利16项,实用新型7项,发表相关论文20余篇。
引用本文:    
吴昊宇, 吴培红, 卞立波, 陶志. 纤维珠链在混凝土抗裂性能设计中的应用研究[J]. 材料导报, 2020, 34(Z1): 193-198.
WU Haoyu, WU Peihong, BIAN Libo, TAO Zhi. Application of Fiber Bead Chain in Crack Resistance Design of Concrete. Materials Reports, 2020, 34(Z1): 193-198.
链接本文:  
http://www.mater-rep.com/CN/  或          http://www.mater-rep.com/CN/Y2020/V34/IZ1/193
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