随着科学技术的发展,材料在土木工程中,混凝土材料一直是全世界使用最广泛的建筑材料。最著名的混凝土的优点是其抗压强度高。然而,混凝土材料有许多缺陷,如开裂性能低,糟糕的韧性,抗拉强度低,等等。在失败的混凝土结构在载荷的作用下,能源消耗是非常有限的,许多具有不同尺度裂缝将形成。强度较高的混凝土有较大的脆性。现有的大量裂缝有很大不良影响混凝土结构的力学性能和耐久性,这将导致缩短使用寿命的结构。普通混凝土的缺陷限制了应用程序在很大程度上严重的条件下。
为了克服混凝土材料的缺陷,许多研究人员进行了大量的调查,以改善混凝土的性能,特别是混凝土的韧性。事实证明,使用纤维可以提高混凝土的力学性能和耐久性。大量的研究已经进行了研究纤维增强混凝土的性能和优势在过去几十年。纤维通常用于混凝土材料包括钢纤维(1),玻璃纤维(2),聚乙烯纤维(3),聚丙烯纤维(4),聚乙烯醇纤维(5),聚酯纤维(6),玄武岩纤维(7),和天然纤维8]。有三种行为的纤维混凝土、混凝土开裂、增强、增韧。混凝土开裂行动指的能力限制和减少混凝土的收缩裂缝的产生、发展。加强操作可以被定义为,纤维的加入降低了混凝土内部缺陷的不利影响混凝土的强度,改善混凝土的力学性能。增韧作用指的是桥的影响纤维在混凝土内部裂缝,开裂后可以改善混凝土的韧性。
这个特殊的问题旨在把调查人员从工业和学术界共同调查报告和探索新技术,新材料制备方法和基本属性,测试方法在土木工程和标准化,新鲜的属性和施工能力,收缩和蠕变,结构性能和建模、功能性建筑涂料,耐用性和可持续性,在纤维增强混凝土材料和审查和现场应用的最新进展。约52提交的手稿,23个研究手稿被选择和发表在这个特殊的问题,因为他们的高质量和相关性这个特殊的主题问题。所选文章解决各个方面,包括钢纤维增强混凝土的力学性能和耐久性,材料和结构纤维增强ultrahigh-performance混凝土的性能、拉伸力学性能和失效模式的玄武岩纤维混凝土、各种废粉的效果和矿物掺合料混凝土的耐久性和力学性能,以及纤维增强混凝土的特性的数值模拟。
在各种纤维、钢纤维是最著名的纤维应用于混凝土材料。篇题为“单一和混合的影响钢纤维长度和纤维含量高强度纤维增强混凝土的力学性能”是由K.-C撰写的。金et al。他们进行了一项试验研究高强度纤维增强混凝土的力学性能(HSFRC)。在这项研究中,他们使用三个钢纤维含量和三个钢纤维长度。结果表明:抗压强度、弹性模量和抗拉强度的HSFRC混合物混合钢纤维与钢纤维的混合物用一个长度。y郑等人相比,钢纤维增强混凝土的力学性能与不同优势由传统的混合和振动混合方法。他们的研究结果表明,振动搅拌能有效改善混凝土和钢纤维的分布可以增加钢纤维混凝土的密度,因此,它有效地提高了钢纤维增强混凝土的力学性能相比,传统的混合方法。h·冯等人研究了磷酸镁水泥的力学性能mortar-reinforced microsteel纤维。结果表明,添加microsteel纤维从0%到1.6%的体积显著提高砂浆的抗压强度,以及microsteel纤维改变了磷酸镁水泥砂浆的弯曲破坏模式从脆性向延性。这篇题为“钢纤维的力学性能和Nanosilica面包屑橡胶改性混凝土”是由y王等。通过一系列的实验中,面包屑橡胶混凝土的力学性能增强Nanosilica和钢纤维。 According to their results, the brittle failure of the crumb rubber concrete can be improved, and the mechanical properties can be enhanced by the addition of steel fibers and nanosilica. Besides, the improvement of steel fibers on the splitting tensile strength of modified crumb rubber concrete is more obvious, while the nanosilica plays an important role on the enhancement of compressive performance. The chloride diffusion coefficient has been regarded as the most important parameter to predict the chloride ingress of concrete. Based on a series of chloride bulk diffusion tests, Q. Wang et al. presented a proper model to calculate the chloride diffusion coefficient of concrete reinforced with steel fibers. Their results showed that the unstressed specimens of steel fiber-reinforced concrete exhibited better chloride resistance, and the chloride diffusion coefficient of steel fiber-reinforced concrete was reduced by the compressive stress, while that of the plain concrete had no obvious changes. The addition of steel fibers has great improvement on the chloride resistance of concrete. The proposed model can provide a simple method to calculate the chloride diffusion coefficient of the specimens of steel fiber-reinforced concrete under bending load. The paper titled “Stress-Strain Behavior of Steel Fiber-Reinforced Concrete Cylinders Spirally Confined with Steel Bars” is authored by B. Sabariman et al. They investigated the effect of the application of hooked-end steel fibers in spirally confined concrete with various pitches. In their testing, the standard concrete cylinders were spirally confined with steel bars and with/without hooked-end steel fibers. Their results indicated that the using of hooked-end steel fibers had great contribution on improving both compressive strength and ductility of concrete, and the compressive strength and ductility of steel fiber-reinforced concrete also increased with the decrease of the spiral’s pitch.
一些可以添加短纤维胶结复合材料生产的一种高性能建筑材料,这是通常被称为工程胶结复合(ECC)。o . Holcapek等人准备一种新型胶结复合使用陶瓷纤维和一些实验进行评估的耐高温复合。他们的研究结果表明,水热固化有积极的影响为目的的耐火材料,陶瓷纤维增强水泥复合材料的弯曲强度,之前和之后都被受到温度升高,达到一个特别优秀的水平。l .刘等人提出了一个对ECC的抗弯性能试验研究。可以观察到裂纹数量的增加与压力的增加,而且大部分的裂缝在早期阶段形成的动态测试。这篇论文题为“补偿收缩对力学性能的影响和维修加工硬化水泥复合材料的性能”是由S.-J撰写的。张成泽等。他们研究了膨胀剂的影响力学性能的加工硬化水泥基复合材料,研究了钢筋混凝土(RC)梁的结构性能标本与加工硬化水泥复合材料修复。y关等人研究了ECC-concrete复合梁的抗弯性能,揭示了影响焊接的接口和光纤网钢筋的弯曲性能和断裂模式。它可以得出纤维钢筋网可能进一步提高抗弯性能无论焊接条件。基于大量的测试,y刘等人讨论了硅灰的效果(SF)和磨细高炉矿渣(矿渣微粉)ECC的抗寒性与大量的粉煤灰。 Their result shows that the relative dynamic elastic modulus and mass loss of ECC in sodium chloride solution by freeze-thaw cycles are larger than those in tap water by freeze-thaw cycles, and the relative dynamic elastic modulus and mass loss of ECC by freeze-thaw cycles increase with increasing fly ash content.
随着混凝土技术的发展,ultrahigh-performance混凝土已经制造混凝土结构上满足越来越高的要求。各种浪费准备ultrahigh-performance使用矿物掺合料混凝土(UHPC)。j . Liu和r .郭准备ultrahigh-performance混凝土采用钢渣粉和钢渣集料。他们决定流动性、nonevaporable含水量和孔隙结构的粘贴和UHPC的抗压强度和硬化粘贴的形态观察和混凝土表面裂缝。这篇题为“开发Ultrahigh-Performance纤维增强混凝土加强混凝土结构成员”是由Al-Osta硕士学位。他回顾、分析和讨论了最近的问题和结果的使用纤维增强UHPC作为混凝土结构的修复或加固材料成员和建议有关领域未来的关注和研究使用纤维增强UHPC作为加强材料需要集中,如果材料是在实践中应用。张平等人研究了影响因素对纤维增强UHPC的性能条件下的室温。它可以得出结论:水灰比、水泥的比例被磨细高炉矿渣、粉煤灰的用量,烧结铝矾土的粒子大小对纤维增强UHPC的性质有很大的影响。美国汉等人进行了实验研究的建模的早期收缩纤维增强UHPC不同养护条件下。计算模型的早期收缩的理论建立了基于收缩的胶结材料,可为结构设计提供理论支持和纤维增强UHPC的工程应用。 The paper titled “Simulation of the Flexural Response of Ultrahigh Performance Fiber-Reinforced Concrete with Lattice Fracture Model” is authored by C. Gu et al. They simulated the flexural response of fiber-reinforced UHPC based on the lattice fracture model, which has the potential to help with the materials design of fiber-reinforced UHPC. The effects of fiber orientation and fiber content were studied with the lattice fracture model.
篇题为“机械性能和使用寿命的预测改性混凝土硫酸盐腐蚀的攻击”是由m . Zhang et al。他们研究了聚丙烯纤维增强混凝土的力学性能和使用寿命预测被硫酸腐蚀。他们的研究结果表明,混凝土的强度增加的早期阶段逐渐腐蚀,减少后,和掺合料显著提高改性混凝土的抗硫酸盐侵蚀,聚丙烯纤维扮演更重要角色在防腐性能。j .他等人进行了单轴拉伸测试的玄武岩纤维/环氧复合材料(BF / EP)与四个不同的纤维取向在四种不同纤维体积分数的变化和分析BF / EP复合材料失效模式和拉伸力学性能。他们的研究结果表明,抗拉强度、弹性模量、和极限应变的BF / EP复合材料与纤维取向角增加减少当纤维体积分数是常数,与抗拉强度、弹性模量和极限应变BF / EP复合材料与纤维体积分数增加增加时,纤维取向角是恒定的。美国Rico等人提出了一个先进的纤维增强轻骨料混凝土砌体报告。为了解决单位砖石混凝土的脆性问题,他们提出了一个可靠的解决方案,包括介绍钢纤维轻骨料混凝土砌体混合。解决方案可以提供宝贵的数据生产的韧性圬工单位能够承受地震负载长时间。
除了纤维增强混凝土的特性,由纤维增强混凝土结构的结构性能进行了研究和讨论在这个特殊的问题。《波米c等人研究了重力负载崩溃的行为极度贫穷quality-reinforced循环荷载下混凝土柱。结果表明,预应力钢筋的使用(与较大的纵向钢筋的数量)造成损害严重消散在列的高度,损害等列崩溃低漂移相比使用圆棒。g .赵等人静载荷承载能力的数值模拟noncorroded钢筋混凝土(RC)简支梁使用有限元分析软件和验证有限元模型的可靠性与测试结果进行比较。此外,他们计算了光束下的宏观力学性能不同程度的腐蚀的基础上,建立了模型。他们的研究结果表明,锈蚀梁的宏观力学性能的耦合效应影响粘结滑移退化和钢筋的力学性能退化,梁的承载力和延性降低,脆性增加,腐蚀速率的增加。w .郑等人进行了一系列的实验来调查的抗震性能和抗剪强度活性粉末混凝土内部梁柱接头承受反向循环加载。结果表明,活性粉末混凝土梁柱接头shear-cracking更高强度和抗剪承载能力和强度退化和刚度退化不明显,使用活性粉末混凝土梁柱接头可以减少交通拥堵的马镫关节的核心。这篇题为“腐蚀加固混凝土框架结构的抗震性能使用容易法”是由m . Zhang et al。他们建立了一个有限元模型的six-storey-three-span钢筋混凝土(RC)使用SAP2000软件框架结构。他们的研究结果表明,钢筋混凝土框架的抗震性能显著降低由于纵向钢筋的腐蚀,interstory漂移率与腐蚀速率的增加显著增加。 Besides, the formation and development of plastic hinges (beam hinges or column hinges) will accelerate, which leads to a more aggravated deformation of the structure under rare earthquake action, resulting in a negative effect to the seismic bearing capacity of the structure.
的利益冲突
编辑们宣称他们没有利益冲突。
确认
我们要感谢作者的手稿提交给这个特殊的问题。我们也愿意承认裁判他们放在努力工作和宝贵的时间来审查每个纸及时和专业的方式。领导感谢所有编辑器编辑他们的贡献在评估和分配评论提交的手稿。
彭张
歌汉
瑟琳娜Ng
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