Influence of steel fiber shape on the performance of high-performance concrete
-
摘要: 试验研究了6种长径比较小且直径较粗的钢纤维(SF)(短直形、长直线形、圆弧形、闭合三角形、闭合矩形、闭合圆环形)对高性能混凝土性能的影响。通过改变SF体积分数从而改变其形成的环域个数和面积，探究二者对混凝土流动性、抗拉及抗折强度的影响，并通过研究破坏界面分析混凝土破坏形式和机制。结果表明：闭合区域个数及纤维的环域面积对混凝土流动起主要影响；闭合SF中圆环形SF对混凝土抗折及抗压强度的提升效果优于其他形状的闭合SF。短直形SF与圆环形SF混杂试验中，圆环形SF体积分数为1vol%、短直形SF体积分数为0.5vol%时，SF/混凝土抗压强度和抗折强度提升的综合效果最佳。Abstract: The influence of six kinds of steel fibers (SF) (short straight, long straight, half ring, triangular, rectangular, circular) with small length-diameter ratio on high-performance concrete was studied. The influence of SF on the fluidity, compressive strength and bending strength of concrete was discussed by changing the volume fraction of SF to change the number and area of the ring formed. The failure mode and mechanism of concrete were analyzed by studying the failure interface. The results show that: the number of closed SF and the area of fiber ring play a major role in the flow of concrete; the circular SF in the closed SF has the best effect on the bending and compressive strength of concrete than other closed SF. In the hybrid test of short straight SF and circular SF, when the volume fraction of circular SF is 1vol% and the volume fraction of short straight SF is 0.5vol%, the improvement on the compressive strength and bending strength of SF reinforced concrete is the best.
-
细菌、病毒等病原微生物给人类健康带来严重危害，使用抗菌材料已成为一种迫切的需求和选择。光催化作为新兴的绿色环保技术备受关注，为杀菌消毒提供了一种新的解决方法。光催化材料在光照激发下产生的电子(e−)和空穴(h+)会直接攻击微生物细胞，使其细胞膜、细胞壁和细胞内物质受到破坏而失去活性；光生h+和e−会与H2O和溶解氧等反应产生·OH、·O2−和H2O2等活性氧(ROS)，这些活性氧作用于细菌而起到抗菌作用。
WO3是一种经典的N型光催化剂，化学性质稳定、无毒，对可见光有较好的吸收，带隙 Eg在2.5~3.0 eV [1]。但是较窄的带隙使得载流子的复合速率较快，导致光催化效率不高。引入金属纳米颗粒可以提高电荷分离效率、降低还原反应的超电势，从而提高光催化效率。当前报道了引入Zn、Cu[2]和Ag[3]等金属纳米粒子后，由于SPR效应，可见光吸收范围扩大，光催化性能显著提升。例如，Zhu等[4]采用水热法合成尺寸均匀的WO3纳米板，负载Ag后，催化剂的吸光范围被拓宽。此外，Ag0可以作为电子捕获中心，改善光催化中的电荷分离过程，实验发现Ag/WO3在2 h内能够灭杀99.9%的E. coli和枯草芽孢杆菌(B. subtilis)。Arshad等[5]采用沉淀法将Zn负载到WO3上，该催化剂也表现出对E. coli优异的灭菌性能。Sanaz Mohammadi[6]通过共沉淀法制备了Zn-WO3、Cu-WO3、Zn和Cu共掺杂WO3，发现Zn和Cu共掺杂WO3在可见光下对E. coli的抗菌效果最佳。
尽管贵金属纳米粒子在可见光区的SPR效应非常显著，可以增强半导体材料的可见光催化性能，但是其价格昂贵，难以满足实际需求。近年来，半金属Bi因成本低、具有SPR效应被作为一种应用于光催化剂表面改性的替代品。Bi0修饰的半导体材料被陆续报道，如Bi/Bi2O3[7]、Bi/BiOI[8]、Bi/Bi3O4Cl[9]和Bi/Bi2WO6等[10]。迄今，Bi0修饰WO3的抗菌材料尚未见公开报道。此外，Bi的引入方式包括硼氢化钠(NaBH4)还原、紫外还原、溶剂热有机物辅助还原等方法。其中，紫外还原法可在室温下进行，以光生电子作为还原剂，避免额外投加化学还原剂。因此，本文以WO3为基底，Bi(NO3)3·5H2O为铋源，通过紫外还原法在WO3表面沉积非金属Bi0，制备了具有可见光响应的Bi/WO3复合材料。以E. coli和S. aureus为研究对象，考察了所制备复合材料的光催化抗菌性能，并对反应机制进行了探究。
1. 实验材料及方法
1.1 原材料
Na2WO4·2H2O (阿拉丁试剂(上海)有限公司)，NaOH(西陇科学股份有限公司)，C6H8O7 (天津博迪化工股份有限公司)，Bi(NO3)3·5H2O (成都市科龙化工试剂厂)，E. coli (ATCC 8099)来自广东环凯微生物有限公司、S. aureus (ATCC 25923)来自青岛海博生物技术有限公司，蛋白胨、牛肉膏和NaCl均来自杭州微生物试剂有限公司，所有样品均为分析纯，未经过进一步纯化使用。
1.2 Bi/WO3制备
根据文献[11]水热法合成WO3，之后利用紫外还原法制备Bi/WO3，将1 mmol WO3和0.2 mmol Bi(NO3)3·5H2O加入到50 mL的甲醇溶液中，将混合溶液转移到50 mL厌氧瓶中加上盖子，通N2除氧，外加紫外光照射120 min后用甲醇和蒸馏水各洗涤3次，在真空干燥箱中以60℃烘干，通过调整0.2、0.4、0.6和0.8 mmol的Bi(NO3)3·5H2O得到不同比例复合材料，将得到Bi/WO3材料分别标记为0.2 mmol Bi/WO3、0.4 mmol Bi/WO3、0.6 mmol Bi/WO3和0.8 mmol Bi/WO3。
1.3 材料表征
采用Regaku D/Max-2500型X射线衍射仪(XRD)分析制备催化剂的晶相；利用VANTAGE ESI型X射线光电子能谱(XPS)分析确定化学组成；利用光电子能谱仪(AXIS SUPRA,Kratos, UK)分析催化剂的紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)，通过ESR光谱学(Bruker EPR ELEXSYS 500)检测·O2−和·OH。
1.4 光电化学测试
利用CHI660E电化学工作站(上海辰华)在三电极体系中测试光电化学性能。以氙灯(XQ-500，λ≥420 nm)作为光源，所有的样品粉末均通过刮刀法以导电电极作为基底制成薄膜电极。将制备完成的Bi/WO3电极置于0.1 M Na2SO4和Na2SO3混合溶液中，作为工作电极，分别以Pt和Ag/AgCl电极为对电极和参比电极，在明暗交替下，得到时间-电流曲线(i-t)。在莫特-肖基特(M-S plots)和交流阻抗(EIS)测试中，以0.5 mol/L Na2SO4为电解质溶液，采用上述相同电极体系。
1.5 细菌培养
取E. coli干粉加入到复苏液中，用无菌滴管吸取适量混合溶液加入到灭过菌的液体培养基中，在恒温培养箱中以37℃培养24 h。振荡均匀后取5 mL进行离心分离。弃上层清液后用0.9wt%生理盐水进行洗涤后稀释离心的细菌，调整细菌浓度至2.8×107~3.2×107 CFU/mL，S. aureus也采用上述操作步骤。
1.6 抗菌实验
利用CEL-HXF-300型氙灯(λ ≥ 420 nm，100 mW/cm2)进行光催化实验，反应溶液距离光源13 cm，催化剂浓度为1 g/L。先进行30 min暗反应确保吸附-解吸平衡，开灯后间隔30 min取样，取1 mL菌液到无菌离心管中，用生理盐水进行梯度稀释，稀释到104的菌液滴加到固体琼脂平板上进行平板涂布。37℃孵育24 h后采用平板计数法计算活细胞数，对所有样品进行3次平行试验。
2. 结果与讨论
2.1 Bi/WO3的微观结构
图1为WO3和不同比例Bi/WO3的XRD图谱。可知，在2θ=23.1°、23.7°、24.1°、26.6°、28.8°、33.3°、34.0°、35.5°、41.5°、47.2°、48.4°、50.1°、50.5°和55.8°中出现的(001)、(020)、(200)、(120)、(111)、(021)、(220)、(121)、(221)、(002)、(040)、(140)、(112)和(141)晶面，其衍射峰与WO3的标准卡片JCPDS 75-2187[12]相匹配，Bi/WO3系列的XRD图谱中增加了Bi的特征峰，在2θ=27.2°和64.5°处出现(012)和(122)晶面，对应标准卡片JCPDS 85-1329[13]，证明了Bi单质的存在，说明紫外还原法得到的Bi/WO3中含有Bi0，随着Bi(NO3)3·5H2O用量的增多，Bi0的相对强度也逐渐提高。
![]()
图 1 WO3和不同比例Bi/WO3的XRD图谱Figure 1. XRD spectra of WO3 and Bi/WO3 with different ratios2.2 Bi/WO3的化学组成
为了分析Bi/WO3的化学成分和元素价态，对0.6 mmol Bi/WO3进行了XPS表征，结果如图2所示。W、Bi、C和O元素的峰清晰可见，表明了0.6 mmol Bi/WO3光催化剂的表面元素组成，其中W与O的原子比例约为1∶3，与WO3的化学计量基本一致。此外，W4f图谱(内插图)中35.8 eV和37.9 eV的峰分别为W4f7/2和W4f5/2[11]，对应WO3的W6+。针对Bi4f (内插图)，Bi3+与催化剂制备过程中加入的Bi(NO3)3·5H2O价态一致，说明在紫外还原后Bi3+仍然占主导。除了两个特征的主峰外还发现了157.6 eV和165.1 eV处的小峰[14]，对应于单质Bi。通过对拟合之后的峰面积对比发现Bi0只占5.1%，说明紫外还原Bi单质的能力有限，Bi0只占较少的量。
![]()
图 2 0.6 mmol Bi/WO3的全谱、W4f和Bi4f的高分辨率XPS图谱Figure 2. XPS spectra for 0.6 mmol Bi/WO3 total, W4f, Bi4f2.3 Bi/WO3的光学性能
通过测定WO3和0.6 mmol Bi/WO3的UV-Vis DRS谱对样品的光学性能进行了分析。如图3所示，WO3具有可见光吸收，波长从400 nm开始，复合Bi0以后，可见光吸收进一步增强。经过Kubelka-Munk变换后得到WO3的Eg为2.52 eV，而经过还原后负载Bi的0.6 mmol Bi/WO3带隙变小。
2.4 Bi/WO3的光电化学性能
通过刮刀法将光催化剂负载到FTO上，测试光催化剂材料的i-t曲线(图4(a))和EIS图谱(图4(b))。由图4(a)可知，负载Bi0后的WO3光电流均显著提升，且以0.6 mmol Bi/WO3为最佳样。此外，如图4(b)所示，0.6 mmol Bi/WO3的阻抗环半径明显低于WO3和其余比例，意味着电子传输阻力大大减小，表明Bi0的引入有利于电子的转移。综上，0.6 mmol Bi/WO3比WO3在可见光照射的条件下有更优异的光电响应和电子传送速率，这些都有利于促进光催化反应。
![]()
图 4 不同催化剂的电流-时间(i-t)曲线 (a) 和光照下的EIS图谱 (b)Figure 4. Current-time (i-t) curves (a) and EIS profiles (b) of different catalysts under light conditions2.5 Bi/WO3的光催化剂抗菌性
Bi/WO3对E. coli和S. aureus的抗菌结果如图5(a)和图5(b)所示，对照组中细菌存活率没有变化，排除黑暗和自然生长干扰。可见光照射下，WO3和经过紫外还原处理的WO3(UV)均对E. coli和S. aureus表现出较差的抗菌效果，说明紫外还原产生的氧空位对灭菌过程影响微弱。但经过Bi0修饰后的Bi/WO3系列光催化剂具有显著增强的抗菌效果，其中以0.6 mmol Bi/WO3最佳。
![]()
图 5 不同催化剂对E. coli和S. aureus的抗菌效果 ((a)、(b)) 和抗菌图片 ((c)、(d))Figure 5. Antibacterial effects of different catalysts on E. coli and S. aureus ((a), (b)) and antibacterial images ((c), (d))由图5(c)~5(d)可以看出：可见光照射90 min后，0.6 mmol Bi/WO3能够使E. coli和S. aureus显著减少，而纯WO3对细菌几乎无作用。BET测试发现WO3的比表面积(16.1 m2/g)比0.6 mmol Bi/WO3 (9.3 m2/g)小，说明性能提升并非由比表面积增大所致。此外，以NaBH4还原法制备Bi/WO3，实验结果如图6(a)和图6(b)所示。可以看出：Bi/WO3(NaBH4)对E. coli和S. aureus也具有抗菌效果，但是相比较紫外还原法制备的0.6 mmol Bi/WO3，其抗菌效果较弱。
![]()
图 6 不同催化剂和光源对E. coli ((a)、(c))和S. aureus ((b)、(d))的抗菌效果Figure 6. Antibacterial effects of different catalysts and light sources on E. coli ((a), (c)) and S. aureus ((b), (d))以优化的0.6 mmol Bi/WO3为光催化剂，以100 W LED灯为光源，进一步考察了其在不同波长光照射下的抗菌效果，实验结果如图6(c)和图6(d)所示。实验发现0.6 mmol Bi/WO3在380~840 nm的白光下效果最佳，在650~660 nm的长波下也具有一定抗菌效果，说明0.6 mmol Bi/WO3具有宽光谱抗菌效应。
2.6 Bi/WO3对抗菌性能的影响
在可见光照射下，光催化剂被激发产生h+和e−；同时h+、e−与O2、H2O结合生成O2·−和·OH，这些活性物种会与细菌发生氧化/还原反应并最终杀灭细菌。通过加入捕获剂探究0.6 mmol Bi/WO3抗菌过程中的主要活性物种。加入10 mmol/L异丙醇(Isopropanol)、1 mmol/L对苯醌(p-benzoquinone)、0.5 mmol/L Cr(Ⅵ)和10 mmol/L草酸钠(Soudium oxlate)[15]分别捕获O2·−、·OH、e−和h+，图7为不同捕获剂添加对0.6 mmol Bi/WO3对E. coli的性能影响。可以看出，加入对苯醌后，E. coli密度变化最小。这可能是由于对苯醌捕获O2·−，导致对细菌的作用的O2·−数量减少，抗菌效果因此减弱，故推测O2·−在本体系中起主要作用。此外，发现添加其余捕获剂后的抗菌效果不如p-benzoquinone和Isopropanol的变化明显，说明O2·−和·OH可能在抗菌过程中起主要作用。
![]()
图 7 不同捕获剂添加对0.6 mmol Bi/WO3对E. coli的性能影响Figure 7. Effects of different captures on the antibacterial performance of E. coli by 0.6 mmol Bi/WO32.7 Bi/WO3的结构特性
通过ESR测试光催化过程中产生的活性物种[16]，分别测定0.6 mmol Bi/WO3在黑暗和光照条件下产生的活性自由基，结果如图8所示。在黑暗条件下几乎不产生O2·−和·OH，可见光下会产生明显的O2·−和·OH峰，进一步地验证淬灭剂实验的结果。
![]()
图 8 0.6 mmol Bi/WO3在黑暗和光照条件下的DMPO-O2·−和−·OHFigure 8. DMPO-O2·− and −·OH of 0.6 mmol Bi/WO3 under dark and light2.8 Bi/WO3光催化抗菌机制
在WO3表面引入Bi0后，提升了可见光吸收，促进了电荷分离，抗菌性能显著提升，为探究抗菌机制，需弄清体系中催化剂的导带(CB)、价带(VB)位置。进一步测试了WO3的M-S plots，如图9(a)所示，推测WO3的平带电势为+0.8 V vs. NHE。由于WO3是典型的N型半导体，其光催化剂的CB相比平带电势负0.1 V左右，故换算后得出WO3的CB为+0.7 V vs. NHE。结合禁带宽度(2.52 eV)，推测VB的位置在+3.22 V vs. NHE，氧化能力足够强，能氧化水生成·OH，但纯WO3的CB较正，无法活化氧气生成O2·− (−0.13 V vs. NHE)[17]，故虽有可见光吸收，但光催化活性较低。引入Bi0后，由于半金属Bi (−0.17 eV)的SPR效应，Bi吸收可见光后产生的电子可以传递给O2生成O2·−。此外，电子可以从Bi迁移到WO3的CB上，促进电荷分离，反应机制图如图9(b)所示。
![]()
图 9 WO3的平带电势 (a) 和光催化机制示意图 (b)Figure 9. Schematic diagram of flat band potential (a) and photocatalytic mechanism of Bi/WO3(b)3. 结 论
通过紫外还原法在WO3表面沉积具有表面等离子体(SPR)效应的半金属Bi0，制备了具有可见光响应的Bi/WO3复合光催化材料。由于Bi0的SPR效应，复合后可见光吸收增强，光生电荷有效分离，电子转移阻力降低，针对E. coli和S. aureus，在可见光照射下能高效灭菌。优选得到0.6 mmol Bi/WO3能够在120 min灭杀99%以上的细菌，机制研究推测导致灭活的主要活性物种是·OH和·O2−。本研究为开发新型、非贵金属可见光催化抗菌材料提高了可行的借鉴，进一步可拓展基底为高比表面积、高可见光响应的其他类型催化剂，如MOF、COF等。
-
![]()
图 1 闭合钢纤维(SF)分析假设及对比
Figure 1. Analysis hypothesis and comparison of closed steel fiber (SF)
![]()
图 2 长径比较小且直径较粗SF理论分析设想
Figure 2. Hypothesis of theoretical analysis of SF with smaller aspect ratio and larger diameter
![]()
图 14 环形SF与短直SF混杂增强混凝土强度
Figure 14. Strength of hybrid concrete strengthened with circular SF and short straight SF
表 1 硅酸盐水泥P.O 42.5R的技术指标
Table 1 Technical indexes of Portland cement P.O 42.5R
Property National
standardMeasured
valueLoss on ignition ≤5.00 3.06 Specific surface area ≥300 378 Initial setting time/min ≥45 186 Final setting time/min ≤600 230 3-day compressive strength/MPa ≥4.0 5.6 3-day bending strength/MPa ≥22.0 27.6 28-day compressive strength/MPa ≥6.5 6.4 28-day bending strength/MPa ≥42.5 45.1 
下载: 导出CSV
表 2 水泥、粉煤灰、硅灰组成成分
Table 2 Composition of cement, fly ash and silica fume
wt% Material SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O Cement 21.83 3.59 6.30 57.80 2.61 0.84 0.23 Fly ash 46.44 38.01 3.12 7.50 0.23 0.88 0.33 Silica fume 92.18 0.23 0.09 0.99 1.83 0.31 0.05
下载: 导出CSV
表 3 高性能混凝土基准配合比
Table 3 Reference mix proportion of high-performance concrete
Cement/(kg·m−3) Fly ash/(kg·m−3) Silica fume/(kg·m−3) River sand/(kg·m−3) Water-binder ratio Superplasticizer 700 140 210 1050 0.21 6% Note: the calculated water content of water-binder ratio is the sum of water content of water reducer and the added water, and the cementitious materials is the total content of cement, silica fume and fly ash.
下载: 导出CSV
表 4 SF参数
Table 4 Parameters of SF
SF Length of
single steel
fiber/mmFiber
diameter/
mmEffective
anchorage
length/mmShort straight 10 1.2 10 Long straight 15 1.2 15 Half ring 15 1.2 10 Circular 31.4 1.2 10 Triangular 30 1.2 10 Rectangular 40 1.2 10
下载: 导出CSV
表 5 混凝土强度测试样本
Table 5 Concrete strength test samples
Group name Shape of SF SF volume fraction/vol% Number of SF/piece Ring area/mm2 Benchmark — 0 0 0 1vol%SF(SS)/concrete Short straight (SS) 1 680 0 1.5vol%SF(SS)/concrete Short straight (SS) 1.5 1020 0 2vol%SF(SS)/concrete Short straight (SS) 2 1360 0 1vol%SF(LS)/concrete Long straight (LS) 1 455 0 1.5vol%SF(LS)/concrete Long straight (LS) 1.5 680 0 2vol%SF(LS)/concrete Long straight (LS) 2 910 0 1vol%SF(HR)/concrete Half ring (HR) 1 455 0 1.5vol%SF(HR)/concrete Half ring (HR) 1.5 680 0 2% SF(HR)/concrete Half ring (HR) 2 910 0 0.5vol%SF(CR)/concrete Circular (CR) 0.5 107 8400 1vol%SF(CR)/concrete Circular (CR) 1 215 16878 1.5vol%SF(CR)/concrete Circular (CR) 1.5 325 25513 2vol%SF(CR)/concrete Circular (CR) 2 432 33912 0.5vol%SF(T)/concrete Triangular (T) 0.5 115 4980 1vol%SF(T)/concrete Triangular (T) 1 230 9959 1.5vol%SF(T)/concrete Triangular (T) 1.5 345 14939 2vol%SF(T)/concrete Triangular (T) 2 460 19918 0.5vol%SF(R)/concrete Rectangular (R) 0.5 85 8500 1vol%SF(R)/concrete Rectangular (R) 1 170 17000 1.5vol%SF(R)/concrete Rectangular (R) 1.5 255 25500 2vol%SF(R)/concrete Rectangular (R) 2 340 34000 1vol%SF(CR)/concrete+
0.5vol%SF(SS)/concreteCircular (CR)+
Short straight (SS)1+0.5 215+340 — 0.5vol%SF(CR)/concrete+
1vol%SF(SS)/concreteCircular (CR)+
Short straight (SS)0.5+1 105+170 —
下载: 导出CSV
表 6 SF对混凝土流动性的影响
Table 6 Influence of SF on the fluidity of concrete
Sample SF volume fraction/vol% Number of SF Ring area/mm2 Fluidity/mm Benchmark 0 0 0 167 0.5vol%SF(T)/concrete 0.5 115 4980 170 1vol%SF(T)/concrete 1 230 9959 177 1.5vol%SF(T)/concrete 1.5 345 14939 169 2vol%SF(T)/concrete 2 460 19918 162 0.5vol%SF(R)/concrete 0.5 85 8500 169 1vol%SF(R)/concrete 1 170 17000 176 1.5vol%SF(R)/concrete 1.5 255 25500 164 2vol%SF(R)/concrete 2 340 34000 156 0.5vol%SF(CR)/concrete 0.5 107 8400 168 1vol%SF(CR)/concrete 1 215 16878 171 1.5vol%SF(CR)/concrete 1.5 325 25513 151 2vol%SF(CR)/concrete 2 432 33912 148
下载: 导出CSV
-
[1] 杨松霖, 刁波. 超高性能钢纤维混凝土力学性能[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(2):8-13. DOI: 10.3969/j.issn.1671-1637.2011.02.002 YANG Songlin, DIAO Bo. Mechanical properties of ultra high performance steel fiber reinforced concrete[J]. Journal of Transportation Engineering,2011,11(2):8-13(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1671-1637.2011.02.002
[2] 朋改非, 牛旭婧, 赵怡琳. 异形钢纤维对超高性能混凝土增强增韧的影响[J]. 建筑材料学报, 2016, 19(6):1013-1018. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2016.06.010 PENG Gaifei, NIU Xujing, ZHAO Yilin. Effect of profiled steel fiber on the reinforcement and toughness of ultra-high performance concrete[J]. Journal of Building Materials,2016,19(6):1013-1018(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1007-9629.2016.06.010
[3] 黄育, 王必斌, 陈万祥, 等. 不同钢纤维对RPC性能影响的试验分析[J]. 解放军理工大学学报(自然科学版), 2003(5):64-67. HUANG Yu, WANG Bibin, CHEN Wanxiang, et al. Experimental analysis of the effect of different steel fibers on the properties of RPC[J]. Journal of PLA University of Science and Technology (Natural Science Edition),2003(5):64-67(in Chinese).
[4] 徐朦. 多种钢纤维对超高性能混凝土力学性能影响的比较研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2014. XU Meng. Comparative study on the influence of various steel fibers on the mechanical properties of ultra-high-performance concrete[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2014(in Chinese).
[5] 高绪明. 钢纤维对超高性能混凝土性能影响的研究[D]. 长沙: 湖南大学, 2013. GAO Xuming. Study on the influence of steel fiber on the performance of ultra high performance concrete[D]. Changsha: Hunan University, 2013(in Chinese).
[6] 史才军, 何稳, 吴泽媚, 等. 纤维对UHPC力学性能的影响研究进展[J]. 硅酸盐通报, 2015, 34(8):2227-2236, 2247. SHI Caijun, HE Wen, WU Zemei, et al. Research progress on the influence of fiber on mechanical properties of UHPC[J]. Silicate Bulletin,2015,34(8):2227-2236, 2247(in Chinese).
[7] TOUSSAINT F, ROUCH H, DOBRUSKY S. Numerical simulations and non destructive measurements of fiber orientation on UHPFRC wind towers[C]//Symposium on Ultra-High-Performance Fiber-Reinforced Concrete, Paris: RILEM Publications SARL, 2017: 105-114.
[8] 王强. 钢纤维取向角对超高性能混凝土抗拉强度的影响[J]. 混凝土与水泥制品, 2019(1):51-54. WANG Qiang. The effects of steel fiber orientation on tensile strength of ultra-high performance concrete[J]. China Concrete and Cement Products,2019(1):51-54(in Chinese).
[9] MENG W N, KHAYAT, K H. Effect of hybrid fibers on fresh properties, mechanical properties, and autogenous shrinkage of cost-effective UHPC[J]. Journal of Materials in Civil Engineering,2018,30(4):04018030.
[10] PREM P R, MURTHY A R, BHARATKUMAR B H. Influence of curing regime and steel fibres on the mechanical properties of UHPC[J]. Magazine of Concrete Research,2015,67(17-18):1-15.
[11] 吴峥. 钢纤维对超高性能混凝土裂后性能的影响[D]. 长沙: 湖南大学, 2017. WU Zheng. Influence of steel fiber on post cracking performance of ultra high performance concrete[D]. Changsha: Hunan University, 2017(in Chinese).
[12] 何稳. 钢纤维在超高性能混凝土中增强增韧作用的研究[D]. 长沙: 湖南大学, 2015. HE Wen. Study on strengthening and toughening effect of steel fiber in ultra-high performance concrete[D]. Changsha: Hunan University, 2015(in Chinese).
[13] 宋焱. 级配纤维超高性能混凝土抗拉性能研究[D]. 长沙: 湖南大学, 2006. SONG Yan. Study on tensile properties of graded fiber UHPC[D]. Changsha: Hunan University, 2006(in Chinese).
[14] 杨志慧. 不同钢纤维掺量活性粉末混凝土的抗拉力学特性研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2006. YANG Zhihui. Study on tensile properties of reactive powder concrete with different steel fiber contents[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2006(in Chinese).
[15] 张哲, 邵旭东, 李文光, 等. 超高性能混凝土轴拉性能试验[J]. 中国公路学报, 2015, 28(8):50-58. DOI: 10.3969/j.issn.1001-7372.2015.08.007 ZHANG Zhe, SHAO Xudong, LI Wenguang, et al. Axial tensile test of ultra high performance concrete[J]. China Journal of Highway and Transport,2015,28(8):50-58(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1001-7372.2015.08.007
[16] 杜任远, 陈宝春. 活性粉末混凝土拱极限承载力试验研究[J]. 工程力学, 2013, 30(5):42-48. DU Renyuan, CHEN Baochun. Experimental study on ultimate bearing capacity of reactive powder concrete arch[J]. Engineering Mechanics,2013,30(5):42-48(in Chinese).
[17] 刁波, 封云, 叶英华, 等. 钢筋超高性能混合钢纤维混凝土梁受剪性能研究[J]. 工业建筑, 2012, 42(11):6-10, 15. DIAO Bo, FENG Yun, YE Yinghua, et al. Study on shear behavior of reinforced ultra-high performance hybrid steel fiber reinforced concrete beams[J]. Industrial Architecture,2012,42(11):6-10, 15(in Chinese).
[18] 陈宝春, 林毅焌, 杨简, 等. 超高性能纤维增强混凝土中纤维作用综述[J]. 福州大学学报(自然科学版), 2020, 48(1):58-68. CHEN Baochun, LIN Yijun. YANG Jian, et al. Fiber in high performance fiber reinforced concrete review[J]. Journal of Fuzhou University (Natural Science Edition),2020,48(1):58-68(in Chinese).
[19] 中国国家质量技术监督局. 水泥胶砂强度检测方法: GB/T 17671—1999[S]. 北京: 中国标准出版社, 2014. State Administration of Quality and Technical Supervision of China. Test method for cement mortar strength: GB/T 17671—1999[S]. Beijing: China Standard Press, 2014(in Chinese).
[20] 中华人民共和国国家质量监督检验检验总局. 中国国家标准化管理委员会. 水泥胶砂流动度测定方法: GB/T 2419—2005[S]. 北京: 中国标准出版社, 2015(in Chinese). General Administration of Quality Supervision, Inspection and Inspection of the People’s Republic of China, State Administration for standardization of China.Determination method for fluidity of cement mortar: GB/T 2419—2005[S]. Beijing: China Standards Press, 2015(in Chinese).
[21] 孙博超. 大流动性UHPC制备与体积稳定性研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2015. SUN Bochao. Preparation and volume stability of UHPC with high fluidity[D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2015(in Chinese).
[22] 焦楚杰, 孙伟, 高培正, 等. 钢纤维高强混凝土力学性能研究[J]. 混凝土与水泥制品, 2005(3):35-38. DOI: 10.3969/j.issn.1000-4637.2005.03.011 JIAO Chujie, SUN Wei, GAO Peizheng, et al. Study on mechanical properties of steel fiber high strength concrete[J]. Concrete and Cement Products,2005(3):35-38(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1000-4637.2005.03.011
[23] 李传习, 石家宽, 聂洁, 等. 平直型钢纤维掺量与长径比对超高性能混凝土性能的影响[J]. 硅酸盐通报, 2019, 38(9):2947-2954. LI Chuanxi, SHI Jiakuan, NIE Jie, et al. Effect of flat steel fiber content and length to diameter ratio on performance of ultra-high performance concrete[J]. Chinese Journal of Ceramics,2019,38(9):2947-2954(in Chinese).
[24] PARK J J, YOO D Y, PARK G J et al. Feasibility of reducing the fiber content in ultra-high-performance fiber-reinforced concrete under flexure[J]. Materials,2017,10(2):118. DOI: 10.3390/ma10020118
[25] 周璇. 超高性能注浆纤维水泥基材料性能研究[D]. 长沙: 湖南大学, 2017. ZHOU Xuan. Research on properties of ultra-high perfor-mance grouting fiber cement based materials[D]. Changsha: Hunan University, 2017(in Chinese).
[26] 孟龙, 黄瑞源, 蒋东, 等. 钢纤维的掺入对混凝土材料力学性能的优化[J]. 低温建筑技术, 2019, 41(6):17-21. MENG Long, HUANG Ruiyuan, JIANG Dong, et al. Optimization of mechanical properties of concrete materials by incorporation of steel fiber[J]. Low Temperature Building Technology,2019,41(6):17-21(in Chinese).
[27] 王志杰, 孟祥磊. 钢纤维混凝土基本力学性能研究[J]. 混凝土, 2014(4):78-81, 86. DOI: 10.3969/j.issn.1002-3550.2014.04.023 WANG Zhijie, MENG Xianglei. Study on basic mechanical properties of steel fiber reinforced concrete[J]. Concrete,2014(4):78-81, 86(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1002-3550.2014.04.023
[28] HASSAN A M T, JONES S W, MAHMUD G H. Experimental test methods to determine the uniaxial tensile and compressive behaviour of ultra high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC)[J]. Construction and Building Materials,2012,37:874-882. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.04.030
[29] 吴浩, 王振地, 王玲, 等. 钢纤维类型和掺量对高强混凝土力学性能的影响[J]. 低温建筑技术, 2017, 39(8):1-3. WU Hao, WANG Zhendi, WANG Ling, et al. Influence of steel fiber type and content on mechanical properties of high strength concrete[J]. Low Temperature Building Technology,2017,39(8):1-3(in Chinese).
[30] 陈升平, 倪亮, 卢应发, 等. 钢纤维对混凝土轴压性能影响的试验研究[J]. 湖北工业大学学报, 2020, 35(5):97-101. DOI: 10.3969/j.issn.1003-4684.2020.05.021 CHEN Shengping, NI Liang, LU Yingfa, et al. Experimental study on the effect of steel fiber on the axial compressive performance of concrete[J]. Journal of Hubei University of Technology,2020,35(5):97-101(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1003-4684.2020.05.021
[31] LIM W Y, HHONG S G. Fracture behavior of UHPC reinforced with hybrid steel fibers[J]. Journal of the Korea Concrete Institute,2016,28(2):223-234. DOI: 10.4334/JKCI.2016.28.2.223
[32] PRABHA S L, DATTATREYA J K, NEELAMEGAN M, et al. Study on stress-strain properties of reactive powder concrete under uniaxia compression[J]. International Journal of Engineering & Technology,2010,2(11):6408-6416.
-
期刊类型引用(4)
1. 高生旺，赵星鹏，陆迦勒，崔娟，王国英，张青. Ag-BiOBr/WO_3复合材料的制备及强化磺胺异噁唑去除性能. 复合材料学报. 2023(03): 1455-1467 . 
本站查看
2. 李茂，楼婷飞，李奇. 中空碳球负载TiO_2纳米颗粒用于增强光催化抗菌性能. 无机化学学报. 2023(08): 1489-1500 . 百度学术
3. 王雪颖，张鹤凡，曹德路，许春兰，卢昶雨，闫巧芝，郝新丽. 铋基复合氧化物光催化剂的制备改性及其在环保领域的应用. 应用化工. 2023(09): 2643-2646 . 百度学术
4. 杨纯，李玥，陈国峰，周贵寅，刘四化. 纳米介孔TiO_2光催化剂对染料污水的去除研究. 化工新型材料. 2021(08): 210-214 . 百度学术
其他类型引用(0)
-
计量
- 文章访问数: 1068
- HTML全文浏览量: 704
- PDF下载量: 78
- 被引次数: 4
