采用不同掺量的纳米碳纤维制备混凝土,测试了纳米碳纤维改性混凝土的抗压强度、抗折强度和劈拉强度,并对其改性机理进行了探究。结果表明,适量的纳米碳纤维能够提高混凝土的力学性能。当掺量为0.3%时,纳米碳纤维改性混凝土的力学性能最优,其抗压强度、抗折强度和劈拉强度相较于素混凝土分别提高了9.2%、13.2%和17.5%。SEM测试结果表明,纳米碳纤维能够在混凝土内部形成立体网状结构,改善混凝土的微观形貌特征,增强混凝土的韧性和整体性,填充混凝土内部的孔隙缺陷,细化孔径分布,消耗混凝土破坏时的部分断裂破坏能。

为了研究橡胶粉和纤维不同掺量协同作用对路用混凝土的抗折强度和延性等力学性能的影响,进行了22组试验,分别对基准混凝土、橡胶粉混凝土和橡胶粉纤维混凝土进行了抗压强度、抗折强度和劈裂强度试验。试验结果表明,橡胶粉-纤维可改善路用混凝土的韧性,对于60目橡胶粉+10mm纤维混凝土,橡胶粉掺量控制在6%以内,纤维掺量控制在0.5%以内为佳;对于60目橡胶粉+20mm纤维混凝土,橡胶掺量控制在2%以内,纤维掺量控制在0.5%以内为佳。

马歇尔残留稳定度试验和冻融劈裂试验结果表明,加入纤维对沥青混合料的水稳性有明显改善作用,马歇尔残留稳定度从88%提高到92%以上。不同类型的纤维,提高程度略有不同,聚酯纤维稍逊于聚丙烯腈纤维,而聚丙烯腈纤维又弱于其与聚酯纤维混合配方。冻融循环试验结果表明,未掺纤维的沥青混凝土强度损失最大,聚丙烯腈纤维与聚酯纤维混合掺入的沥青混凝土强度损失最小。

在纤维总体积掺率不超过1%的情况下,采用钢纤维、塑钢纤维以及聚丙烯纤维单掺、双掺和三掺配制得到了高流动度纤维增强混凝土;通过稠度试验、抗压试验和劈裂试验,对比分析了纤维混杂方式和纤维混掺比例对基体混凝土工作性能、抗压强度以及劈裂强度的影响规律。结果表明,在混凝土中掺加0.25%~0.35%的引气剂可显著改善混杂纤维增强混凝土的坍落度和坍落扩展度;钢纤维/塑钢纤维/聚丙烯三元混杂可显著提高基体混凝土的抗压强度和劈裂强度最大分别提高了25%和32.61%。;综合考虑混凝土工作性能和力学性能,CF60大流动混杂纤维增强混凝土的纤维混掺比例选定为0.6%SF、0.2%HF、0.11%PPF,引气剂建议掺量为0.35%。