高性能纤维混凝土及其在大跨度桥梁中的应用研究

摘要

混凝土是目前土木建筑工程的主要材料，伴随着工程建设的需要和科技的发展，混凝土性能及其应用技术也得到了快速的发展。围绕着混凝土的质量与施工水平的提高，混凝土技术的发展，归纳起来，可以说由初期的大流动性混凝土发展到塑性混凝土，二次大战后发展了半干硬性与干硬性混凝土，后来发展了流态混凝土；直至今天又发展为高强度、高性能混凝土。 高性能混凝土是通过采用“双掺”法而得到的一种新型混凝土，即在混凝土中加入硅粉、磨细矿渣、粉煤灰及高效减水剂等一些外加剂和活性混合材所获得的一种低水灰比、高耐久性、高强度及高流动性的混凝土。但是，混凝土的固有弱点是因其具有脆性而容易产生裂缝，高强混凝土的抗拉强度与抗压强度之比仅为6﹪(当混凝土的强度等级超过C45时)，脆性显著，塑性明显下降，因为脆性破坏会随时产生，高强混凝土结构的跨度不能增幅太大。当结构受弯、荷载等于破坏荷载的15﹪～20﹪时就开始产生裂缝，裂缝的扩展会造成结构物抗渗性等的降低，以致使用寿命缩短；在结构设计时因裂缝宽度的限制，高强建筑材料的优越性得不到充分应用，对于大跨度桥梁这种结构，裂缝更是引起结构物破坏的一个重要因素。 针对以上情况，根据目前研究出的纤维增韧机理，本文提出将纤维加入到混凝土中，结合使用减水剂、矿渣、膨胀剂等材料来配置新型高性能纤维混凝土，将其应用于大跨度桥梁结构中，来抑制混凝土裂缝的形成及发展，提高混凝土的体积稳定性和耐久性，保证结构物的安全使用寿命。 本文首先进行理论分析，接着在此基础上进行室内试验，来研究新型高性能纤维混凝土的性能，并结合实际工程应用，进一步验证本文的主旨思想。通过研究证明纤维对混凝土有很好的抗裂性，本文中所提出的新型高性能纤维混凝土其体积稳定性得到了很好的改善，从而提高了混凝土材料的耐久性，将这种新型材料应用于大跨度桥梁结构中对于保证结构物的安全使用年限大有帮助。 本文依托重庆石板坡长江大桥科研专题项目“石板坡长江大桥加宽改造工程高性能混凝土研究”进行。

目录

文摘

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第一章引言

第二章原材料对高性能混凝土性能的影响

第三章高性能纤维混凝土室内试验

3.1试验所用原材料的选用及性能检测

3.2混凝土的基本性能

3.3高性能混凝土的力学性、工作性试验

3.4高性能纤维混凝土体积稳定性

3.5高性能纤维混凝土耐久性

3.6高性能纤维混凝土的耐久性结果分析

第四章高性能纤维混凝土的微观试验与分析

第五章高性能纤维混凝土在大跨度桥梁中的应用

第六章结论与建议

致谢

参考文献

作者攻读硕士学位期间发表的论文和参与的科研项目