柔性纤维对掺粉煤灰陶粒混凝土路用性能影响

摘要

页岩陶粒轻骨料混凝土是一种新型轻质混凝土，而柔性纤维作为混凝土中常见的增强材料能够从多方面改善混凝土的性能。本文在大量文献查阅及理论分析的基础上将二者联系到一起，研究柔性纤维对掺粉煤灰陶粒混凝土路用性能的影响。
　　本文首先对新拌页岩陶粒混凝土的工作性进行研究，发现在一定掺量范围内，PP纤维及PVA纤维对陶粒混凝土的工作性能无不良影响。并且，拌和过程中纤维分散溶液的加入使得柔性纤维的分散性能得到提升。
　　通过采用正交试验，研究不同掺量及不同长度的PP纤维与PVA纤维混杂纤维对陶粒混凝土的抗压、抗折、抗冲击性能的影响。结果显示，掺有适量混杂纤维的陶粒混凝土各方面强度均有一定程度提高，其中，纤维的种类及掺量对陶粒混凝土力学性能影响较大，纤维的长度对陶粒混凝土力学性能影响较小。
　　在上述研究的基础上，作者进行混杂柔性纤维的配合比优化，并在相应配比的基础上进一步进行混凝土的抗渗性能、断裂韧性和断裂能试验。研究发现，优化后的配比使混凝土上述性能均得到大幅度提高，且PVA纤维的增强效果优于PP纤维。经过文献阅读及分析，笔者发现，当纤维能够均匀分散在混凝土中时，纤维掺量愈高，阻裂效果越好，在荷载力的作用下参与能耗越高，陶粒混凝土的断裂韧性越高，断裂能越大。
　　采用电子显微镜对柔性纤维陶粒混凝土的微观结构进行观察分析，并从微观结构与宏观现象方面解释纤维对陶粒混凝土的增强机理。研究发现，纤维的掺入为陶粒混凝土提供了三维网架结构，使水泥石与页岩陶粒能够更好更均匀地融合在一起，从而提高混凝土的致密性及均匀性，减少其原生缺陷;同时，柔性纤维能起到“针线”作用，减少和限制混凝土在受荷过程中裂缝的产生和发展，进而改善陶粒混凝土的性能。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究的目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 柔性纤维研究现状

1．2．2 陶粒的生产与发展

1．2．3 柔性纤维混凝土研究现状

1．3 本文研究的目的及内容

1．3．1 本文研究的目的

1．3．2 本文研究的内容

1．3．3 技术路线图

第二章 轻骨料混凝土的基准配合比设计

2．1 设计参数选择

2．1．1 试配强度

2．1．2 水泥

2．1．2 用水量

2．1．3 陶粒

2．1．4 砂

2．1．5 粗细集料体积

2．1．6 外加剂

2．1．7 柔性纤维

2．2 配合比设计方法

2．2．1 松散体积法

2．2．2 设计轻骨料混凝土配合比及拌和物的试配和调整过程

2．3 基准配合比

2．4 本章小结

第三章 纤维轻骨料混凝土的力学性能试验及其分析

3．1 抗压强度

3．1．1 试验方案

3．1．2 抗压试验强度结果与分析

3．2 抗折强度

3．2．1 试验方案

3．2．2 抗折强度结果与分析

3．2．3 抗折试验的破坏形态

3．3 抗冲击强度

3．3．1 试验方案

3．3．2 抗冲击强度结果与分析

3．4 纤维轻骨料混凝土配合比优化

3．5 本章小结

第四章 其他路用性能及分析

4．1．1 试验方案

4．1．2 抗渗试验结果与分析

4．2 断裂性能

4．2．1 试验方案

4．2．2 断裂试验结果与分析

4．3 本章小结

第五章 纤维轻骨料混凝土微观结构及理论分析

5．1 微观结构

5．1．1 SEM图像简介

5．1．2 试验准备

5．1．3 扫描电镜SEM图片及分析

5．2 纤维在轻骨料混凝土强度形成中的作用

5．2．1 对水泥的作用

5．2．2 对页岩陶粒的作用

5．2．3 对界面过渡区的作用

6．1 主要结论

6．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果