以提高粘结力为核心的柔性纤维混凝土性能研究

摘要

本文以交通部西部交通建设科技项目“柔性纤维混凝土、聚合物改性水泥混凝土在路面中的应用研究”为依托，论述了柔性纤维混凝土的力学性能、阻裂增强机理，并首次提出了以提高粘结力为核心的纤维混凝土配合比设计思想。 论文从柔性纤维在改善水泥混凝土微观结构中的作用、基于断裂力学中柔性纤维的阻裂和增强机理等方面出发，分析了纤维的阻裂增强过程，阐述了纤维混凝土的阻裂增强机理。 通过试验研究了柔性纤维混凝土的抗压强度、抗折强度、劈裂强度、冲击强度、塑性收缩性能以及断裂韧性等方面。研究表明，提高纤维体积掺量、增大长径比、减小纤维直径均能增加纤维的总表面积，增大纤维与混凝土的总粘结力，提高纤维的阻裂和增强效果。 以提高粘结力为核心的纤维混凝土配合比设计思想的提出，解释了纤维混凝土的阻裂增强机理、揭示了影响纤维混凝土配合比设计的关键因素。以提高纤维与混凝土间的粘结强度和提高纤维的总粘结面积为出发点，进行纤维选型；以控制收缩开裂作为限制混凝土初始缺陷的手段，确定纤维最小体积掺量；以有效粘结力为尺度，控制纤维的最大体积掺量，最后得出最佳的纤维混凝土配合比设计。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1论文的研究背景及意义

1.2国内外研究现状与发展趋势

1.2.1纤维混凝土的概念

1.2.2纤维混凝土的发展史

1.2.3柔性纤维混凝土的性能

1.3柔性纤维混凝土的工程应用现状

1.3.1道路和桥梁工程

1.3.2工业与民用建筑

1.3.3水工建筑物的应用

1.3.4喷射混凝土工程的应用

1.4目前研究中存在的问题

1.5本文研究内容及主要工作

第二章柔性纤维混凝土的阻裂增强机理分析

2.1柔性纤维的加入对水泥混凝土结构和性能的影响

2.1.1普通水泥混凝土的微观缺陷和成因

2.1.2柔性纤维在改善水泥混凝土微观结构方面的作用

2.2基于断裂力学的柔性纤维阻裂增强机理——纤维在混凝土中的"阻裂墙"效应

2.2.1纤维混凝土的断裂力学分析概述

2.2.2断裂过程及裂尖闭合力模型的建立

2.2.3纤维在混凝土中的"阻裂墙"效应

2.3纤维的阻裂过程分析

2.3.1纤维与混凝土的拔出与拔断过程分析

2.3.2刚性纤维和柔性纤维的阻裂增强效果分析

2.4以提高粘结力为核心纤维混凝土配合比设计思想及机理

2.5本章小结

第三章以提高粘结力为核心纤维混凝土配合比设计思想验证及柔性纤维混凝土性能研究

3.1柔性纤维混凝土的力学性质

3.1.1抗折强度

3.1.2抗压强度

3.1.3劈裂试验

3.1.4冲击试验

3.2塑性收缩试验

3.3柔性纤维水泥混凝土断裂韧性试验

3.4试验结果

3.5本章小结

第四章以提高纤维粘结力为核心的纤维混凝土配合比设计思想

4.1以提高纤维粘结力为核心的纤维混凝土配合比设计思想

4.1.1纤维混凝土的强度、抗裂与纤维混凝土的抗裂设计原则

4.1.2以粘结力为核心的纤维混凝土抗裂配合比设计思想

4.2柔性纤维的选型与体积率确定

4.2.1柔性纤维的选型原则

4.2.2纤维最小体积掺量的确定

4.2.3最大体积掺量的确定

4.2.4柔性纤维混凝土的施工要点

4.3本章小结

第五章结论与展望

5.1主要结论

5.2展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果