不同掺量碳纤维珊瑚混凝土基本力学性能及拉拔试验研究

摘要

随着海洋开发的加速进行,岛礁工程建设日益增多,就地取材以珊瑚碎屑作为骨料的珊瑚混凝土的出现对海洋工程建设具有重大意义。但珊瑚混凝土属于轻骨料混凝土的一种,其自身抗压强度低、弹性模量小等特点使它的开发应用受到限制。本文基于前人对珊瑚混凝土的相关研究成果,借鉴普通混凝土中掺入碳纤维的经验,配制出碳纤维增强珊瑚混凝土,对其各项基本力学性能以及与GFRP筋的粘结性能进行了试验研究。
　　通过正交试验,对水灰比为0.4,碳纤维掺量分别为1kg/m3、2kg/m3、3 kg/m3、4kg/m3的碳纤维珊瑚混凝土试件不同龄期(3d、7d、14d、28d)下的立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度及弹性模量进行测试,研究了碳纤维掺量对珊瑚混凝土各项基本力学性能的影响以及碳纤维的阻裂机制。试验结果表明:合理的碳纤维掺量对于珊瑚混凝土立方体抗压强度和轴心抗压强度提高有增强作用,但效果不明显;对抗折强度、劈裂抗拉强度的增强效果显著,弹性模量提高不大;2kg/m3为碳纤维珊瑚混凝土的较适宜碳纤维掺量。
　　对直径为8mm、10mm的GFRP筋、锚固长度分别为60mm、80mm、100mm、碳纤维掺量分别为2kg/m3、3 kg/m3的碳纤维珊瑚混凝土立方体试件进行拉拔试验。试验结果表明:纤维掺量对于GFRP筋与碳纤维珊瑚混凝土粘结性能影响不大;与锚固长度对粘结强度的影响相比,GFRP筋直径变化对二者之间粘结强度的影响更为明显。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2珊瑚混凝土的国内外研究动态

1.3 纤维混凝土的国内外研究动态

1.4 碳纤维增强混凝土

1.5 本文的主要研究内容

第二章 试验准备及试验方法

2.1试验材料

2.2 试验基准配合比

2.3 试块的拌制、成型与养护

2.4 试验仪器

2.5 试验方法

第三章 碳纤维珊瑚混凝土抗压强度与弹性模量试验研究

3.1 碳纤维珊瑚混凝土立方体抗压强度

3.2 碳纤维珊瑚混凝土轴心抗压强度

3.3 立方体抗压强度与轴心抗压强度关系

3.4 弹性模量试验研究

3.5本章小结

第四章 碳纤维珊瑚混凝土劈裂抗拉强度及抗折强度试验研究

4.1 劈裂抗拉强度试验研究

4.2 碳纤维珊瑚混凝土劈裂抗拉强度计算方法

4.3抗折强度试验研究

4.4 碳纤维对珊瑚混凝土的阻裂机理

4.5 本章小结

第五章 GFRP筋与碳纤维珊瑚混凝土拉拔试验

5.1 试验方案设计

5.2 试验分析

5.3 GFRP筋与碳纤维珊瑚混凝土粘结性能影响因素

5.4 粘结强度与滑移曲线

5.5 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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