钢纤维混凝土配合比设计二元叠加法试验研究

摘要

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布钢纤维所形成的一种混凝土复合材料，钢纤维能阻碍混凝土内部微裂缝的扩展以及减少宏观裂缝的产生与发展。但由于其配合比设计较复杂，目前关于钢纤维混凝土配合比设计方法未形成一致意见。本文提出钢纤维混凝土配合比设计二元叠加法，通过试验探讨该设计方法的可行性。主要研究工作如下:
　　 1、提出以普通混凝土为基体，保持水灰比与砂率不变，并将钢纤维质量计入砂率公式直接进行钢纤维混凝土配合比设计的二元叠加法。
　　 2、以二元叠加法配置CF40、CF50、CF60三种强度等级的钢纤维混凝土，研究了水灰比、钢纤维的体积分数、纤维裹浆厚度对钢纤维混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度以及弯曲抗拉强度的影响，并与现行纤维混凝土结构技术规程中所规定相应强度计算式进行了对比与分析。结果表明:由二元叠加方法配制的钢纤维混凝土，拌合料的工作性能良好，硬化后的基本力学性能满足一定要求，避免了按现行规程的规定根据钢纤维体积分数对用水量以及砂率进行调整。
　　 3、浇筑150mm×150mm×550mm的小梁试件进行弯曲韧性试验。结果显示:钢纤维混凝土的弯曲荷载-挠度曲线随基体强度等级的变化规律与纤维体积分数有关;随钢纤维体积率的增大，钢纤维混凝土试件的弯曲韧性指数逐渐增大到理想弹塑性材料韧性指数值，弯曲荷载-挠度曲线愈加丰满;钢纤维混凝土试件的抗弯初裂强度与极限强度随纤维裹浆厚度的变化不明显，弯曲韧性曲线有一定变化;并提出了弯曲应力-挠跨比曲线表达式。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 钢纤维混凝土的组成与性能特点

1．1．1 钢纤维混凝土的组成

1．1．2 钢纤维混凝土的性能特点

1．2 钢纤维混凝土的发展与工程应用

1．2．1 钢纤维混凝土的发展

1．2．2 钢纤维混凝土的工程应用

1．3 问题的提出

1．4 课题研究内容与技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线

2 试验设计与试验方法

2．1 试验概况

2．2 试验设计

2．2．1 试验原材料

2．2．2 材性试验

2．2．3 试件的制作与养护

2．3 钢纤维混凝土配合比

2．3．1 二元叠加法基本公式

2．3．2 本试验具体配合比

2．4 钢纤维混凝土坍落度测试

2．5 钢纤维混凝土力学性能试验方法

2．5．1 立方体抗压强度试验方法

2．5．2 劈裂抗拉强度试验方法

2．5．3 弯曲抗拉强度试验方法

3 钢纤维混凝土基本力学性能试验结果分析

3．1 概述

3．2 试件的破坏形态

3．3 试验结果分析

3．3．1 新拌混凝土的坍落度

3．3．2 钢纤维混凝土的抗压强度

3．3．3 钢纤维混凝土的劈裂抗拉强度

3．3．4 钢纤维混凝土的弯曲抗拉强度

3．4 小结

4 钢纤维混凝土弯曲韧性

4．1引言

4．2 试验设计

4．2．1 混凝土配合比

4．2．2 试验装置

4．2．3 各指标计算方法

4．3 试验结果分析

4．3．1 基体强度对弯曲韧性的影响

4．3．2 纤维裹浆厚度对弯曲韧性的影响

4．3．3 纤维体积分数对弯曲韧性的影响

4．4 弯曲应力-挠跨比曲线表达式

4．5 小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．1．1 基本力学性能试验

5．1．2 弯曲韧性试验

5．2 研究展望

攻读硕士学位期间参加的科研实践及发表的论文

致谢

参考文献