高性能混凝土力学性能及断裂性能试验研究

摘要

HPC是在大幅度提高混凝土性能的基础上,采用现代混凝土施工技术,选用优质原材料,在严格的质量管理条件下制成的。HPC的研究和应用已经越来越广泛,但是对于HPC系统、全面的力学性能研究反而较少,对于多种掺合料混掺的研究不多,对于HPC断裂性能的研究就更少了。本文通过大量试验研究了多种掺合料(粉煤灰、硅粉、聚丙烯纤维)在单掺和混掺情况下,HPC的基本力学性能和断裂性能随掺量的变化规律,主要研究内容包括:
　　 (1)分析了HPC的制备原理,并采用全计算法确定了高性能混凝土的配合比。通过坍落度和扩展度试验,得出粉煤灰、硅粉以及聚丙烯纤维对HPC工作性能的影响规律。
　　 (2)以3d、7d、28d、90d为龄期,通过对HPC立方体抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验,得出了粉煤灰、硅粉以及聚丙烯纤维对HPC强度影响规律。
　　 (3)采用更为方便和准确的弹性模量试验方法,以28d为龄期,得出了粉煤灰、硅粉以及聚丙烯纤维对HPC轴心抗压强度及弹性模量的影响规律,并对HPC弹性模量计算公式进行研究,以混凝土容重和立方体抗压强度为变量,对试验数据进行回归分析,得出了HPC弹性模量计算公式。
　　 (4)以混凝土试件28d为龄期,通过三分点加载试验方法,对HPC抗弯拉强度及抗弯拉弹性模量进行了试验研究,得出了粉煤灰、硅粉以及聚丙烯纤维对HPC抗弯拉强度及弯拉弹性模量的影响规律。
　　 (5)以混凝土试件28d为龄期,通过尺寸为100mm×100mm×515mm,切口深度为40mm试件的三点弯曲试验,研究了HPC的断裂性能,以有效裂缝长度、断裂韧度、断裂能、临界裂缝张开位移和极限裂缝张开位移为评价指标,得出了粉煤灰、硅粉以及聚丙烯纤维对HPC断裂性能的影响规律。