钢纤维与聚丙烯纤维对膨胀自密实混凝土性能的影响

摘要

自密实混凝土因其具有优良的工作性能而被广泛的应用，但其也因胶凝材料的过多掺入而伴随着较大的收缩开裂风险，降低构件的耐久性，缩短建筑物的使用年限。因此，有效地减小自密实混凝土的收缩开裂成为一个关键性的技术问题。已有的限制自密实混凝土收缩开裂的方法主要有两种:一是使用膨胀剂;二是使用纤维。但是现有的有关膨胀剂-纤维复合模式的文献较少，基于此本文针对膨胀剂-纤维复合模式下的自应力自密实混凝土的性能展开试验。
　　本文研究了纤维（钢纤维和聚丙烯纤维）掺量对膨胀自密实混凝土的工作性能、力学性能和收缩性能等的影响:工作性能采用坍落扩展度试验、J-环试验、V型漏斗试验以及L-槽试验来综合评价;力学性能包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈拉韧性和弯曲韧性;采用超声波脉冲检测试验检测纤维膨胀混凝土的密实度;收缩性能使用立式收缩仪试验测量。
　　研究结果表明:膨胀剂掺量在一定范围内时，不仅可以实现混凝土的早强，还能提高28天抗压强度;纤维对膨胀自密实混凝土的28天抗压强度影响较小，但却降低其7天抗压强度。自密实混凝土的轴心抗压强度会随着膨胀剂含量的增大而逐渐减小，但是随着纤维掺量的增加而逐渐增大，钢纤维能显著提高膨胀自密实混凝土的轴心抗压强度。在梁弯曲试验中，纤维能够提高荷载-位移曲线的线性关系段，而且掺量0.50％钢纤维的梁出现挠度硬化。膨胀自密实混凝土的自由膨胀率随着钢纤维掺量的增加而逐渐降低，混凝土的自应力增大。波速在不同试验组、不同层的差别不大，表明自密实混凝土硬化后均匀性和密实性优良。聚丙烯纤维减弱自密实混凝土工作性能的作用较明显，对于改善试件的力学性能效果较差，却能够提高能量的吸收，改善试件的变形能力，但是聚丙烯纤维对限制膨胀自密实混凝土变形的作用不明显。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 膨胀剂对自密实混凝土性能的影响

1．2．2 纤维种类及性能

1．2．3 纤维对自密实混凝土工作性能的影响

1．2．4 纤维对自密实混凝土力学性能的影响

1．2．5 混杂纤维对自密实混凝土性能的影响

1．3 存在的问题

1．4 研究目的与意义

1．5 本文主要研究工作

2 纤维膨胀自密实混凝土配合比设计

2．1 试验原材料

2．2 自密实混凝土配合比设计

2．2．1 试验基体配合比计算

2．2．2 试验检验与配合比调整

2．2．3 纤维膨胀自密实混凝土配合比设计

2．2．4 搅拌制度

2．3 本章小结

3 纤维膨胀自密实混凝土工作性能研究

3．1 工作性能试验方法

3．1．1 坍落扩展度试验

3．1．2 J-环试验

3．1．3 L-槽试验

3．1．4 V型漏斗试验

3．2 试验结果与分析

3．2．1 膨胀自密实混凝土工作性能

3．2．2 纤维-膨胀自密实混凝土工作性能

3．3 本章小结

4 纤维膨胀自密实混凝土力学性能研究

4．1 力学性能试验

4．1．1 立方体抗压强度试验方法

4．1．2 轴心抗压强度试验方法

4．1．3 劈拉强度和劈拉韧性试验方法

4．1．4 抗折强度和弯曲韧性试验方法

4．2 试验结果与分析

4．2．1 立方体抗压强度

4．2．2 轴心抗压强度

4．2．3 劈拉强度和劈拉韧性

4．2．4 抗折强度和弯曲韧性

4．2．5 立方体抗压强度和轴心抗压强度的关系

4．2．6 劈拉韧性和弯曲韧性的关系

4．3 本章小结

5 纤维膨胀自密实混凝土密实性研究

5．1 超声波脉冲检测试验

5．1．1 超声波脉冲检测试验方法

5．2 试验结果与分析

5．2．1 纤维膨胀自密实混凝土密实性

5．2．2 纤维膨胀自密实混凝土分层性

5．3 本章小结

6 纤维膨胀自密实混凝土收缩性能的研究

6．1 自由收缩试验

6．1．1 自由收缩试验方法

6．1．2 自由收缩率计算方法

6．2 试验结果与分析

6．3 本章小结

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢