低掺量钢纤维/聚丙烯纤维高性能混凝土试验研究

摘要

该文在分析高强高性能混凝土的不足、单掺纤维混凝土的优缺点的基础上,结合目前国内外纤维混凝土研究中存在的矛盾及有关资料和复合材料理论显示出的混杂纤维混凝土的优势,以及尚需进一步解决的问题,阐明了对混杂纤维混凝土进行系统研究的必要性.在考虑经济性与性能并重的基础上,选择了聚丙烯纤维与钢纤维混杂,并采用低掺量,进行了正交试验及对比试验等大量试验.通过正交试验找到了在该文试验条件下的较优试验配比,并对混杂纤维混凝土各影响因素的影响程度作了分析.对各高性能混凝土强度(抗压强度、劈拉强度、抗折强厦、抗冲击强度)进行了对比、分析.考虑到耐久性是高性能混凝土的首要性能,所以对耐久性进行了较全面的试验对比和分析,结果表明,混杂纤维混凝土在总体上具有比素混凝土和单掺纤维混凝土优异的耐久性.大量试验结果表明,混凝土材料采用复合超叠加的方式对混凝土性能起到的增强和改善作用是与复合材料增强理论基本符合的,起到了优势叠加作用.可见,混杂纤维混凝土具有高性能,适于在有高韧性要求、有防火要求、有高耐久性要求及高强度要求的重要工程中推广应用.

目录

文摘

英文文摘

1前言

1.1纤维增强混凝土技术的发展与现状

1.2单一纤维增强混凝土特点及混杂纤维混凝土研究现状

1.3课题研究任务及意义

1.4课题方案设计

2短纤维混杂理论及增强机理分析

2.1引言

2.2复合材料短纤维增强理论

2.2.1纤维端部的应力分布

2.2.2乱向单一纤维及混杂纤维复合材料弹性模量和强度

2.3纤维混凝土增强机理

3配合比研究

3.1概述

3.2原材料

3.2.1高性能混凝土原材料的特点与要求

3.2.2骨料

3.2.3水泥

3.2.4高效减水剂与掺和料

3.2.5课题所用原材料简介

3.3制备工艺及流程

3.3.1原材料计量

3.3.2搅拌工艺及流程

3.3.3混凝土养护

3.4配合比试验研究

3.4.1高性能混凝土配合比设计

3.4.2正交试验

4力学特性研究

4.1混杂纤维高性能混凝土组成材料与结构

4.1.1混杂纤维高性能混凝土的组成材料

4.1.2混凝土的结构

4.2混凝土增强途径及工艺

4.3强度试验

4.3.1抗压强度对比实验

4.3.2劈拉强度和抗折强度对比实验

4.3.3抗冲击性能

4.3.4混杂纤维高性能混凝土破坏机理探索

4.4本章小结

5耐久性研究

5.1混凝土耐久性概况

5.2提高混凝土耐久性的途径

5.3收缩试验

5.3.1混凝土收缩机理分析

5.3.2混凝土收缩试验结果及分析

5.4渗透性试验

5.4.1抗渗试验

5.4.2氯离子渗透试验

5.5抗冻试验

5.5.1试验简介

5.5.2试验结果分析

5.6硫酸盐腐蚀试验

5.6.1硫酸盐侵蚀机理

5.6.2影响硫酸盐侵蚀的因素及相应对策

5.6.3腐蚀试验

5.7高温试验

5.7.1高性能混凝土高温破坏及预防措施

5.7.2高性能混凝土高温试验

5.7.3高温破坏机理探索

5.7.4试验小结

5.8本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2研究展望

参考文献

致谢