纤维对浮石轻骨料混凝土物理性能影响及增强机理研究

摘要

随着国民经济的发展，纤维混凝土已经成为逐步取代传统混凝土的一种新型高性能建筑材料，并在土木、水利建设工程领域得到了广泛的认可。以天然浮石轻骨料作为粗骨料配制的混凝土相比于以碎石、卵石作为粗骨料配制的混凝土具有：轻质、高强等特性，在工程建设中被作为主要建筑材料广泛应用。混杂纤维天然浮石轻骨料混凝土，即将两种或两种以上的纤维进行混合，并将其掺入到利用天然浮石代替普通碎石、卵石作为粗骨料的混凝土中，利用纤维改善浮石轻骨料混凝土的各项性能指标。本文依托内蒙古地区广泛分布且贮存丰富的浮石矿产储备，将弓形钢纤维及杜拉纤维通过外掺法，掺入浮石混凝土基体中，配制强度等级为 LC30的混杂纤维浮石轻骨料混凝土，结合目前对普通骨料混凝土掺加混杂纤维后，纤维对混凝土综合性能改善的研究成果，对混杂纤维浮石轻骨料混凝土的基本力学性能、细观力学性能、以及抗冻性能展开了研究。分析研究纤维的掺入对浮石轻骨料混凝土抗压强度、弯曲韧性、劈裂抗拉强度、抗折强度以及抗冻性等基本物理化学性能提升的影响作用机理。
　　文章分别对浮石轻骨料混凝土在单掺弓形钢纤维、杜拉纤维，以及复掺不同比例混杂纤维情况下的混凝土立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度以及弯曲韧性进行了试验研究。分析了纤维的掺入对浮石轻骨料混凝土基本力学性能的改善情况。对单根弓形钢纤维自浮石轻骨料混凝土基体的拔出全过程进行了试验研究。分析了弓形钢纤维端勾的存在，对其自混凝土基体拔出荷载的影响情况。探讨了混凝土在盐冻耦合情况下的冻融破坏机理，寻找最优混杂纤维掺量。利用 SEM电镜对混凝土内部进行扫描拍照，从细观力学角度解释纤维对混凝土力学性能强化以及抗冻性能的提升作用机理。通过试验研究，结果较为理想，为今后混杂纤维天然浮石轻骨料混凝土的研究以及工程实际应用提供了可靠的依据。

目录

1 绪论

1.1 前言

1.2 混凝土研究现状

1.3 纤维混凝土研究现状

1.4 论文研究意义

1.5 论文研究内容

2 试验材料、方案设计及试验方法

2.1 试验材料及其性能

2.2 试验方案、配合比设计及成型工艺

2.3 试验仪器

2.4 试验方法

3 混杂纤维轻骨料混凝土基本力学性能试验研究

3.1 试验概况

3.2 立方体抗压强度

3.3 劈裂抗拉强度

3.4 纤维混凝土抗折强度

3.5 混杂纤维混凝土弯曲韧性

3.6 混杂纤维浮石轻骨料混凝土微观结构分析

3.7 弓形钢纤维细观增强机理研究

3.8 本章小结

4 混杂纤维浮石轻骨料混凝土快速冻融循环试验研究

4.1 冻融循环试验概况

4.2 冻融循环试验结果

4.3 快速冻融循环试验结果分析

4.4 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

作 者 简 介