钢纤维混凝土构件在氯离子环境下耐久性能试验研究

摘要

在近海或海洋环境下，混凝土结构的耐久性问题愈加突出，而钢筋与混凝土之间的粘结性能是混凝土耐久性非常重要的方面。氯离子对钢筋的锈蚀，使钢筋与混凝土的粘结性能大大降低，导致构件开裂、钢筋进一步锈蚀、承载力下降，导致构件发生劣化、耐久性降低。
　　钢纤维混凝土(SFRC):在普通混凝土搅拌过程中掺入一定比例高强度、高韧性的钢纤维所形成一种新型的混凝土，是纤维混凝土的一种。钢纤维混凝土充分利用钢纤维的材料特性，改善普通混凝土的使用性能。钢纤维在混凝土中随机乱向分布，可以有效的降低微小裂缝和孔隙等缺陷的产生，阻止微裂缝的出现和控制宏观裂缝的发展。
　　本文主要研究内容如下:
　　(1)强度等级为C30的钢纤维混凝土抗压强度随着钢纤维体积率的增大而提高，钢纤维体积率为1.2％时，抗压强度达到最大值;随着钢纤维体积率的进一步增大，抗压强度不再提高或出现下降的趋势。钢纤维体积率在1％～1.5％之间变化时，钢纤维混凝土抗压强度出现一段非常明显的下降。由此可以得出，在钢纤维不断加入过程中，抗压强度与钢纤维的体积率不是完全符合线性关系;当钢纤维体积率增大到1.2％后，并不能再提高钢纤维混凝土的抗压强度。
　　(2)普通混凝土由于材料本身特点，在进行抗折强度测试时为脆性断裂，即一裂即断。当按照一定比例掺入钢纤维后，高韧性的钢纤维在裂缝区仍能承受一定的受力，随着裂缝的不断发展，钢纤维不断的拉出或拉断，结构较普通混凝土表现出较好的延性。
　　(3)通过人工模拟梁式试件的四点弯粘结试验得到了最大荷载、极限粘结应力、自由端最大滑移;通过正交设计试验方法研究钢纤维体积率、钢筋锈蚀率和混凝土强度等级等因素对结构粘结性能的影响。绘制出模型试件的粘结滑移曲线，对粘结退化机理进行探讨分析，建立锈蚀钢筋与钢纤维混凝土粘结滑移本构关系模型。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 钢纤维混凝土

1．3 研究现状

1．4 工程应用

1．5 本文研究内容

2 氯离子对钢筋锈蚀及其作用机理

2．1 氯离子对钢筋腐蚀的机理

2．2 氯离子的侵蚀速率

2．3 研究方向

2．4 本章小结

3 钢纤维混凝土力学性能试验研究

3．1 立方体抗压强度试验研究

3．2 抗折性能试验研究

3．3 本章小结

4 钢纤维混凝土锈蚀后粘结性能试验研究

4．1 概述

4．2 试验方案设计

4．3 电化学锈蚀试验

4．4 粘结性能试验

4．5 本章小结

5 粘结性能试验结果分析

5．1 计算模型

5．2 结果分析

5．3 粘结滑移本构关系

5．4 本章小结

6 总结与展望

6．1 结论与创新点

6．2 需要进一步研究的问题

致谢

攻读硕士期间主要成果

参考文献