高强高含量混杂纤维增强混凝土材料配制及其性能研究

摘要

不同种类与不同尺度的低模量纤维和高模量纤维有各自的优缺点。要从整体上提高混凝土的性能，应加入多层次纤维，利用不同性能和特点的纤维混杂与混凝土叠加，充分发挥各种纤维特点，使混凝土在受荷阶段和不同性能层次上达到逐级阻裂与强化的功能，多方面改善混凝土的性能，得到性能优越的高强高含量混杂纤维混凝土，以适应防护工程的需要。 本文研究高强高含量混杂纤维混凝土的配制与静动力性能取得的成果：(1)通过原材料的优选和适应性试验研究，确定了基准配合比；(2)采用普通搅拌工艺和纤维混杂技术解决了高含量混杂纤维混凝土施工的技术难题；(3)进行高强高含量混杂纤维混凝土的材料力学性能试验研究，得到了其静力性能和动力性能参数；(4)研究了不同层次和不同含量的混杂纤维混凝土的增强效果，初步分析了混杂纤维增强机理；(5)进行了不同层次和不同含量的高强高含量混杂纤维混凝土受压应力-应变全曲线试验研究，分析了混杂纤维对高强高含量混凝土受压时的力学性能及破坏形态的影响；(6)开展了不同层次和不同含量的高强高含量混杂纤维混凝土受弯构件的抗爆性能试验研究，系统分析了混杂纤维对高强高含量混凝土抗爆性能的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章课题研究的必要性和现状

1.1开展课题研究的必要性

1.1.1混凝土材料发展的需要

1.1.2现代战争防护的需要

1.1.3人防工程发展的需要

1.2国内外发展现状

1.2.1国外发展现状

1.2.2国内发展现状

1.3存在的主要问题及本文的主要研究工作

第2章材料配比与施工工艺

2.1原材料

2.2配合比设计

2.2.1配合比设计原则

2.2.2钢纤维混凝土的配合比设计

2.3外加剂的适应性

2.4施工工艺

2.4.1水胶比对扩展度的影响

2.4.2高效减水剂对扩展度的影响

2.4.3粉煤灰与硅灰对工作性及强度的影响

2.4.4钢纤维长度的影响

2.4.5钢纤维形状的影响

2.4.6成型工艺的影响

2.4.7搅拌设备的影响

2.4.8投料方式的影响

2.5小结

第3章材料静动力性能与机理分析

3.1材料力学性能试验方法

3.2试验结果

3.3混杂钢纤维混凝土的实用配合比

3.4混杂纤维增强机理分析

3.5小结

第4章高强高含量混杂纤维混凝土轴压应力-应变全曲线试验研究

4.1试验概况

4.1.1试验设备

4.1.2试验内容和目的

4.1.3试验试件

4.2受压应力-应变试验研究

4.2.1试验结果及其分析

4.2.2轴压受力全过程分析

4.3试验分析

4.3.1混杂纤维对高强混凝土σu的影响

4.3.2混杂纤维对高强混凝土v及一次割线模量Ec的影响

4.3.3混杂纤维对高强混凝土εu的影响

4.3.4混杂纤维对高强混凝土ηc的影响

4.4应力-应变全曲线的拟合与回归分析

4.5小结

第5章受弯构件的抗爆性能

5.1试验目的

5.2试验设计

5.2.1材料选择

5.2.2试验构件的制作

5.2.3试验场地及构件布置

5.2.4测点布置及量测系统

5.3试验现象及测试

5.3.1试件裂缝开展形态

5.3.2试件破坏形态

5.4试验测试数据分析

5.5小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果