玄武岩纤维与尼龙纤维增强水泥修补砂浆性能的试验研究

发布时间：2017-10-18 14:13

  本文关键词：玄武岩纤维与尼龙纤维增强水泥修补砂浆性能的试验研究

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【摘要】：混凝土在使用过程中受环境和人为因素的影响破损现象时有发生,因此对混凝土修补砂浆的研究也越来越被人们所重视。本文将玄武岩纤维和尼龙纤维掺入水泥砂浆,并用硅灰改善纤维与砂浆的界面性能,通过对砂浆抗折强度、抗压强度、韧性(折压比)、剪切粘结强度、干缩性能和稠度的综合分析,研究这两种纤维单掺和混掺对砂浆性能的影响,并配制出性能优异的纤维修补砂浆。试验结果表明:(1)单一长度的玄武岩纤维能显著提高修补砂浆的抗折强度、折压比和抗干缩性能,最佳纤维掺量范围为0.1%~0.2%,最佳纤维长度为15mm。但是对抗压强度和剪切粘结强度的改善效果不明显。不同长度玄武岩纤维混掺时,6mm、12mm、15mm、19mm四种长度纤维等量混掺效果最佳,修补砂浆的抗折强度、折压比、剪切粘结强度和抗干缩性能均明显优于单一长度纤维增强的砂浆。(2)单一长度的尼龙纤维能显著提高修补砂浆的抗折强度、折压比、剪切粘结强度和抗干缩性能,最佳纤维掺量范围为0.1%~0.2%,最佳纤维长度为15mm,但对于抗压强度而言,尼龙纤维则表现出较为显著的负面影响。不同长度尼龙纤维混掺时,效果同玄武岩纤维,四种长度纤维等量混掺效果最佳。(3)玄武岩纤维与尼龙纤维混掺时,两者最佳掺量比例为1:1、最佳纤维总掺量为0.2%,此时修补砂浆的抗折强度、剪切粘结强度和抗干缩性能均在单一纤维增强的基础上有进一步提高,28d抗折强度和剪切粘结强度分别提高了10.43%和29.12%以上,且对抗压强度有增强效果。折压比的提高程度与四种长度玄武岩纤维等量混掺增强的砂浆基本持平,但略小于四种长度尼龙纤维等量混掺增强的效果。(4)硅灰的火山灰效应和微集料填充效应可以显著改善纤维与砂浆的界面性能。在纤维砂浆中掺入硅灰,能进一步增强纤维修补砂浆的抗折强度、剪切粘结强度、抗干缩性能和抗压强度,且均随着硅灰掺量的增加效果越来越好。砂浆稠度值和折压比均随着硅灰掺量的增加而降低。最佳硅灰掺量为8%。(5)玄武岩纤维与龙纤维混掺修补砂浆的最佳配比为水泥∶砂∶水∶减水剂∶硅灰=1∶2.5∶0.4∶0.006∶0.08,两种纤维的体积掺量均为0.1%,且每种纤维均以四种长度等量混掺。将其应用于实际修补中,修补效果良好,满足实际修补需求。
【关键词】：修补砂浆 玄武岩纤维 尼龙纤维 韧性 工作性
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU578.1
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 前言9
• 1.2 玄武岩纤维增强水泥基材料9-12
• 1.2.1 玄武岩纤维的特点9-10
• 1.2.2 玄武岩纤维增强水泥基材料的研究与应用现状10-12
• 1.3 尼龙纤维增强水泥基材料12-13
• 1.3.1 尼龙纤维的特点12
• 1.3.2 尼龙纤维增强水泥基材料的研究与应用现状12-13
• 1.4 混杂纤维增强水泥基材料的国内外研究现状13-15
• 1.4.1 国外研究现状13-14
• 1.4.2 国内研究现状14-15
• 1.5 本课题的意义和目的15-16
• 1.6 本课题的研究内容16-19
• 2 原材料及试验方法19-23
• 2.1 试验原材料19-20
• 2.2 试验方法20-23
• 2.2.1 砂浆搅拌方法20
• 2.2.2 砂浆的成型及养护20
• 2.2.3 新拌砂浆稠度测试方法20
• 2.2.4 抗折、抗压强度测试方法20-21
• 2.2.5 剪切粘结强度测试方法21-22
• 2.2.6 干缩性能测试方法22
• 2.2.7 扫描电子显微镜测试方法22-23
• 3 玄武岩纤维对水泥修补砂浆性能影响的试验研究23-43
• 3.1 单一长度纤维对水泥修补砂浆性能的影响23-33
• 3.1.1 纤维掺量及长度对修补砂浆抗折强度的影响24-26
• 3.1.2 纤维掺量及长度对修补砂浆抗压强度的影响26-27
• 3.1.3 纤维掺量及长度对修补砂浆折压比的影响27-29
• 3.1.4 纤维掺量及长度对修补砂浆剪切粘结强度的影响29-30
• 3.1.5 纤维掺量及长度对修补砂浆干缩性能的影响30-33
• 3.1.6 最佳纤维长度与掺量的确定33
• 3.2 不同长度纤维混掺对水泥修补砂浆性能的影响33-42
• 3.2.1 不同长度纤维混掺对修补砂浆抗折强度的影响34-36
• 3.2.2 不同长度纤维混掺对修补砂浆抗压强度的影响36-37
• 3.2.3 不同长度纤维混掺对修补砂浆折压比的影响37-39
• 3.2.4 不同长度纤维混掺对修补砂浆剪切粘结强度的影响39-40
• 3.2.5 不同长度纤维混掺对修补砂浆干缩性能的影响40-41
• 3.2.6 不同长度纤维最佳混杂方式的确定41-42
• 3.3 本章小结42-43
• 4 尼龙纤维对水泥修补砂浆性能影响的试验研究43-63
• 4.1 单一长度纤维对水泥修补砂浆性能的影响43-53
• 4.1.1 纤维掺量及长度对修补砂浆抗折强度的影响44-46
• 4.1.2 纤维掺量及长度对修补砂浆抗压强度的影响46-47
• 4.1.3 纤维掺量及长度对修补砂浆折压比的影响47-49
• 4.1.4 纤维掺量及长度对修补砂浆剪切粘结强度的影响49-50
• 4.1.5 纤维掺量及长度对修补砂浆干缩性能的影响50-53
• 4.1.6 最佳纤维长度与掺量的确定53
• 4.2 不同长度纤维混掺对水泥修补砂浆性能的影响53-62
• 4.2.1 不同长度纤维混掺对修补砂浆抗折强度的影响54-56
• 4.2.2 不同长度纤维混掺对修补砂浆抗压强度的影响56-57
• 4.2.3 不同长度纤维混掺对修补砂浆折压比的影响57-58
• 4.2.4 不同长度纤维混掺对修补砂浆剪切粘结强度的影响58-59
• 4.2.5 不同长度纤维混掺对修补砂浆干缩性能的影响59-61
• 4.2.6 不同长度纤维最佳混杂方式的确定61-62
• 4.3 本章小结62-63
• 5 玄武岩纤维与尼龙纤维混掺对水泥修补砂浆性能影响的试验研究63-73
• 5.1 玄武岩纤维与尼龙纤维混掺对修补砂浆抗折强度的影响64-65
• 5.2 玄武岩纤维与尼龙纤维混掺对修补砂浆抗压强度的影响65-66
• 5.3 玄武岩纤维与尼龙纤维混掺对修补砂浆折压比的影响66-68
• 5.4 玄武岩纤维与尼龙纤维混掺对修补砂浆剪切粘结强度的影响68-69
• 5.5 玄武岩纤维与尼龙纤维混掺对修补砂浆干缩性能的影响69-71
• 5.6 本章小结71-73
• 6 硅灰对玄武岩纤维与尼龙纤维混掺水泥修补砂浆性能影响的试验研究73-87
• 6.1 硅灰对纤维修补砂浆抗折强度的影响74
• 6.2 硅灰对纤维修补砂浆剪切粘结强度的影响74-75
• 6.3 硅灰对纤维修补砂浆干缩性能的影响75-76
• 6.4 硅灰对纤维修补砂浆其它性能的影响76-78
• 6.5 硅灰在纤维修补砂浆中的作用机理分析78-82
• 6.6 纤维修补砂浆的实际应用82-85
• 6.7 本章小结85-87
• 7 结论及建议87-89
• 7.1 结论87-88
• 7.2 不足之处即进一步研究的建议88-89
• 致谢89-91
• 参考文献91-95
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录95

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