改性聚酯纤维混凝土的纤维分散性检测方法和耐久性研究

发布时间：2020-06-05 04:17

【摘要】：改性聚酯纤维混凝土由于其优良的性能被广泛应用于建筑行业当中,而关于聚酯纤维在混凝土中的分散度的快速有效评价及分散度对混凝土材料力学性能、抗裂性能和耐久性能的影响等问题亟待研究解决。因此,本文通过对改性聚酯纤维的物理和化学性能研究和混凝土搅拌、浇筑工艺过程、改性聚酯合成纤维混凝土在海洋环境下的耐久性等方面的综合研究,建立了纤维分散性的表征方法及检测方法,探明了海洋环境下改性聚酯纤维混凝土的耐久性能影响机制,提出了系统评价手段,为改性聚酯纤维混凝上在具体的工程施工及工程设计提供技术依据和实验方法。具体研究内容如下:1)确定混凝土基体配比,制备不同纤维掺量的改性聚酯纤维混凝土并研究其对抗裂等级、断裂能及抗压性能的影响。结果表明,随着纤维掺量增加,混凝土的抗裂等级提高,断裂能也相应提高。其中,当纤维掺量提高到1.3 kg/m3,纤维混凝土的断裂能提高至233 N/mm,比纤维用量为0和1.1 kg/m3分别提高了 180.7%和36.3%。此外,掺加适量的改性聚酯纤维能有效提高混凝土的抗压强度;2)为进一步探讨改性聚酯纤维对混凝土强度以及受力破坏过程的影响,采用单轴压缩试验与声发射试验相结合的方法,分析掺加不同改性聚酯纤维掺量的混凝土受力破坏过程中振铃计数率、能量计数率、峰频等声发射特征参数的变化规律。研究发现,随着聚酯纤维掺量的增加,低频声发射振铃计数、能量计数率都逐步降低,变化趋势特征随之消失,离散性加强;声发射表现为塑性破坏阶段变短。改性聚酯纤维的加入改变了其内部结构及裂纹的产生与拓展,进而使其声发射特征的变化。3)系统揭示了不同掺量的改性聚酯纤维对混凝土抗裂性能、抗氯盐侵蚀性能、抗冻融性能和抗碳化性能等方面的影响机制:改性聚酯纤维能够有效提高混凝土抗氯离子侵蚀性能,抗碳化性能得到明显提升。此外,纤维阻碍了混凝土内部微裂缝和毛细孔的形成,提高了混凝土的密实度,纤维的相互交接抗拉性能吸收因温度应力产生的能量,抗冻等级达到F225,纤维掺量为1.3kg/m3时,抗裂等级为Ⅰ级;4)提出利用分形维数方法定量表征混凝土中的聚酯纤维分散性能的新方法,并将纤维分散影响系数引入到氯离子扩散系数中,综合考虑碳化对混凝土氯离子结合能力及孔结构的影响,建立综合考虑纤维分散性系数、碳化及氯盐耦合的纤维混凝土耐久性能评估模型。5)基于图像处理技术和显微图像识别系统,对获取的改性聚酯纤维混凝土图片进行分析,进而构建纤维混凝土分散度模型,提出纤维分散评价方法。自行研发基于该图像处理方法的建筑纤维图像识别分析系统,并验证图像处理结果的可靠性。
【图文】：

技术路线图,技术路线

图１－３技术路线逡逑

粒径分布,改性聚酯纤维,粉煤灰

同时增强混凝土的可泵性等相关性能。逡逑木实验采用的粉煤灰：青岛四方电厂产的ｎ级粉煤灰，，采用激光粒度分逡逑布仪测试其粒径分布，结果如图２－２所示。逡逑－２３－逡逑
【学位授予单位】：北京科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU528

【参考文献】