玄武岩纤维混凝土的抗盐冻侵蚀及力学性能试验研究

发布时间：2022-02-16 10:31

　　针对西北寒旱灌区混凝土易开裂、耐久性降低的问题,选取甘肃省景电灌区水工混凝土结构为研究对象,进行实地现场调研确定破坏原因和主要侵蚀介质,选取力学性能优异绿色环保的玄武岩纤维作为混凝土增强材料,采用室内快速冻融试验,模拟现场环境,研究了盐冻作用下不同玄武岩纤维掺量（体积掺量0.05%、0.1%、0.15%、0.2%）对混凝土工作性能、力学性能及耐久性指标的影响,并利用超声波无损测缺陷法对不同冻融工况（清水、3%NaCl、5%Na₂SO₄）、不同冻融次数、不同纤维掺量混凝土进行了内部损伤检测,绘制了混凝土试件内部损伤云图,其损伤规律与耐久性指标变化规律表现一致。建立了相对动弹性模量和抗压、抗折强度相关联的力学衰减模型,并利用试验数据对模型进行了拟合验证,相关系数R²值较高。本文以PC（Plain Concrete）表示普通混凝土,BFRC（Basalt Fiber Reinforced Concrete）表示玄武岩纤维混凝土,BF（Basalt Fiber）表示玄武岩纤维,得到主要结论如下:（1）纤维的掺入对混凝土和易性影响... 

【文章来源】：华北水利水电大学河南省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 纤维混凝土
        1.2.1 常用纤维混凝土
        1.2.2 玄武岩纤维混凝土
    1.3 玄武岩纤维混凝土国内外研究现状
    1.4 目前研究中存在的主要问题
    1.5 本文主要研究内容与技术路线
        1.5.1 研究的主要内容
        1.5.2 技术路线图
2 现场调查与试验方案设计
    2.1 灌区混凝土冻融侵蚀环境调查分析
        2.1.1 侵蚀环境
        2.1.2 冻融环境
    2.2 试验方案设计
        2.2.1 试验原材料选取
        2.2.2 混凝土试件及配合比设计
        2.2.3 试件的分组与编号
        2.2.4 试件制作与养护
        2.2.5 混凝土室内快速冻融试验步骤
    2.3 耐久性评价指标选取
        2.3.1 质量损失
        2.3.2 动弹性模量
        2.3.3 抗压强度
        2.3.4 抗折强度
        2.3.5 混凝土内部缺陷检测
    2.4 本章小结
3 盐冻侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土力学性能劣化规律
    3.1 不同纤维掺量对混凝土坍落度的影响
        3.1.1 坍落度试验方法
        3.1.2 坍落度试验结果分析
    3.2 不同纤维掺量对混凝土抗压、抗折强度的影响
    3.3 盐冻作用下玄武岩纤维混凝土抗压强度劣化规律
        3.3.1 清水冻融作用下纤维掺量对抗压强度的影响
        3.3.2 3%NaCl冻融作用下纤维掺量对抗压强度的影响
        3.3.3 5%Na_2SO_4冻融作用下纤维掺量对抗压强度的影响
    3.4 盐冻作用下玄武岩纤维混凝土抗折强度劣化规律
        3.4.1 清水冻融作用下纤维掺量对抗折强度的影响
        3.4.2 3%NaCl冻融作用下纤维掺量对抗折强度的影响
        3.4.3 5%Na_2SO_4冻融作用下纤维掺量对抗折强度的影响
    3.5 冻融侵蚀介质对玄武岩纤维混凝土力学性能的影响
        3.5.1 冻融侵蚀介质对玄武岩纤维混凝土抗压强度的影响
        3.5.2 冻融侵蚀介质对玄武岩纤维混凝土抗折强度的影响
    3.6 本章小结
4 盐冻侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土耐久性劣化规律
    4.1 盐冻作用下玄武岩纤维混凝土质量损失率变化规律
        4.1.1 清水冻融作用下纤维掺量对质量损失率的影响
        4.1.2 3%NaCl冻融作用下纤维掺量对质量损失率的影响
        4.1.3 5%Na_2SO_4冻融作用下纤维掺量对质量损失率的影响
    4.2 盐冻作用下玄武岩纤维混凝土动弹性模量劣化规律
        4.2.1 清水冻融作用纤维掺量对相对动弹性模量的影响
        4.2.2 3%NaCl冻融作用下纤维掺量对相对动弹性模量的影响
        4.2.3 5%Na_2SO_4冻融作用下纤维掺量对相对动弹性模量的影响
    4.3 冻融侵蚀介质对混凝土质量损失、动弹性模量的影响
        4.3.1 冻融侵蚀介质对混凝土质量损失的影响
        4.3.2 冻融侵蚀介质对混凝相对动弹性模量的影响
    4.4 盐冻作用下不同纤维掺量混凝土内部缺陷
    4.5 盐冻作用混凝土材料表观变化
    4.6 破坏形态分析
    4.7 本章小结
5 盐冻侵蚀作用下玄武岩纤维混凝土力学衰减模型
    5.1 力学模型的建立
    5.2 模型的验证
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
攻读硕士期间参加的科研项目及发表的学术论文
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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[3]玄武岩纤维混凝土抗盐冻性能试验研究[J]. 赵燕茹,刘芳芳,白建文,王立强.  混凝土. 2019(08)
[4]超高性能混凝土的损伤力学模型及其在水利工程中的应用[J]. 张燎军,马天骁.  华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019(04)
[5]超声波平测法在混凝土早期受冻损伤检测中的应用研究[J]. 徐存东,王铭岩,王燕,程昱.  华北水利水电大学学报(自然科学版). 2019(04)
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[7]干旱地区土壤盐渍化特征研究[J]. 李逸,王保周.  农业开发与装备. 2019(05)
[8]基于生态服务价值机会成本的沙漠电灌工程生态补偿研究——以景电高扬程电力提灌工程为例[J]. 赵建林,董志洋,常兆丰.  干旱区研究. 2019(03)
[9]玄武岩纤维的发展现状及前景分析[J]. 孙哲,余黎明.  新材料产业. 2019(01)
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博士论文
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硕士论文
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[5]稻草纤维粉末混凝土空心砌块的力学及热工性能研究[D]. 杨凯.西南科技大学 2016
[6]短切玄武岩纤维混凝土基本力学性能的尺寸效应研究[D]. 郭大鹏.东北林业大学 2016
[7]短切玄武岩纤维增强混凝土力学性能及工程应用研究[D]. 王艳苓.沈阳工业大学 2016
[8]冻融条件下玄武岩纤维混凝土抗折和抗冲击性能试验研究[D]. 韩霄峰.内蒙古工业大学 2015
[9]纤维混凝土力学性能及耐久性能试验研究[D]. 杨雯雯.山东大学 2012
[10]短切玄武岩纤维混凝土基本力学性能研究[D]. 张野.东北林业大学 2011



本文编号：3627809