聚乙烯醇纤维混凝土的性能研究

发布时间：2020-11-11 07:26

　　 随着纤维改性混凝土技术的不断提高,钢纤维、聚丙烯纤维得到人们的认可并在工程中获得了一定规模的应用。但目前对于聚乙烯醇纤维混凝土的研究还相对较少,研究这种高强高弹模、耐酸碱的新型合成纤维对混凝土性能的改善以及在不同环境下的增强效果,对聚乙烯醇纤维在混凝土中的运用和工程实践中的推广具有重要意义。为此,本文对五种水胶比下聚乙烯醇纤维混凝土和基准混凝土的长期力学性能进行对比分析,采用干湿循环试验法、渗水高度法以及快冻法探究聚乙烯醇纤维对混凝耐久性能的影响,并结合声发射检测系统对高温后混凝土单轴受压过程中的损伤进行表征,得出了以下主要结论:聚乙烯醇纤维提高了混凝土的拉压比与泊松比,改善了混凝土在受压时拉伸应变能与压缩应变能的分配关系。与基准混凝土破坏形态进行对比明显发现纤维在混凝土中起到了桥接粘连作用,纤维增强了混凝土的韧性。聚乙烯醇纤维的掺入一定程度上能够加强混凝土的抗压、抗折和劈拉强度,相较基准混凝土最高增长率分别:17.71%、16.04%、37.44%,同时研究发现聚乙烯醇纤维对低水胶比混凝土的增强作用更为显著。聚乙烯醇纤维抑制了混凝土裂缝的产生与发展,加强了胶凝材料与骨料之间的粘结力,对混凝土的变形有很好的约束作用。掺入纤维后,混凝土的耐腐蚀系数和相对动弹模量有所提高,渗水高度值低于基准混凝土,可见混凝土的抗冻性能、抗渗性能和抗硫酸盐干湿循环能力得到提升,尤其对高水胶比混凝土的抗渗和抗硫酸盐侵蚀干湿循环性能的增强效果更为明显,但对高水胶比混凝土的抗冻性能提高有限。聚乙烯醇纤维混凝土高温后的轴心抗压强度随温度的升高先升高,后逐渐下降,强度变化的拐点对应的温度临界点在200℃到400℃之间,聚乙烯醇纤维的掺入能使混凝土的耐高温性能得到增强。高温后混凝土声发射能量计数率变化大致分为压密、线弹性、塑性、破坏四个阶段。聚乙烯醇纤维混凝土的能量计数率分布较基准混凝土更广,峰值能量计数率相对较小,能量累计计数高于基准混凝土,聚乙烯醇纤维掺入提高了混凝土高温后的延性。
【学位单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU528.572
【部分图文】：

００?１３５?４２的粒径为５ｍｍ？２０ｍｍ碎石，技术参表２－３石主要技术参数?针片状含量（％）?纖０?６?０３京共创防腐保温有限公司生产；??减水剂，减水率３０％，固含量５０％，剂，含固量１０％，工业级，江苏博特ＣＳ１５ｄｔｅｘ＊１２ｍｍ，纤维性能指标见下乐丽贸易（上海）有限公司出品。??表２－４聚乙烯醇纤维的物理、力学性能指长度（ｍｍ）?拉伸强度（ＭＰａ）?断裂伸１２?＾５６０?６＾

２．３．３混凝土高温试验方法??本试验所采用的实验设备为：国产研华科技生产的６１０Ｈ型ＡＥ２１Ｃ单通道声发射检测??仪，如图２－２所示，加载系统是ＭＴＳ８１０材料测试系统，试验机能自动控制加载速率，自??动读取荷载及位移数据并保存到计算机中，设备如图２－３所示，上海微行炉业有限公司的??高温马弗炉，电子天平，钻芯取样机、游标卡尺等。??通过ＹＢＺＳ－２００型自动取芯机钻取出￥?２５ｍｍ的圆柱形混凝土试样，再经过双面磨石??机的打磨成型０?２５ｍｍ，高５０ｍｍ的混凝土试件。试验时，每组试样的个数根据具体试验数??据的离散程度来决定，数目不得少于３个。先用游标卡尺测其直径和高度，用电子天平对??高温前后试件的质量进行测量称重。使用高温马弗炉对试件加温到不同的设计温度，设置??３０ｍｉｎ的恒温时间，加温结束冷却至室温后再进行加载试验。采用ＭＴＳ－８１０材料测试系统??将混凝土试件以０．００３ｍｍ／ｓ的加载速度进行轴向压缩试验

２．３．３混凝土高温试验方法??本试验所采用的实验设备为：国产研华科技生产的６１０Ｈ型ＡＥ２１Ｃ单通道声发射检测??仪，如图２－２所示，加载系统是ＭＴＳ８１０材料测试系统，试验机能自动控制加载速率，自??动读取荷载及位移数据并保存到计算机中，设备如图２－３所示，上海微行炉业有限公司的??高温马弗炉，电子天平，钻芯取样机、游标卡尺等。??通过ＹＢＺＳ－２００型自动取芯机钻取出￥?２５ｍｍ的圆柱形混凝土试样，再经过双面磨石??机的打磨成型０?２５ｍｍ，高５０ｍｍ的混凝土试件。试验时，每组试样的个数根据具体试验数??据的离散程度来决定，数目不得少于３个。先用游标卡尺测其直径和高度，用电子天平对??高温前后试件的质量进行测量称重。使用高温马弗炉对试件加温到不同的设计温度，设置??３０ｍｉｎ的恒温时间，加温结束冷却至室温后再进行加载试验。采用ＭＴＳ－８１０材料测试系统??将混凝土试件以０．００３ｍｍ／ｓ的加载速度进行轴向压缩试验
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王飞龙;刘爱华;;混凝土用增强纤维的基本性能与增强机理[J];棉纺织技术;2018年01期

2 徐傅晶;;聚丙烯纤维在混凝土工程中的应用[J];四川水泥;2017年12期

3 赵卓;曲礼英;马磊磊;;PVA-纤维素混杂纤维混凝土的工作性能与力学性能[J];混凝土;2017年10期

4 谈亚文;杨哲;李丹;何锐;;硫酸盐腐蚀对混杂纤维混凝土弯曲韧性的影响研究[J];硅酸盐通报;2017年08期

5 熊辉霞;赵文杰;;聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料研究进展[J];硅酸盐通报;2017年06期

6 汪皓;王笑然;刘晓斐;李学龙;湛堂啟;;受载混凝土内部应变及声发射特征研究[J];工矿自动化;2016年10期

7 张延年;董浩;刘晓阳;郑怡;;聚丙烯纤维增强混凝土拉压比试验[J];沈阳工业大学学报;2017年01期

8 易铸;;高性能PVA纤维增强水泥基复合材料研究进展及应用[J];四川水泥;2016年08期

9 严武建;牛富俊;吴志坚;牛富航;林战举;宁作君;;冻融循环作用下聚丙烯纤维混凝土的力学性能[J];交通运输工程学报;2016年04期

10 史英豪;杜红秀;阎蕊珍;;高温后C80高强混凝土的质量损失和抗压性能研究[J];硅酸盐通报;2016年03期

相关博士学位论文 前2条

1 朱寅;高强高模聚乙烯醇纤维的制备及其过程中大分子缠结的研究[D];东华大学;2015年

2 张力伟;混凝土损伤检测声发射技术应用研究[D];大连海事大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 席方勇;冻融和硫酸盐侵蚀后高延性纤维混凝土受压疲劳性能试验研究[D];西安理工大学;2017年

2 李晓伟;不同纤维混凝土基本力学性能与早期力学性能试验研究[D];安徽理工大学;2017年

3 朱敬斌;聚丙烯纤维粉煤灰混凝土抗硫酸盐侵蚀性能试验研究[D];安徽理工大学;2017年

4 左驰;冻融循环作用下PVA纤维混凝土的损伤试验研究[D];湖北工业大学;2017年

5 王磊;玄武岩纤维混凝土高温后力学性能及损伤演化试验研究[D];内蒙古工业大学;2017年

6 陶义飞;EVOH纳米纤维导电化及其应用的研究[D];武汉纺织大学;2016年

7 任县伟;纤维对混凝土力学性能及开裂后抗渗性能的影响[D];大连理工大学;2016年

8 朴战东;高温后玄武岩纤维混凝土力学性能试验研究[D];郑州大学;2016年

9 黄业胜;纤维混凝土高温后力学性能与恢复[D];大连理工大学;2015年

10 尹胜华;损伤混凝土高温后的物理力学性能研究[D];西安建筑科技大学;2015年

本文编号：2878917