高温后聚丙烯纤维增强再生混凝土轴压和断裂性能试验研究

发布时间：2017-05-21 09:02

  本文关键词：高温后聚丙烯纤维增强再生混凝土轴压和断裂性能试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国城市化的不断发展,新建工程及拆除废旧建筑物每年产生大量建筑垃圾,其中近40%为废旧混凝土。传统的垃圾填埋方法不仅占用城市建设用地,还可能造成次生环境污染。将废旧混凝土破碎加工生产再生骨料用于制备再生混凝土,既可以实现废旧混凝土的循环再利用,又可以减少建筑工程对天然骨料的大量开采,对城市的可持续发展和环境保护都有着十分重要的意义。然而由于再生骨料较天然骨料有较多的内部缺陷,其强度与耐久性均弱于对应的普通混凝土。现有研究已经表明聚丙烯纤维就是一种良好的混凝土改性材料,能够提高混凝土的韧度并改善其耐高温性能。将再生混凝土应用于建筑结构中,其耐高温性能是结构设计时候必须考虑的一个重要问题。针对上述背景,本硕士论文研究课题选择聚丙烯纤维增强再生混凝土(再生粗骨料取代率为100%)为研究对象,分别研究了其高温后轴压力学性能及断裂性能。(1)首先对60个圆柱体试件(直径×高度=150mm×300mm)和60根切口小梁试件(截面宽度×截面高度×试件长度=100mm×100mmx515mm)进行了不同目标温度的高温处理(常温、200℃、400℃、600℃),观察和测量高温作用下不同参数混凝土试件组的外观变化规律(包括颜色变化、爆裂、开裂)以及质量损失。结果表明：高温作用后试件表面呈现出明显变化,随着温度的升高试件表面产生的最大裂缝宽度增大,同时质量损失也不断增加。(2)通过对高温处理后圆柱体试件进行单轴抗压试验,分析了暴露温度和聚丙烯纤维掺量(Okg/m3、1kg/m3、2kg/m3、3kg/m3)两个变量参数对再生混凝土轴压性能的影响。试验结果表明：高温作用虽然会使各组试件的变形能力有所提高,却显著降低了抗压强度和弹性模量,同时也减小了聚丙烯纤维再生混凝土试件的耗能能力(韧度),但聚丙烯纤维掺量对高温后再生混凝土轴压性能影响规律不明显。(3)通过对高温后切口小梁混凝土试件进行三点弯曲试验,分析了上述两个变量对再生混凝土断裂能和断裂韧性的影响。试验结果表明：聚丙烯纤维的掺入虽然对常温下的断裂性能(断裂能及韧度)有明显提升,但是对高温(大于200℃)处理后再生混凝土的断裂性能没有明显改善。
【关键词】：高温 聚丙烯纤维 再生混凝土 轴压性能 断裂性能
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-22
• 1.1 课题研究背景及意义11-14
• 1.1.1 再生骨料的利用11-12
• 1.1.2 再生混凝土及纤维增强再生混凝土12-13
• 1.1.3 再生混凝土的高温性能13-14
• 1.2 国内外研究现状14-21
• 1.2.1 再生混凝土发展概况14-16
• 1.2.2 再生混凝土的研究现状16-18
• 1.2.3 聚丙烯纤维再生混凝土的研究现状18-19
• 1.2.4 高温后混凝土性能的研究现状19-21
• 1.3 课题的主要研究内容21-22
• 第二章 高温后聚丙烯纤维再生混凝土的轴压性能22-63
• 2.1 试验概况22-27
• 2.1.1 试验设计22-24
• 2.1.2 试验原材料24-26
• 2.1.3 试件制作26-27
• 2.2 试验方法27-32
• 2.2.1 高温处理27-29
• 2.2.2 单轴受压试验29-32
• 2.3 试验结果及分析32-61
• 2.3.1 高温处理后外观变化32-40
• 2.3.2 高温爆裂40-42
• 2.3.3 质量损失42-44
• 2.3.4 轴压破坏模态44-47
• 2.3.5 应力-应变曲线47-52
• 2.3.6 抗压强度52-55
• 2.3.7 弹性模量55-57
• 2.3.8 韧度及特殊韧度57-61
• 2.4 本章小结61-63
• 第三章 高温后聚丙烯纤维再生混凝土的断裂性能63-104
• 3.1 引言63-64
• 3.2 试验概况64-68
• 3.2.1 试验设计与方法64-65
• 3.2.2 试件制作65-66
• 3.2.3 试验装置及测点的布置66-68
• 3.3 试验结果及分析68-102
• 3.3.1 高温后外观变化68-75
• 3.3.2 质量损失75-77
• 3.3.3 断裂试验切口小梁破坏形态77-83
• 3.3.4 荷载-位移曲线83-91
• 3.3.5 断裂能91-94
• 3.3.6 断裂韧度94-102
• 3.4 本章小结102-104
• 结论与展望104-107
• 本文结论104-106
• 展望106-107
• 参考文献107-114
• 攻读学位期间发表的论文114-116
• 致谢116

【参考文献】

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本文编号：383166