开裂纤维混凝土隧道管片的渗透试验与机理研究

发布时间：2020-04-05 19:36

【摘要】：现阶段一般钢筋混凝土隧道管片在力学性能、抗渗阻裂等方面表现不足,而纤维混凝土隧道管片具有良好的力学性能、优异的耐久性能等特性,弥补了钢筋混凝土管片的缺陷。为了分析纤维混凝土隧道管片的渗透性能,研究纤维混凝土渗透系数的影响因素,分析纤维混凝土在开裂情况下渗透性能,本文做了如下工作。本文主要通过纤维混凝土的常规力学性能试验对立方体抗压强度和静力受压弹性模量进行分析,分析不同的纤维种类和纤维掺量对抗压强度和弹性模量的影响变化规律;通过巴西圆盘劈裂试验,模拟纤维混凝土在正常施工和使用过程中的裂缝扩展,分析在单掺聚丙烯纤维、单掺钢纤维及这两种纤维混杂时对平均裂缝宽度的变化规律;通过对开裂纤维混凝土进行渗透试验,测量其渗透系数,通过对开裂纤维混凝土的渗透系数分析,总结影响开裂纤维混凝土渗透性能的因素。通过一系列的试验和分析得出以下结论:1.单掺聚丙烯纤维对抗压强度的提高并不显著,提高的程度大约在5%范围内;单掺钢纤维时,立方体抗压强度随着钢纤维掺量的增加而逐渐增长,当钢纤维掺量为46.8 kg/m3时,钢纤维混凝土的抗压强度最大;混掺纤维混凝土的抗压强度要优于单掺某一种纤维的混凝土强度。2.通过纤维混凝土巴西圆盘劈裂试验,结果发现,与普通混凝土相比,纤维混凝土的裂缝宽度减小。其中钢纤维和混杂纤维的阻裂效果较好,裂缝的减小程度最大的就是钢纤维掺量31.2kg/m3的S1钢纤维混凝土。3.开裂纤维混凝土渗透试验结果表明,随着纤维掺量的增加,聚丙烯纤维混凝土的渗透系数减小,表明聚丙烯纤维的抗渗性能提高;当单掺钢纤维时,钢纤维对混凝土的渗透性能影响也呈现正相关变化规律,在钢纤维掺量78 kg/m3时,抗渗性能最优异。4.基于混凝土断裂力学的理论,引入开裂纤维混凝土的断裂参数,同时寻找渗透系数与断裂参数之间的相关性,利用数据分析软件对渗透系数和断裂参数的相关曲线进行回归分析,得出渗透系数和断裂参数两者的数学表达式。通过断裂参数的引入,完成了开裂纤维混凝土的渗透性量化。图[59]表[12]参[62]
【图文】：

图５复合硅酸盐水泥逦

图６混凝土早强减水剂逡逑Ｆｉｇ．５邋Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ邋Ｐｏｒｔｌａｎｄ邋Ｃｅｍｅｎｔ逦Ｆｉｇ．６邋Ｃｏｎｃｒｅｔｅ邋ｓｕｐｅｒｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ逡逑
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U455.4

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙斌;丁聪;;高铁隧道大直径盾构钢纤维混凝土管片设计和优势简析[J];河北工业大学学报;2015年06期

2 洪开荣;;我国隧道及地下工程发展现状与展望[J];隧道建设;2015年02期

3 周衡;谢珊珊;;不同种类纤维混凝土高温抗渗性能研究[J];混凝土与水泥制品;2014年11期

4 邓宗才;张永方;徐海宾;杜超超;;纤维素纤维混凝土早期抗裂与抗渗性能试验[J];南水北调与水利科技;2012年06期

5 刘赫凯;丁一宁;;钢纤维自密实混凝土管片力学性能的试验研究[J];建筑材料学报;2011年01期

6 高丹盈;程红强;冯虎;;钢纤维混凝土与老混凝土粘结面渗透性能[J];水力发电学报;2009年01期

7 姜雪洁;王众臣;王书祥;;改性聚丙烯纤维混凝土抗渗性能的试验研究[J];建筑技术;2006年01期

8 李光伟,杨元慧;聚丙烯纤维混凝土性能的试验研究[J];水利水电科技进展;2001年05期

9 戴文亭,白宝玉;我国隧道及地下工程发展现状和前景展望[J];东北公路;2000年04期

10 晏浩,朱合华,傅德明;钢纤维混凝土在盾构隧道衬砌管片中应用的可行性研究[J];地下工程与隧道;2000年01期

相关博士学位论文 前2条

1 杜国平;纤维混凝土单层衬砌隧道稳定性研究[D];重庆大学;2013年

2 齐锋;地铁车站纤维混凝土结构抗渗试验及阻裂防水机理的研究[D];上海交通大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 朱虹;基于断裂力学的纤维混凝土隧道衬砌渗透机理研究[D];安徽理工大学;2018年

2 刘若愚;地铁隧道无筋钢纤维混凝土管片裂缝发展分析研究[D];西南交通大学;2018年

3 薛兵;基于细观尺度的钢纤维混凝土损伤破坏数值模拟研究[D];中国矿业大学;2017年

4 李昭;钢纤维混凝土的力学性能及其在地铁工程中的应用研究[D];西南交通大学;2017年

5 宗要武;基于内聚力模型的钢纤维水泥基材料界面性能分析[D];重庆大学;2017年

6 胡林浩;TBM施工阶段隧道管片力学性能分析[D];哈尔滨工业大学;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 韩杨;隧道裂隙岩体渗透系数试验研究[D];石家庄铁道大学;2015年

9 门旭;纤维对荷载作用下带裂缝混凝土渗透性的影响[D];大连理工大学;2015年

10 林宇栋;纤维对混凝土韧性与抗渗性能的影响[D];大连理工大学;2013年

，

本文编号：2615440