钢纤维长径比对SFRC抗冻性能影响研究

发布时间：2020-07-29 22:35

【摘要】：在严寒地区,桥梁等水工建筑长期处于水融水冻条件,使得冻融破坏成为混凝土结构的主要破坏形式,严重影响了结构建筑物的安全性和耐久性。而纤维混凝土的研发有利于提高混凝土的抗冻性。论文基于雅康高速C15合同段泸定大渡河特大桥项目开展钢纤维长径比对钢纤维混凝土(SFRC)的抗冻性能研究,探究钢纤维长径比对C40混凝土的抗冻性能,冻融后力学性能的影响,并利用ANSYS进行数值模拟,进一步探究临界长径比,并给项目给予指导性建议。论文根据试验研究和模拟分析,主要完成工作内容如下:(1)基于工程配合比钢纤维掺量为45kg/m~3,制作纤维长径比为0(长径比为0即没有钢纤维),30,40,50,60的SFRC进行冻融循环试验。每冻融循环25次取其测量值,测量混凝土的质量损失和动弹性模量,并根据试验数据拟合冻融损伤变量。结果表明:随着纤维长径比的增加,混凝土抗冻性能增强。在经过100次冻融循环次数之前,每组混凝土均未发生显著的冻融破坏,质量损失和相对动弹性模量损失较小,随着冻融循环次数的增加,混凝土剥落现象越明显,质量损失和相对动弹性模量损失也逐渐增加。长径比为0的A-0组混凝土损失最大,长径比为60的A-4组混凝土损失最小且与长径比50的A-3组损失率相近。(2)制作长径比为0,30,40,50,60的SFRC进行力学性能试验,分别研究了经过50,100,150,200,300次冻融循环后的抗压强度和抗折强度并绘制了不同纤维长径比的SFRC抗压强度、抗折强度与冻融循环次数的关系曲线。结果表明:随着冻融循环次数的增加SFRC的各项力学性能均不同程度的下降。在经过100次冻融循环次数之前,每组混凝土的抗压强度,抗折强度变化不大,随着冻融次数的增加,抗压强度和抗折强度开始显著下降。长径比为0的A-0组混凝土强度损失最大,长径比为50的A-3组损失最小且与长径比60的A-4组损失相近。(3)利用ANSYS进行有限元模拟分析,在试验基础上进一步探究了长径比50,55,60,65,70,75对SFRC的影响。结果表明:对于冻融循环0次,100次,200次情况下,SFRC的抗压强度分别在长径比为55,55,60达到最大;SFRC的抗折强度分别在长径比为60,55,60时达到最大。综合分析,长径比在60时最佳。
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U444
【图文】：

图 1-1 混凝土冻融破坏实例Fig.1-1 Examples of Freeze-thaw Damage of Concrete随着科学水平的进步，如何改进混凝土的易剥落，易开裂，抗弯拉强度弱缺陷成为众多学者讨论和研究的课题。人们发现在混凝土中掺入纤维能有效解易开裂，易剥落等问题。因而，纤维混凝土便应运而生。纤维混凝土是在普通混凝土的基础上掺入比较常见的钢纤维、合成纤维、

不同纤维长径比对照图

11图 2-2 混凝土搅拌机Fig.2-2 Concrete mixer图 2-3 电磁振动台Fig.2-3 Electromagnetic vibrating table

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本文编号：2774592