层布式纤维自密实混凝土力学性能研究

发布时间：2020-06-05 08:10

【摘要】：我国港路交通事业发展迅速,怎样保证混凝土路面的强度已成为热门话题。在寒冷地区,混凝土冻融后承载力下降、使用寿命缩短。经过多次研究表明,玄武岩纤维有优越的力学性能,是一种新型无机环保绿色纤维材料,具有很高的韧性、耐温性、耐腐蚀、耐酸碱、抗裂性价格低廉等优点。在经济基础上,进一步研究了层布式纤维混凝土。本文选择了玄武岩纤维和聚丙烯纤维混杂,采用层布式撒布玄武岩纤维,即在混凝土上下表面约20mm处各撒布一层玄武岩纤维,中间层为聚丙烯纤维混凝土,这种分布方式不仅可以提高混凝土强度,还能节约纤维用量,较整体式玄武岩纤维混凝土更经济。本文主要从力学方面进行试验研究。对比了正常环境下层布式玄武岩纤维混凝土的力学性能及冻融循环后层布式玄武岩纤维混凝土的力学性能。研究了自密实混凝土(SCC,Self-Consolidating Concrete)、层布式玄武岩纤维自密实混凝土(LBFRSCC,Layered Basalt Fiber Reinforced Self-Consolidating Concrete)、层布式混杂纤维自密实混凝土(LHFRSCC,Layered Hybrid Fiber Reinforced Self-Consolidating Concrete)、玄武岩纤维自密实混凝土(BFRSCC,Basalt Fiber Reinforced Self-Consolidating Concrete)四种不同结构形式的混凝土。具体研究内容如下:(1)本文研究了单掺玄武岩纤维与混掺玄武岩-聚丙烯纤维对SCC的影响。研究结果表明:单掺和混掺均能提高SCC的力学性能,但混掺能更好的改善SCC的力学性能。(2)考虑了玄武岩纤维体积掺量为0.1%、0.15%、0.2%,对LBFRSCC、LHFRSCC、BFRSCC力学性能的影响。结果表明:玄武岩纤维体积掺量为0.15%时,LBFRSCC、LHFRSCC、BFRSCC的抗压强度与抗折强度最高,体积掺量为0.2%时,劈裂抗拉强度最高。(3)通过改变玄武岩纤维的长度(6mm、12mm、18mm)对LBFRSCC、LHFRSCC、BFRSCC结构的力学性能的影响。结果表明,随着纤维长度的增加混凝土的劈裂抗拉强度逐渐增加,但抗压强度与抗折强度在纤维体积长度为12mm时最佳。(4)研究了SCC、LBFRSCC、LHFRSCC在经受100次冻融循坏后质量损失、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度及试件表观形态的变化情况。研究表明,玄武岩纤维的加入提高了冻融循环后SCC的力学性能,且随着纤维体积掺量和长度的增加,力学性能损失率越小,抗冻性能越好。
【图文】：

玄武岩纤维

本试验采用浙江石金玄武岩纤维有限公司生产的连续玄武岩纤维。其外观形态如图2.1 所示，性能指标如表 2.6 所示。（a）6mm （b）12mm （c）18mm图 2.1 玄武岩纤维Fig. 2.1 Basalt fiber表 2.6 玄武岩纤维性能指标Tab. 2.6 Basalt fiber performance indicators直径（μm）密度（g/cm3）抗拉强度（MPa）极限延伸率（%）弹性模量（GPa）最高使用温度（℃）纤维类型长度（mm）15 2.85 3000-3500 3.2 90-110 650 短切连续 6、12、18

聚丙烯纤维

图 2.2 聚丙烯纤维Fig. 2.2 Polypropylene fiber表 2.7 聚丙烯纤维性能指标Tab. 2.6 Polypropylene fiber performance indicator极限延伸率（%）弹性模量（GPa）熔点（℃） 25-60 2.4-3.2 165-173 剂或分散剂，，是一种在维持混凝土坍落度外加剂。因为在拌制混凝土时掺入适量的出水泥颗粒包裹的水分，从而明显减少混三种：先掺法（减水剂先跟水泥混合，然物运至浇筑地点后再加入减水剂进行第二凌云建材有限公司生产聚羧酸高性能减水
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528

【参考文献】