钢纤维和PVA纤维对超高性能混凝土力学及抗冲磨性能影响研究

发布时间：2023-05-10 21:58

　　我国水泥年生产量达到世界水泥总产量的60%,混凝土工程数量世界第一,由于对复杂多变的服役环境以及极端情况认识不足,致使重要结构性能提前劣化,导致资源浪费和环境压力,带来了巨大的维修和养护成本。抗冲磨破坏作为水工混凝土主要破坏之一,对我国水工混凝土建筑及构筑物造成了严重破坏,是当前研究热点又亟待解决的水工混凝土耐久性问题。超高性能混凝土,作为新一代工程材料,具有许多传统混凝土材料所不具备的超高强度和优异的耐久性能,本文旨在通过分别掺入不同体积分数的钢纤维和PVA纤维在UHPC中,对掺入纤维的UHPC的力学性能和抗冲磨性能展开研究,较全面的评价两种不同纤维在UHPC中的作用,同时将UHPC抗压强度和抗冲磨强度作对比,研究其内在联系。主要研究内容和相关结论如下:(1)对钢纤维和PVA纤维的UHPC进行力学性能试验,包括抗压强度、抗折强度、抗拉强度、劈裂抗拉强度、弯曲韧性。研究结果表明掺钢纤维对UHPC力学性能的改善更加显著,且随着钢纤维掺量的增加,UHPC力学性能的增长更显著,当钢纤维掺量为3.0%时,较未掺纤维的UHPC相比,抗压强度增长60%,抗折强度增长59%,抗拉强度增长120%,劈...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 超高性能混凝土的研究与工程应用
        1.2.1 超高性能混凝土的诞生
        1.2.2 超高性能混凝土的研究现状
        1.2.3 超高性能混凝土的工程应用
    1.3 抗冲磨材料的研究现状及评价方法
        1.3.1 超高性能抗冲磨混凝土
        1.3.2 高强抗冲磨混凝土
        1.3.3 其他抗冲磨材料
        1.3.4 抗冲磨材料试验及评价方法
    1.4 需要深入研究和解决的工作
    1.5 研究内容与技术路线图
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 技术路线
第2章 原材料、试验设备及测试方法
    2.1 主要原材料
        2.1.1 UHPC干混料
        2.1.2 外加剂
        2.1.3 钢纤维
        2.1.4 PVA纤维
    2.2 试件制备与养护
        2.2.1 试验配合比
        2.2.2 试件制备
        2.2.3 试件养护
    2.3 力学性能试验
        2.3.1 抗压强度
        2.3.2 抗折强度
        2.3.3 抗拉强度
        2.3.4 劈裂抗拉强度
        2.3.5 弯曲韧性
    2.4 抗冲磨性能试验
    2.5 微观试验方法
        2.5.1 扫描电子显微镜分析
        2.5.2 三维立体形貌特征分析
第3章 钢纤维、PVA纤维对UHPC力学性能的影响
    3.1 试验方案
    3.2 钢纤维、PVA纤维UHPC的抗压强度
        3.2.1 抗压强度试验
        3.2.2 抗压强度试验结果分析
        3.2.3 抗压强度尺寸效应
    3.3 钢纤维、PVA纤维UHPC的抗折强度
        3.3.1 抗折强度试验
        3.3.2 抗折强度试验结果分析
        3.3.3 抗折强度尺寸效应
    3.4 钢纤维、PVA纤维UHPC的抗拉强度
        3.4.1 抗拉强度试验
        3.4.2 抗拉强度试验结果分析
    3.5 钢纤维、PVA纤维UHPC的劈裂抗拉强度
        3.5.1 劈裂抗拉强度试验
        3.5.2 劈裂抗拉强度试验结果分析
    3.6 钢纤维、PVA纤维UHPC的弯曲韧性
        3.6.1 四点弯曲破坏形态分析
        3.6.2 荷载-挠度曲线结果分析
第4章 钢纤维、PVA纤维对UHPC抗冲磨性能的影响
    4.1 冲磨试验方案
    4.2 冲磨试验结果及分析
        4.2.1 UHPC冲磨质量损失
        4.2.2 UHPC抗冲磨强度
    4.3 冲磨面及微观形貌分析
        4.3.1 试件冲磨面形态和特征
        4.3.2 试件的微观形貌
    4.4 UHPC抗压强度与抗冲磨强度的关系
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录1 ：攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3813563