玄武岩纤维增强混凝土的抗冻性试验研究

发布时间：2017-05-01 07:01

  本文关键词：玄武岩纤维增强混凝土的抗冻性试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在我国的北方地区,为了防止由于混凝土路面结冰而导致的交通事故现象发生,保证车辆的正常通行,通常采用在路面上撒除冰盐的方式降低冰点来融化道路冰雪来保证车辆的正常通行。虽然这种撒除冰盐的方式在一定程度上减少了交通事故的发生,但是却对混凝土路面的耐久性产生了一定的影响,导致路面的使用周期变短,路面混凝土出现盐冻剥落的现象。为了能够加强混凝土路面的使用寿命,增强混凝土的抗冻性,研究者通常选择在混凝土中掺入纤维的方式来提高混凝土路面的使用寿命和抗冻性。混凝土路面的抗冻性不仅需要混凝土良好的静态力学性能,同时需要混凝土具有良好的动态力学性能。玄武岩纤维的掺入能够增强路面混凝土力学性能,同时也可以提高路面的使用寿命。随着科技的发展以及各项技术的成熟,玄武岩纤维混凝土的应用和推广有了很大的发展。对于北方地区来说,采用玄武岩纤维增强路面混凝土的耐久性能和抗冻性能具有重要意义。不同于玄武岩纤维混凝土,钢纤维混凝土是另外一种性能优良的新型复合材料被广泛的应用在工程实际中,钢纤维能够阻滞裂缝产生和发展的作用。在混凝土中掺入钢纤维能够显著的提高混凝土的抗拉、抗弯以及抗剪性能,对比普通混凝土有很大的提高。另外一方面,钢纤维的掺入能够从一定程度上改善混凝土的抗冲击性能、韧性以及耐久性。由于钢纤维这些方面的优良性能,钢纤维混凝土被广泛的应用在道路桥梁工程、建筑以及水利工程中。玄武岩纤维是一种零污染的纤维材料。作为一种环保性好的纤维材料,玄武岩纤维掺入混凝土中具有优良的动态性能、抗冲击韧性、断裂性能以及耐冲磨等良好的性能。根据相关的资料和实际的考察研究中我们可以了解到,寒冷地区混凝土的破坏主要是由于受到了低温的冻融破坏,这种现象在寒冷地区的混凝土路面上表现较为明显。在混凝土中掺入少量的玄武岩纤维不仅可以提高混凝土的整体性,同时可以承担混凝土在冻融过程中产生的部分内部应力。相比玄武岩纤维,在混凝土中掺入钢纤维具有更明显增强、增韧的效果,能够有效的提高混凝土的阻裂能力,抑制裂缝的产生和发展,提高道面混凝土的力学性能与耐久性能,对于混凝土抗冻性耐久性研究起着重要的作用[1-3]。基于不同类型纤维混凝土的特点,本文通过对纤维种类和纤维掺量均不同的纤维混凝土进行了抗冻性试验分析,并对纤维混凝土的基本力学性能指标以及抗冻性试验指标进行分析。观察不同纤维种类以及掺量对纤维混凝土抗冻性的影响。本文的试验结果表明:(1)玄武岩纤维的掺入不能有效的提高混凝土的抗压强度,钢纤维的掺入虽然可以在一定程度上提高混凝土的抗压强度,但是提高效果却并不明显;(2)纤维的掺量不同对于混凝土的抗压强度以及抗冻性都会产生一定的影响;(3)通过对比试验研究,得出了本试验中不同纤维种类抗冻性最优时的纤维掺量;(4)钢纤维与非钢纤维对于纤维混凝土的增强增韧机理具有一定的差异性。
【关键词】：玄武岩纤维 钢纤维 混凝土 冻融 耐久性
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U414
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 研究背景和研究意义10-13
• 1.2 研究现状13-19
• 1.2.1 混凝土抗冻性研究现状13-15
• 1.2.2 纤维混凝土的研究现状15-17
• 1.2.3 玄武岩纤维混凝土的研究现状17-18
• 1.2.4 钢纤维混凝土的研究现状18-19
• 1.3 混凝土抗冻性能的影响因素19-20
• 1.4 本文的主要研究内容20-21
• 第2章.混凝土的冻融破坏与纤维增强机理分析21-27
• 2.1 混凝土冻融破坏机理21-23
• 2.2 纤维增强机理23-26
• 2.2.1 复合材料理论23-25
• 2.2.2 纤维间距理论25-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 玄武岩纤维混凝土的基本力学性能试验27-38
• 3.1 试验原材料及混凝土配合比设计27-30
• 3.1.1 试验原材料27-29
• 3.1.2 配合比设计29-30
• 3.2 试件制作30-31
• 3.2.1 试件种类30
• 3.2.2 试件制作过程30-31
• 3.3 抗压试验方法及过程31
• 3.4 纤维混凝土抗压试验研究31-36
• 3.4.1 试验概况32-33
• 3.4.2 试验结果分析及讨论33-36
• 3.5 小结36-38
• 第4章 玄武岩纤维混凝土的抗冻性试验研究38-50
• 4.1 引言38
• 4.2 试验概况38-42
• 4.2.1 试验材料及设备38
• 4.2.2 冻融试验方法及过程38-42
• 4.3 冻融循环前后的质量损失及相对动弹性模量变化42-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 结论与展望50-52
• 5.1 结论50-51
• 5.2 展望51-52
• 参考文献52-55
• 攻读硕士期间发表的学术论文及取得的科研成果55-56
• 致谢56

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本文编号：338404