模袋混凝土抗裂性计算及其评价方法

发布时间：2020-06-22 04:46

【摘要】：混凝土是一种抗拉强度低脆性大和开裂后裂缝宽度难以控制的多相复合材料,值得关注的是混凝土结构随着使用时间的延长,会出现一些影响结构安全使用的裂缝,在渠道衬砌应用方面更为严重。而模袋混凝土作为一种新型的渠道衬砌和防渗等作用的全新施工技术,具有传统混凝土的特性和土工模袋布的柔性优点,不但改善了传统混凝土的力学性能,而且可以抑制混凝土的裂缝发展。但由于室外的模袋混凝土体积规模较大,进行室内力学性能研究难以实现,更没有统一标准评价其抗裂能力。本文基于模袋混凝土抗裂性机理,首先从原材料性能的视角考虑,以轴向抗拉强度和极限拉伸值为指标,研究混凝土组分对其抗裂性的变化规律;其次从混凝土结构的视角考虑,以弯曲韧性表征混凝土梁的抗裂性,通过对比试验分析土工模袋布对混凝土梁弯曲韧性的作用机理,从而达到评价模袋混凝土抗裂性的目的。主要研究内容如下:(1)通过等强度混凝土的极限拉伸试验,研究粉煤灰掺量、含气量以及粗骨料体积分数与混凝土抗裂性的变化规律,同时通过对比试验,探究土工模袋布对混凝土抗裂性的影响。(2)粉煤灰掺量与混凝土轴向抗拉强度和和极限拉伸值呈现单调递增的趋势;含气量增大,其轴向抗拉强度和和极限拉伸值先增大后降低;粗骨料体积分数增大,混凝土轴向抗拉强度和和极限拉伸值减小。当模袋混凝土试件破坏时,其轴向抗拉强度大约为素混凝土的1.1倍;极限拉伸应变值较素混凝土的提高幅度为30%左右,即土工模袋布改善了混凝土的抗裂性。(3)通过四点弯曲试验,比较等强度条件下素混凝土梁和模袋布加固混凝土梁断裂之前和断裂时弯曲韧性,研究混凝土开裂各阶段土工模袋布对混凝土梁裂缝抑制能力,以及分析不同混凝土强度等级下土工模袋布对混凝土梁弯曲韧性的影响。(4)土工模袋布提高了混凝土梁的极限承载力,并约束混凝土梁的变形,以及阻止微裂缝的扩展。土工模袋布加固梁的等效弯曲强度较素混凝土梁的提高幅度大约为16%左右,改善了混凝土抗裂性,但弯曲韧性与混凝土强度等级呈现波动的曲线关系。同时基于ABAQUS有限元软件对试验结果进行模拟研究,两者结果吻合较好。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV431
【图文】：

(a)模袋混凝土现场图片

图 1-1(b)模袋混凝土现场图片Fig. 1-1 (b) The site image of mold bag concrete凝土抗裂性研究现状一些发达国家都因渠道渗漏造成严重的经济损失，所以，这些国家的程建设处于世界顶端地位，其中，最具有代表性的是美国和日本（

【参考文献】

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本文编号：2725213