氯盐浸泡条件下钢纤维与金刚砂对再生混凝土的力学性能影响试验研究

发布时间：2020-11-09 14:43

　　 再生混凝土作为一种经济、环保型材料解决了废弃混凝土的问题,带动了混凝土行业的绿色发展,再生混凝土由于再生骨料的加入导致混凝土各方面性能降低,而钢纤维、金刚砂的加入可以提升再生混凝土的强度,弥补再生骨料带来的一些不足;混凝土的耐久性也是工程界普遍关注的问题,混凝土结构破坏的原因之一是氯盐侵蚀破坏,氯盐环境对于混凝土力学性能的影响也较为复杂。因此,对于氯盐浸泡条件下的钢纤维再生混凝土与金刚砂再生混凝土力学性能的研究具有很好的现实意义。本文以普通C30混凝土(C)为基础,再生粗骨料替换20%天然粗骨料制成再生混凝土(RC)。在再生混凝土的基础上,掺入体积率1.0%的钢纤维制成钢纤维再生混凝土(SFRC);金刚砂等质量替代10%细砂制成金刚砂再生混凝土(SiCRC)。本文选择研究在5%质量分数NaCl溶液浸泡条件下,0d、30d、60d以及90d的浸泡时间对钢纤维再生混凝土和金刚砂再生混凝土静态力学性能以及弯曲疲劳性能影响的试验研究,完善了再生混凝土系列力学性能试验研究。基于以上研究,得到以下主要结论:(1)经过氯盐浸泡处理过的试件颜色加深,SFRC的表面出现锈蚀迹象,其他类型混凝土没有明显差异。随着氯盐浸泡时间的增加,SiCRC、RC和C的立方体抗压强度、立方体劈裂抗拉强度以及四点弯曲抗折强度有较小程度增加,SFRC则相反。当浸泡龄期达到90d时,SiCRC的立方体抗压强度、立方体劈裂抗拉强度以及四点弯曲抗折强度分别提高了21.0%、16.7%、4.2%,SFRC分别降低了12.5%、25%、16.3%。表明氯盐浸泡是对SiCRC、RC和C是有利的,对SFRC不利。(2)各类型混凝土的宏观表现大致相似,进行循环加载后,最终都断裂为两截。各组混凝土的疲劳寿命从宏观数值表现上来看,同等应力水平下,同浸泡龄期下,RC疲劳寿命明显低于C,而随浸泡龄期的增加,SiCRC、RC和C的疲劳寿命稳定增加,SFRC的疲劳寿命逐渐降低。各类型混凝土的疲劳寿命-应变曲线大致相同,都分为三个阶段,第一阶段为弹性阶段,应变随疲劳寿命快速增加,第二阶段,裂缝稳定发展,曲线发展相对缓慢平稳,第三阶段,裂缝随荷载次数增加迅速增长,疲劳寿命-应变曲线迅速上升,直至破坏。(3)通过对不同龄期氯盐浸泡条件下的C、RC、SFRC以及SiCRC的抗弯疲劳寿命采用威布尔分布理论进行检验,检验结果表明C、RC、SFRC、SiCRC都能较好的服从两参数的威布尔分布,线性拟合相关性较高,通过计算得到了不同配合比试样在不同应力水平、不同存活率条件下的疲劳寿命;根据不同浸泡龄期下C、RC、SFRC、SiCRC的疲劳寿命以及应力水平进行拟合,推导出了各配合比试样的双对数疲劳方程,且双对数疲劳方程的线性拟合相关系数较高;设N=2000000,计算出各配合比试样的疲劳强度,发现氯盐浸泡提升了C、RC以及SiCRC的疲劳强度,相较0d时,SiCRC在30d、60d、90d的疲劳强度分别提升了0.15%、0.30%、0.46%,而SFRC的疲劳强度随龄期增长而降低,分别降低了0.34%、0.74%、1.08%,氯盐浸泡对钢纤维再生混凝土的疲劳强度影响较为明显。
【学位单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：TU528
【部分图文】：

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【参考文献】

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本文编号：2876578