本文關(guān)鍵詞：纖維對混凝土力學(xué)性能及開裂后抗?jié)B性能的影響

  更多相關(guān)文章： 抗?jié)B性能 纖維混凝土 裂縫形態(tài) 修正系數(shù) 平行板模型

【摘要】：對于隧道結(jié)構(gòu)等地下工程而言,混凝土的耐久性相對于其他性能而言尤為重要。在混凝土結(jié)構(gòu)正常使用期間,構(gòu)件基本上都是帶裂縫工作的,而混凝土構(gòu)件內(nèi)出現(xiàn)裂縫后,裂縫可顯著影響混凝土抗?jié)B性能。在混凝土中摻入適量纖維,可抵御混凝土早期收縮裂縫,并可抑制裂縫的擴(kuò)展,改善混凝土易開裂等缺點(diǎn)；纖維還可提高混凝土基體的韌性,提高混凝土構(gòu)件的能量吸收能力�，F(xiàn)有國標(biāo)給出的滲透性試驗(yàn)方法主要是針對未開裂試件,無法評價結(jié)構(gòu)正常使用期間帶裂縫工作的混凝土構(gòu)件的抗?jié)B性能。因此,本文主要針對纖維對混凝土力學(xué)性能以及開裂后抗?jié)B性能的影響展開了研究。韌性主要是用來評價纖維混凝土材料的能量吸收和抵御變形的能力,是纖維混凝土的比較重要的基本力學(xué)性能之一。本文主要采用國際標(biāo)準(zhǔn)RILEM TC 162-TDF 2002開口梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),研究了纖維對混凝土材料的韌性和抗彎強(qiáng)度的影響,同時還采用美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM C1069四點(diǎn)彎曲試驗(yàn),來對比分析兩種試驗(yàn)方法的異同點(diǎn)。兩種標(biāo)準(zhǔn)的分析結(jié)果皆表明：纖維可顯著改善混凝土韌性,對于RILEM開口梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),纖維還可有效控制裂縫口擴(kuò)展度,并且撓度和裂縫口擴(kuò)展度之間存在一定的線性關(guān)系。未開裂的混凝土材料其滲透性一般都較低,但對于處于服役期的帶裂縫工作混凝土構(gòu)件,混凝土構(gòu)件的抗?jié)B性能出現(xiàn)明顯改變。為研究纖維對裂隙混凝土抗?jié)B性能的影響,本文借鑒圓盤劈裂試驗(yàn)引入可控裂縫,并采用Supereyes數(shù)碼顯微鏡、Image Pro Plus圖像分析軟件及超聲無損檢測法對裂縫形態(tài)進(jìn)行了分析。對于帶裂縫試件,分別利用變水壓和恒定水壓滲透試驗(yàn)研究了其抗?jié)B性能；參照達(dá)西定律及平板滲流模型,提出了在考慮纖維影響后單裂隙混凝土滲透性能的分析方法。研究表明：在圓盤劈裂試驗(yàn)中素混凝土試件發(fā)生脆性破壞、無法控制裂縫的擴(kuò)展,而摻入纖維后,試件不僅表現(xiàn)出良好的韌性和變形能力,而且可實(shí)現(xiàn)裂縫擴(kuò)展速率的有效控制；纖維可提高裂縫曲折度,降低裂縫修正系數(shù)和滲透介質(zhì)通過混凝土的能力；與傳統(tǒng)變水壓滲透系數(shù)相比,恒水壓滲透試驗(yàn)得出的修正單裂隙滲透系數(shù)可較敏感地反映內(nèi)部裂縫對混凝土滲透性的影響,定量分析混凝土滲透性與裂縫形態(tài)之間的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：抗?jié)B性能 纖維混凝土 裂縫形態(tài) 修正系數(shù) 平行板模型
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU528
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 1 緒論11-38
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 纖維混凝土12-15
• 1.2.1 纖維混凝土發(fā)展歷程12-13
• 1.2.2 工程常見纖維類型13-15
• 1.3 噴射混凝土與地下工程15-17
• 1.4 纖維混凝土韌性評價標(biāo)準(zhǔn)17-21
• 1.4.1 RILEM TC 162-TDF18-20
• 1.4.2 ASTM C160920-21
• 1.5 混凝土滲透性試驗(yàn)方法21-30
• 1.5.1 氯離子滲透法21-25
• 1.5.2 水壓力滲透法25-27
• 1.5.3 氣體滲透性法27-30
• 1.6 混凝土滲透性研究現(xiàn)狀30-36
• 1.6.1 混凝土滲透性與耐久性30-31
• 1.6.2 纖維對滲透性的影響31-32
• 1.6.3 應(yīng)力對滲透性的影響32
• 1.6.4 裂縫的形態(tài)與滲透性32-35
• 1.6.5 高溫?fù)p傷與滲透性35-36
• 1.6.6 自愈合對滲透性的影響36
• 1.7 本文主要研究內(nèi)容36-38
• 2 纖維對混凝土力學(xué)性能的影響38-61
• 2.1 纖維增強(qiáng)機(jī)理38-40
• 2.1.1 纖維間距理論38
• 2.1.2 復(fù)合材料理論38-39
• 2.1.3 纖維破壞形態(tài)39-40
• 2.2 試驗(yàn)概況40-42
• 2.2.1 試驗(yàn)原材料40-41
• 2.2.2 試驗(yàn)配合比41-42
• 2.3 抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)42-44
• 2.4 立方體劈拉試驗(yàn)44-46
• 2.5 RILEM三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)46-54
• 2.5.1 試驗(yàn)荷載—撓度/CMOD全曲線46-47
• 2.5.2 撓度與CMOD的關(guān)系分析47-50
• 2.5.3 抗彎強(qiáng)度分析50-52
• 2.5.4 纖維對混凝土能量吸收能力和等效抗彎強(qiáng)度的影響52-54
• 2.6 ASTM四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)54-57
• 2.6.1 四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)荷載—撓度曲線分析54-55
• 2.6.2 抗彎強(qiáng)度與纖維摻量關(guān)系分析55-56
• 2.6.3 四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)韌性指標(biāo)分析56-57
• 2.7 兩種彎曲韌性評價標(biāo)準(zhǔn)的對比57-59
• 2.7.1 RILEM三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)和ASTM四點(diǎn)彎曲相同點(diǎn)57-58
• 2.7.2 兩種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)結(jié)果的差異探討58-59
• 2.8 本章小結(jié)59-61
• 3 裂縫的預(yù)制61-73
• 3.1 引言61-62
• 3.2 試驗(yàn)概況62-65
• 3.2.1 模具設(shè)計(jì)及試件制備62-63
• 3.2.2 巴西圓盤反饋調(diào)節(jié)試驗(yàn)63-65
• 3.3 西圓盤試驗(yàn)結(jié)果與分析65-71
• 3.3.1 劈裂試驗(yàn)的荷載—裂縫寬度曲線65-67
• 3.3.2 劈裂試驗(yàn)開裂荷載和殘余承載力分析67-68
• 3.3.3 能量吸收能力與纖維摻量的關(guān)系分析68-70
• 3.3.4 鋼纖維對裂縫回縮程度的影響70-71
• 3.4 本章小結(jié)71-73
• 4 裂縫的觀測與分析73-89
• 4.1 引言73-74
• 4.2 研究概況74-77
• 4.2.1 Supereyes測量裂縫寬度74-75
• 4.2.2 攝像法及IPP圖像后處理75
• 4.2.3 超聲無損檢測法75-77
• 4.3 裂縫形態(tài)測量結(jié)果與分析77-83
• 4.3.1 裂縫寬度的不固定性77-78
• 4.3.2 有效裂縫寬度78-80
• 4.3.3 裂縫寬度分析80-81
• 4.3.4 裂縫曲折度分析81-83
• 4.4 超聲波速與裂縫損傷83-88
• 4.4.1 超聲波檢測結(jié)果83-84
• 4.4.2 超聲波速度與裂縫寬度的關(guān)系分析84-85
• 4.4.3 纖維摻量的影響85-87
• 4.4.4 聲學(xué)損傷變量與裂縫寬度87-88
• 4.5 本章小結(jié)88-89
• 5 帶裂縫混凝土滲透性試驗(yàn)89-106
• 5.1 引言89
• 5.2 滲透性試驗(yàn)理論89-93
• 5.2.1 達(dá)西定律89-90
• 5.2.2 變水壓滲透性分析方法90-91
• 5.2.3 平板模型理論和滲流立方定律91-93
• 5.3 試驗(yàn)概況93-95
• 5.3.1 水滲透性試驗(yàn)試件93
• 5.3.2 變水壓滲透試驗(yàn)93-94
• 5.3.3 恒壓水頭滲透試驗(yàn)94-95
• 5.4 水滲透性試驗(yàn)結(jié)果95-105
• 5.4.1 變水壓滲透性試驗(yàn)結(jié)果與分析97-98
• 5.4.2 恒水壓滲透性試驗(yàn)結(jié)果與分析98-101
• 5.4.3 裂縫修正系數(shù)的回歸分析101-102
• 5.4.4 纖維對修正系數(shù)的影響102
• 5.4.5 達(dá)西定律與修正平板模型102-103
• 5.4.6 修正單裂隙滲透系數(shù)與變水壓滲透系數(shù)的異同103-104
• 5.4.7 兩種滲透性試驗(yàn)方法的適用性探討104-105
• 5.5 本章小結(jié)105-106
• 6 結(jié)論與展望106-109
• 6.1 結(jié)論106-107
• 6.2 展望107-109
• 參考文獻(xiàn)109-118
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況118-119
• 致謝119-120

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：629115