玄武巖纖維活性粉末混凝土抗凍性能研究及聲學特性表征
發(fā)布時間:2021-02-11 06:23
我國北方屬于季凍區(qū),凍融效應顯著、為了保證道路交通的順暢,通常撒下除冰鹽來融化路面冰雪,在這種長期氯鹽侵蝕和凍融循環(huán)的作用下,混凝土結(jié)構會出現(xiàn)腐蝕開裂、承載力下降等問題,嚴重縮短了混凝土結(jié)構的使用周期;钚苑勰┗炷粒≧eactive Powder Concrete,RPC)作為一種超高強度和高耐久性的新型水泥基復合材料,尤其適用于復雜自然環(huán)境下的道路橋梁結(jié)構設計與防護;钚苑勰┗炷林型ǔ饺脘摾w維來增強其抗拉、抗彎以及抗剪的能力,鋼纖維作為一種金屬纖維,在酸堿溶液甚至空氣中都非常容易被腐蝕,更加無法面對復雜的自然環(huán)境。玄武巖纖維作為一種典型的硅酸鹽纖維,具有超高力學性能、耐腐蝕性、環(huán)保性等優(yōu)良性能。因此,研究玄武巖纖維增強活性粉末混凝土的抗凍性能具有十分重要的實際意義。本文依托吉林省發(fā)展改革委項目“寒冷地區(qū)玄武巖纖維-活性粉末超高性能混凝土制備及應用技術”,結(jié)合季凍區(qū)環(huán)境特點,通過聲發(fā)射技術,對其抗凍性損傷指標和裂縫產(chǎn)生情況進行研究。闡明纖維種類、摻量及凍融介質(zhì)對活性粉末混凝土抗凍性能的影響和破壞機理,為其在季凍區(qū)和極惡劣環(huán)境下的工程應用提供參考數(shù)據(jù)。本文開展了以下研究內(nèi)容:(1)...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
玄武巖纖維
吉林大學碩士學位論文14表2.4石英砂基本性能試驗指標2.1.3外加劑減水劑:為滿足其流動性和耐久性,本試驗選用陜西秦奮建材有限公司生產(chǎn)的HPWR-Q8011聚羧酸系減水劑(SP);減水率28%。2.1.4纖維(1)玄武巖纖維:本試驗使用的是海寧安捷復合材料有限公司生產(chǎn)的短切玄武巖纖維如圖2.1所示,長度22mm,直徑23μm,具體性能指標見表2.5;表2.5玄武巖纖維性能指標(2)試驗采用鋼纖維如圖2.2所示,長度18mm,直徑220μm,抗拉強度420MPa。圖2.1玄武巖纖維圖2.2鋼纖維2.1.5拌合水本實驗采用潔凈自來水進行混凝土拌合,滿足《混凝土用水標準》JGJ63的規(guī)定。含硅量(%)表觀密度(kg/m3)堆積密度(kg/m3)篩余(%)99.42649.8712600.63mm0.315mm0.16mm64.389.799.9性能規(guī)范要求指標線密度/Tex2400±1202392斷裂強度/N·Tex-1≥0.400.69拉伸強度/Mpa≥20002836彈性模量/Gpa≥8587斷裂伸長率/%≥2.53
第2章活性粉末混凝土初始性能17(1)抗折強度試驗將試件水平放入抗折試驗機上(折面為兩個側(cè)面),恒定加載速率為50N/s,直至試件折斷?拐蹚姸纫訰f(MPa)表示,按式(1)進行計算:f=1.53………………………………………(2.1)式中:Ff—折斷時施加于棱柱體中部的荷載,N;L—兩支撐點之間的距離,mm;b—棱柱體正方形截面的邊長,mm?拐蹚姸让拷M制備3個試件進行測試,結(jié)果取平均值,精確至0.1MPa,當三個強度值中有超過平均值±10%的,剔除后再平均,以平均值作為抗折強度試驗結(jié)果。(2)抗壓強度試驗抗折試驗中獲得的6個斷裂塊用于抗壓試驗,在半截棱柱體的側(cè)面上進行,恒定加載速率為2.4KN/s,直至試件破壞?箟簭姸纫訰c(MPa)表示,按式(2)進行計算:c=c…………………………………………(2.2)式中:Fc—力值(N);A—受壓面積,40mm×40mm=1600mm2?箟簭姸葹橐唤M(6個斷的試件)抗壓強度的算數(shù)平均值作為測定值,精確至0.1MPa。若6個抗壓強度中有一個值超過平均值的±10%,應剔除此值,再取剩余5個值的算數(shù)平均值作為測定值。如果5個值中仍然有超過平均值±10%的,則此組試件無效。圖2.4水泥抗折抗壓一體式試驗機2.6活性粉末混凝土初始強度2.6.1試件破壞形態(tài)從活性粉末混凝土抗壓破壞形態(tài)中發(fā)現(xiàn):纖維摻量為零時,活性粉末混凝土破壞時脆性顯著,呈現(xiàn)出層狀剝落,并伴有較強的爆裂聲,破壞形態(tài)見圖2.5。而摻入玄武巖纖維后,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]凍融-氯鹽耦合作用下活性粉末混凝土耐久性試驗研究[J]. 賈汝達,付士健. 新型建筑材料. 2019(03)
[2]玄武巖纖維和聚乙烯醇纖維對河砂活性粉末混凝土性能的影響[J]. 姚宇飛. 新型建筑材料. 2018(09)
[3]玄武巖纖維與聚丙烯纖維混雜活性粉末混凝土抗?jié)B性能研究[J]. 王艷. 山西交通科技. 2017(03)
[4]玄武巖纖維RPC基本力學性能研究[J]. 鞠彥忠,范云廷,王德弘,白俊峰,魏春明. 硅酸鹽通報. 2017(05)
[5]高性能阻燃纖維的特性與應用[J]. 楊琳,王中珍,丁帥. 山東紡織科技. 2016(03)
[6]基于正交理論的玄武巖纖維活性粉末混凝土配合比設計[J]. 何曉雁,秦立達,張淑艷,李慧,趙燕茹. 硅酸鹽通報. 2016(05)
[7]玄武巖纖維混凝土力學性能試驗研究[J]. 劉泮森,魏書華,李秉千. 河北工業(yè)科技. 2016(02)
[8]不同腐蝕條件下活性粉末混凝土的抗彎性能[J]. 賀奎,王萬金,賈方方,路振寶,劉俊元,孔德成. 混凝土與水泥制品. 2016(02)
[9]凍融循環(huán)作用下活性粉末混凝土中的氯離子分布及擴散系數(shù)[J]. 王月,安明喆,余自若,賈方方. 建筑材料學報. 2016(05)
[10]活性粉末混凝土研究進展[J]. 鄭文忠,呂雪源. 建筑結(jié)構學報. 2015(10)
博士論文
[1]引氣混凝土凍融循環(huán)后多軸強度的試驗研究[D]. 商懷帥.大連理工大學 2006
碩士論文
[1]玄武巖—聚丙烯混雜纖維活性粉末混凝土力學性能試驗研究[D]. 徐力斌.東北電力大學 2018
[2]微硅粉—玄武巖纖維混凝土力學性能研究及抗裂性能研究[D]. 任樹建.安徽理工大學 2018
[3]玄武巖纖維RPC基本力學性能及耐久性研究[D]. 范云廷.東北電力大學 2017
[4]纖維與聚合物復摻對活性粉末混凝土性能的研究[D]. 高國鋒.重慶大學 2017
[5]EPDM基橡膠復合材料的制備及性能研究[D]. 秦穎.青島科技大學 2017
[6]嚴寒地區(qū)橋梁結(jié)構高性能混凝土耐久性研究[D]. 于澤.吉林大學 2017
[7]玄武巖纖維增強混凝土的抗凍性試驗研究[D]. 齊桂華.吉林大學 2016
[8]混雜纖維活性粉末混凝土力學性能及抗?jié)B性能研究[D]. 李慧.內(nèi)蒙古工業(yè)大學 2015
[9]活性粉末混凝土單軸受壓本構關系及結(jié)構設計參數(shù)研究[D]. 沈濤.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[10]海洋環(huán)境下干濕循環(huán)和凍融循環(huán)對活性粉末混凝土力學性能的影響研究[D]. 朱猛.北京交通大學 2014
本文編號:3028672
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
玄武巖纖維
吉林大學碩士學位論文14表2.4石英砂基本性能試驗指標2.1.3外加劑減水劑:為滿足其流動性和耐久性,本試驗選用陜西秦奮建材有限公司生產(chǎn)的HPWR-Q8011聚羧酸系減水劑(SP);減水率28%。2.1.4纖維(1)玄武巖纖維:本試驗使用的是海寧安捷復合材料有限公司生產(chǎn)的短切玄武巖纖維如圖2.1所示,長度22mm,直徑23μm,具體性能指標見表2.5;表2.5玄武巖纖維性能指標(2)試驗采用鋼纖維如圖2.2所示,長度18mm,直徑220μm,抗拉強度420MPa。圖2.1玄武巖纖維圖2.2鋼纖維2.1.5拌合水本實驗采用潔凈自來水進行混凝土拌合,滿足《混凝土用水標準》JGJ63的規(guī)定。含硅量(%)表觀密度(kg/m3)堆積密度(kg/m3)篩余(%)99.42649.8712600.63mm0.315mm0.16mm64.389.799.9性能規(guī)范要求指標線密度/Tex2400±1202392斷裂強度/N·Tex-1≥0.400.69拉伸強度/Mpa≥20002836彈性模量/Gpa≥8587斷裂伸長率/%≥2.53
第2章活性粉末混凝土初始性能17(1)抗折強度試驗將試件水平放入抗折試驗機上(折面為兩個側(cè)面),恒定加載速率為50N/s,直至試件折斷?拐蹚姸纫訰f(MPa)表示,按式(1)進行計算:f=1.53………………………………………(2.1)式中:Ff—折斷時施加于棱柱體中部的荷載,N;L—兩支撐點之間的距離,mm;b—棱柱體正方形截面的邊長,mm?拐蹚姸让拷M制備3個試件進行測試,結(jié)果取平均值,精確至0.1MPa,當三個強度值中有超過平均值±10%的,剔除后再平均,以平均值作為抗折強度試驗結(jié)果。(2)抗壓強度試驗抗折試驗中獲得的6個斷裂塊用于抗壓試驗,在半截棱柱體的側(cè)面上進行,恒定加載速率為2.4KN/s,直至試件破壞?箟簭姸纫訰c(MPa)表示,按式(2)進行計算:c=c…………………………………………(2.2)式中:Fc—力值(N);A—受壓面積,40mm×40mm=1600mm2?箟簭姸葹橐唤M(6個斷的試件)抗壓強度的算數(shù)平均值作為測定值,精確至0.1MPa。若6個抗壓強度中有一個值超過平均值的±10%,應剔除此值,再取剩余5個值的算數(shù)平均值作為測定值。如果5個值中仍然有超過平均值±10%的,則此組試件無效。圖2.4水泥抗折抗壓一體式試驗機2.6活性粉末混凝土初始強度2.6.1試件破壞形態(tài)從活性粉末混凝土抗壓破壞形態(tài)中發(fā)現(xiàn):纖維摻量為零時,活性粉末混凝土破壞時脆性顯著,呈現(xiàn)出層狀剝落,并伴有較強的爆裂聲,破壞形態(tài)見圖2.5。而摻入玄武巖纖維后,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]凍融-氯鹽耦合作用下活性粉末混凝土耐久性試驗研究[J]. 賈汝達,付士健. 新型建筑材料. 2019(03)
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[3]玄武巖纖維與聚丙烯纖維混雜活性粉末混凝土抗?jié)B性能研究[J]. 王艷. 山西交通科技. 2017(03)
[4]玄武巖纖維RPC基本力學性能研究[J]. 鞠彥忠,范云廷,王德弘,白俊峰,魏春明. 硅酸鹽通報. 2017(05)
[5]高性能阻燃纖維的特性與應用[J]. 楊琳,王中珍,丁帥. 山東紡織科技. 2016(03)
[6]基于正交理論的玄武巖纖維活性粉末混凝土配合比設計[J]. 何曉雁,秦立達,張淑艷,李慧,趙燕茹. 硅酸鹽通報. 2016(05)
[7]玄武巖纖維混凝土力學性能試驗研究[J]. 劉泮森,魏書華,李秉千. 河北工業(yè)科技. 2016(02)
[8]不同腐蝕條件下活性粉末混凝土的抗彎性能[J]. 賀奎,王萬金,賈方方,路振寶,劉俊元,孔德成. 混凝土與水泥制品. 2016(02)
[9]凍融循環(huán)作用下活性粉末混凝土中的氯離子分布及擴散系數(shù)[J]. 王月,安明喆,余自若,賈方方. 建筑材料學報. 2016(05)
[10]活性粉末混凝土研究進展[J]. 鄭文忠,呂雪源. 建筑結(jié)構學報. 2015(10)
博士論文
[1]引氣混凝土凍融循環(huán)后多軸強度的試驗研究[D]. 商懷帥.大連理工大學 2006
碩士論文
[1]玄武巖—聚丙烯混雜纖維活性粉末混凝土力學性能試驗研究[D]. 徐力斌.東北電力大學 2018
[2]微硅粉—玄武巖纖維混凝土力學性能研究及抗裂性能研究[D]. 任樹建.安徽理工大學 2018
[3]玄武巖纖維RPC基本力學性能及耐久性研究[D]. 范云廷.東北電力大學 2017
[4]纖維與聚合物復摻對活性粉末混凝土性能的研究[D]. 高國鋒.重慶大學 2017
[5]EPDM基橡膠復合材料的制備及性能研究[D]. 秦穎.青島科技大學 2017
[6]嚴寒地區(qū)橋梁結(jié)構高性能混凝土耐久性研究[D]. 于澤.吉林大學 2017
[7]玄武巖纖維增強混凝土的抗凍性試驗研究[D]. 齊桂華.吉林大學 2016
[8]混雜纖維活性粉末混凝土力學性能及抗?jié)B性能研究[D]. 李慧.內(nèi)蒙古工業(yè)大學 2015
[9]活性粉末混凝土單軸受壓本構關系及結(jié)構設計參數(shù)研究[D]. 沈濤.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[10]海洋環(huán)境下干濕循環(huán)和凍融循環(huán)對活性粉末混凝土力學性能的影響研究[D]. 朱猛.北京交通大學 2014
本文編號:3028672
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