混凝土材料表現(xiàn)為自身脆性強,抗壓強度遠大于抗彎強度。為了增加其韌性,摻加聚丙烯纖維和鋼纖維,以期達到增加其抗彎強度和增加其耐久性,減小路面厚度,節(jié)約資源的目的。對聚丙烯混凝土和鋼纖維混凝土基本力學特性進行研究。綜合考慮增強系數(shù)和混雜系數(shù),確定聚丙烯纖維的適宜摻量和鋼纖維的摻量范圍。比較了聚丙烯混凝土、鋼纖維混凝土與素混凝土的抗折強度,以及不同鋼纖維摻量對抗折強度提高的幅度,并對其增強機理進行分析。同時,對混凝土的疲勞性能進行研究,并擬定疲勞方程。檢驗其與應力水平相關(guān)性和顯著性。最后對不同類型混凝土路面進行結(jié)構(gòu)組合設(shè)計,校核和檢驗極限狀態(tài)時的應力,分析其結(jié)果。結(jié)果表明:鋼纖維增韌效果較之聚丙烯明顯,增韌效果隨著纖維摻量先增加后有降低的趨勢,最佳鋼纖維摻量在0.7%左右。其中指標I5增加最明顯的是SS-7混凝土,為211.71%,I10和I20增加最明顯的是LS-7混凝土,分別為291.89%和415.32%;而鋼纖維混凝土的抗凍性明顯得到提高。宏觀上來講,纖維混凝土的疲勞破壞過程是從產(chǎn)生裂縫開始,然后裂縫加寬,直到完全破壞;而素混凝土則是脆性破壞。素混凝土、聚丙烯纖維混凝土、鋼纖維混凝土... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

合成級配曲線圖

沓ざ任?8mm的鋼纖維，SS代表長度為28mm的鋼纖維，3、7、10分別表示鋼纖維在混凝土中的摻量為0.3%、0.7%、1.0%，例如：LS-7混凝土即代表鋼纖維長度為38mm，摻量為0.7%的混凝土。2.4試件成型及養(yǎng)護試件成型時首先應該進行試拌，值得注意的是，在此過程中，要力求使纖維均勻分散在拌合物中，即混合充分，具體步驟如下：首先將石子、砂以及減水劑、試驗用纖維倒入拌合鍋中，進行低速攪拌2min，然后再加入水泥進行低速攪拌1min，最后加入事先稱好的水，注意要低速攪拌1min，再高速攪拌2min。鋼纖維混凝土的成型前攪拌流程如下圖2-2所示。圖2-2纖維混凝土成型過程混凝土試件采用標準養(yǎng)護，溫度為20±3℃，相對濕度不小于95%，養(yǎng)護齡期不小于28天。2.5本章小結(jié)本章介紹了本試驗研究所選原材料的技術(shù)性能、混凝土基本配合比及試件的成型和養(yǎng)護方法。本文中以P·O42.5水泥作為原材料，根據(jù)試驗測得其各項參數(shù)指標，結(jié)果全都符合GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》的規(guī)范規(guī)定；以當?shù)爻Ｒ姾由白鳛楸疚脑囼炈玫募毤�，測得其細度模數(shù)為2.12，屬于細砂；測得其顆粒級配等均滿足GB/T14684-2011《建筑用砂》指標規(guī)定；試驗用減水劑為聚羧酸高效減水劑，質(zhì)量滿足GB8076-2008《混凝土外加劑》規(guī)范要求；石料的級配滿足JGJ52-2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》的要求；纖維選用不同長度、不同長徑比、同一異型382.50.8（mm）銑削型鋼纖維纖維和聚丙烯纖維；用自來水為試驗用水。試驗用基準配合比按規(guī)范計算，其中水泥用量為386kg/m3、采用0.4的水灰比，0.39的砂率，減水劑摻量選用1.5%。在此基礎(chǔ)上，加入不同摻量、不同品種的纖維進行纖維混凝土的后續(xù)性能試驗。

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-21-圖3-2抗彎試驗加載裝置簡圖3.2.3評價指標與試驗結(jié)果參照CECS13:2009《纖維混凝土試驗方法標準》6.96條和6.97條規(guī)定計算鋼纖維混凝土的彎曲韌性指數(shù)和彎曲韌性比，計算簡圖如圖3-3所示。圖3-3彎曲韌性指數(shù)計算簡圖彎曲韌性指數(shù)：將100mm×100mm×400mm尺寸的梁式試件看做理想彈塑性體，用可以操控位移變形的剛性試驗設(shè)備上，按照四點彎曲的方法彎拉試驗，試驗取試件底部支點跨度為300mm，最終測得如圖3-3荷載一撓度曲線圖。在圖上首先得出初裂撓度δ（即試件達到初裂點對應于的撓度）時荷載一撓度曲線下的面積，如圖。選擇初裂撓度δ的1倍、3倍、5.5倍、以及10.5倍的大小對應在坐標橫軸上，找到對應點分別命名為B、D、F、和H，使用繪圖軟件得出OAB、OAC、OACD、OAEF以及OAGH的面積，分別記為1Ω、2Ω、3Ω和4Ω。彎曲韌性指數(shù)計算如公式3-2所示：25131014201===III（3-2）


本文編號：3401242