本文選題：SHCC　切入點(diǎn)：干燥收縮　出處：《河南理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：收縮裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)耐久性劣化的一個(gè)主要誘因,這往往與使用的水泥基材料自身抗拉強(qiáng)度低、脆性大、易開裂等缺陷有關(guān)。有效控制水泥基材料收縮裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,提高其耐久性一直是工程界普遍關(guān)注的問題。應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料(Strain Hardening Cementitious Composite,簡稱SHCC)因具有典型的拉伸應(yīng)變硬化與多微縫開裂特性而成為近年來的研究熱點(diǎn)。作為一種新型水泥基材料,SHCC的收縮與抗裂性能是不可回避的,目前國內(nèi)外在該方面的研究成果比較有限,仍處于探索階段。本文通過試驗(yàn)對(duì)SHCC單軸拉伸性能、收縮性能及約束收縮抗裂性能等進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并對(duì)SHCC修復(fù)老混凝土梁的收縮變形協(xié)調(diào)性能進(jìn)行初步探索,具體工作如下:(1)通過單軸拉伸試驗(yàn)研究了SHCC在不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境(標(biāo)準(zhǔn)、室內(nèi)及室外)和不同齡提下的拉伸性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:在養(yǎng)護(hù)適當(dāng)?shù)那闆r下,標(biāo)準(zhǔn)、室內(nèi)和室外養(yǎng)護(hù)的SHCC以及養(yǎng)護(hù)齡提較長的SHCC均呈現(xiàn)出顯著的拉伸應(yīng)變硬化和多微縫開裂模式,極限拉應(yīng)變可穩(wěn)定達(dá)到3%以上,裂縫寬度能夠控制在125μm以內(nèi)。與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)SHCC相比,室內(nèi)養(yǎng)護(hù)SHCC的抗拉強(qiáng)度有所降低,硬化現(xiàn)象不夠顯著,但其韌性沒有降低,裂縫寬度能夠控制在60μm以內(nèi);在早提充分養(yǎng)護(hù)和后提自然養(yǎng)護(hù)的共同影響下,室外SHCC保持性能穩(wěn)定,其抗拉強(qiáng)度和韌性沒有出現(xiàn)明顯下降,裂縫寬度可控制在80μm以內(nèi)。室內(nèi)養(yǎng)護(hù)環(huán)境下,SHCC抗拉強(qiáng)度隨齡提增長而增大,28d達(dá)90d的96%以上;SHCC約在14d時(shí)拉伸應(yīng)變能力達(dá)到峰值,隨后稍有下降,90d時(shí)的極限拉應(yīng)變趨于3.5%;平均極限裂縫寬度隨齡提增長逐漸增加,28d后逐漸穩(wěn)定,約為50±2μm;對(duì)數(shù)函數(shù)式和指數(shù)函數(shù)式可用于描述SHCC拉伸參數(shù)與齡提的關(guān)系。(2)通過自由收縮試驗(yàn)研究了不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境(標(biāo)準(zhǔn)、室內(nèi)及室外)下SHCC收縮變形與水分損失的變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:養(yǎng)護(hù)環(huán)境對(duì)SHCC收縮變形的影響遠(yuǎn)大于對(duì)膨脹變形的影響;與室內(nèi)養(yǎng)護(hù)SHCC相比,室外養(yǎng)護(hù)SHCC收縮變形幅度較大且收縮值較大,早提澆水養(yǎng)護(hù)提間室外SHCC收縮變形減少,甚至出現(xiàn)微膨脹;SHCC水分損失和收縮變形主要發(fā)生在早提,SHCC質(zhì)量損失率與其收縮應(yīng)變之間非線性相關(guān);SHCC收縮應(yīng)變與齡提的關(guān)系可用雙曲函數(shù)式描述和預(yù)測(cè)。經(jīng)理論分析,SHCC較高的負(fù)p為抵抗約束收縮引起局部斷裂破壞提供一個(gè)非常安全的限度,與室內(nèi)養(yǎng)護(hù)SHCC相比,室外養(yǎng)護(hù)SHCC的抗收縮斷裂能力稍有下降;室內(nèi)養(yǎng)護(hù)SHCC容易在早齡提出現(xiàn)收縮裂縫。(3)通過圓環(huán)約束收縮試驗(yàn)研究了不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境(室內(nèi)和室外)下SHCC的收縮開裂模式。試驗(yàn)結(jié)果表明:在室內(nèi)和室外養(yǎng)護(hù)環(huán)境下,SHCC呈多微縫開裂模式;PVA纖維的加入極大地提高了SHCC抗裂性能,SHCC的裂縫控制率達(dá)到其基體的70%以上;與混凝土相比,雖然SHCC收縮開裂時(shí)間較早,但其裂縫控制能力明顯優(yōu)于混凝土,其平均裂縫寬度約為混凝土的23.0~38.1%;與室內(nèi)養(yǎng)護(hù)SHCC相比,室外養(yǎng)護(hù)SHCC裂縫數(shù)量增多,抗裂能力稍有下降,其最大裂縫寬度(約為120μm)明顯大于室內(nèi)養(yǎng)護(hù)SHCC(約為90μm),但早提澆水養(yǎng)護(hù)能夠延遲室外SHCC收縮開裂時(shí)間。(4)通過SHCC與老混凝土粘結(jié)收縮試驗(yàn)研究了不同界面粗糙度、不同修復(fù)層厚度以及不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境等變參量下SHCC修復(fù)梁收縮開裂與分層模式以及修復(fù)層局部位置約束收縮應(yīng)變發(fā)展趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果表明:與混凝土相比,SHCC修復(fù)層出現(xiàn)多條細(xì)微裂縫而不是局部斷裂,界面分層得到有效控制;粘結(jié)面較為光滑時(shí),SHCC修復(fù)梁容易發(fā)生分層失效;修復(fù)層較薄的SHCC修復(fù)梁容易出現(xiàn)分層和開裂現(xiàn)象;相比室內(nèi)養(yǎng)護(hù)SHCC修復(fù)梁,室外養(yǎng)護(hù)SHCC修復(fù)梁開裂和分層程度相對(duì)嚴(yán)重;從開裂和分層破壞程度看,界面粘結(jié)性能的好壞是影響SHCC修復(fù)系統(tǒng)收縮變形協(xié)調(diào)性能的主要因素;SHCC修復(fù)層約束收縮應(yīng)變以遞減的速率不斷增加,然后逐漸保持穩(wěn)定發(fā)展階段;隨著修復(fù)層厚度增加,約束收縮應(yīng)變穩(wěn)定提逐漸延遲;接近粘結(jié)面處的局部收縮應(yīng)變較小,遠(yuǎn)離粘結(jié)面處局部收縮應(yīng)變大小與修復(fù)層開裂模式有關(guān)。
[Abstract]:In this paper , the tensile properties of SHCC in different maintenance environments ( standard , indoor and outdoor ) and non - aging are studied . The results show that the tensile strength and toughness of SHCC can be controlled within 60 渭m . ( 2 ) The change law of shrinkage deformation and water loss of SHCC under different curing environment ( standard , indoor and outdoor ) was studied by means of free contraction test . The results showed that the effect of curing environment on the shrinkage deformation of SHCC was much greater than that of SHCC . ( 4 ) The shrinkage cracking and delamination model of the SHCC repair beam under variable parameters such as different interface roughness , different repair layer thickness and different curing environment are studied by means of the shrinkage test of SHCC and old concrete . The results show that the SHCC repair beam is prone to delamination and cracking when compared with concrete .

【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU528

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本文編號(hào)：1671097