自密實(shí)混凝土在自身重力的影響下,通過(guò)流動(dòng),不需額外振動(dòng)即可密實(shí)并成型的優(yōu)勢(shì),解決了實(shí)際工程中薄壁、復(fù)雜形體、過(guò)密配筋等結(jié)構(gòu)引起的建造問(wèn)題,同時(shí),降低了施工噪音,響應(yīng)了國(guó)家對(duì)于綠色建筑的呼吁。由此,自密實(shí)混凝土逐漸被廣泛應(yīng)用。而混凝土低抗拉強(qiáng)度、低抗拉應(yīng)變、韌性差、抗裂性差等弱點(diǎn)隨著現(xiàn)代建筑對(duì)混凝土等級(jí)要求的提高愈加明顯。研究表明:纖維的摻入,可提高水泥基復(fù)合材料的韌性、強(qiáng)度和抗裂性能,使得纖維改性高強(qiáng)自密實(shí)混凝土發(fā)展為高性能混凝土的研究方向之一。然而,單一纖維的摻入只能在某一尺寸上改善混凝土某一方面的性能,而不同尺度的混雜纖維能在不同結(jié)構(gòu)層次上改善混凝土多方面的性能。鋼纖維作為增強(qiáng)、增韌纖維己在混凝土領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,鍍銅微絲鋼纖維是亞毫米級(jí)尺寸的鋼纖維,較普通鋼纖維更適合對(duì)工作性能有嚴(yán)格要求的自密實(shí)混凝土。納米碳纖維是亞微米級(jí)尺寸的石墨纖維,具有高強(qiáng)度、高彈性模量、良好的韌性和優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。因而,本文考慮研究鍍銅微絲鋼纖維和納米碳纖維混摻下對(duì)高強(qiáng)自密實(shí)混凝土的改性作用。主要完成以下幾方面工作:(1)以鍍銅微絲鋼纖維和納米碳纖維的體積摻量為試驗(yàn)參數(shù),制備混雜纖維改性高強(qiáng)自密實(shí)混凝土,并保證此類(lèi)混凝土滿(mǎn)足相關(guān)工作性能及力學(xué)性能指標(biāo)。(2)研究混雜纖維對(duì)高強(qiáng)自密實(shí)混凝土工作性能、力學(xué)性能、彎曲韌性及抗裂性能的改性作用。通過(guò)坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)及J環(huán)試驗(yàn)衡量混雜纖維改性高強(qiáng)自密實(shí)混凝土填充性和間隙通過(guò)性這兩個(gè)工作性能指標(biāo)。其后,由力學(xué)性能試驗(yàn)獲得混雜纖維改性混凝土的相關(guān)力學(xué)表現(xiàn)。再通過(guò)彎曲韌性試驗(yàn)得到的荷載-位移曲線(xiàn),經(jīng)計(jì)算得到初始彎曲韌度比及彎曲韌度比,以衡量混雜纖維對(duì)混凝土韌性的改性情況。最后進(jìn)行平板抗裂試驗(yàn),綜合分析兩纖維對(duì)裂縫的總長(zhǎng)度、裂縫平均寬度、裂縫名義面積作用機(jī)理,評(píng)估混雜纖維對(duì)早齡期混凝土抗裂性能的改性作用。(3)為深度剖析混雜纖維對(duì)混凝土力學(xué)性能、韌性、早期抗裂性能的改性機(jī)理,根據(jù)混雜纖維力學(xué)性能實(shí)測(cè)值建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并對(duì)其準(zhǔn)確度進(jìn)行分析,驗(yàn)證是否可通過(guò)該數(shù)值分析算法進(jìn)行合理預(yù)測(cè)。通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè),細(xì)化自變量刻度,并結(jié)合二次非線(xiàn)性擬合的方法,得到混凝土力學(xué)性能、韌性、早期抗裂性能隨兩纖維摻量變化曲面圖,進(jìn)而獲知混雜纖維的最優(yōu)摻量配比范圍。
【學(xué)位單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TU528
【部分圖文】：

圖１－１技術(shù)路線(xiàn)??

為５０－５００。納米碳纖維具備高比強(qiáng)度、高比模量等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱??能力。??本試驗(yàn)所用納米碳纖維，為日本ＳｈｏｗａＤｅｎｋｏ公司提供，材料外觀(guān)見(jiàn)圖２－１?（ｂ），其??物理參數(shù)見(jiàn)表２－７，?ＳＥＭ、ＴＥＭ圖像見(jiàn)圖２－２。??表２－７納米碳纖維的物理參數(shù)??纖維種類(lèi)?長(zhǎng)度／ｊｉｍ?直徑／ｎｍ?表觀(guān)密度／ｇ／ｃｍ３?比表面積／ｍ２／ｇ??納米碳纖維?５－１０?１５０?２?１３??？—??＿??（ａ）鍍銅微絲鋼纖維?（ｂ）納米碳纖維??圖２－１纖維材料外觀(guān)??齡壤，讓?zhuān)?廉，??圖２－２納米碳纖維掃描電子顯微鏡及透射電子顯微鏡成像??２．２試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)??制備高強(qiáng)自密實(shí)混凝土?xí)r，需要在保證混凝土工作性能符合相關(guān)規(guī)范的前提下，使??其達(dá)到所需強(qiáng)度。由于關(guān)于高強(qiáng)自密實(shí)混凝土的相關(guān)規(guī)范及配合比計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)尚未報(bào)道，??故本試驗(yàn)參照規(guī)范《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》和《高強(qiáng)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》及相關(guān)??學(xué)術(shù)成果，進(jìn)行基準(zhǔn)混凝土的配合比設(shè)計(jì)。??－１４－??

為５０－５００。納米碳纖維具備高比強(qiáng)度、高比模量等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱??能力。??本試驗(yàn)所用納米碳纖維，為日本ＳｈｏｗａＤｅｎｋｏ公司提供，材料外觀(guān)見(jiàn)圖２－１?（ｂ），其??物理參數(shù)見(jiàn)表２－７，?ＳＥＭ、ＴＥＭ圖像見(jiàn)圖２－２。??表２－７納米碳纖維的物理參數(shù)??纖維種類(lèi)?長(zhǎng)度／ｊｉｍ?直徑／ｎｍ?表觀(guān)密度／ｇ／ｃｍ３?比表面積／ｍ２／ｇ??納米碳纖維?５－１０?１５０?２?１３??？—??＿??（ａ）鍍銅微絲鋼纖維?（ｂ）納米碳纖維??圖２－１纖維材料外觀(guān)??齡壤，讓?zhuān)?廉，??圖２－２納米碳纖維掃描電子顯微鏡及透射電子顯微鏡成像??２．２試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)??制備高強(qiáng)自密實(shí)混凝土?xí)r，需要在保證混凝土工作性能符合相關(guān)規(guī)范的前提下，使??其達(dá)到所需強(qiáng)度。由于關(guān)于高強(qiáng)自密實(shí)混凝土的相關(guān)規(guī)范及配合比計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)尚未報(bào)道，??故本試驗(yàn)參照規(guī)范《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》和《高強(qiáng)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》及相關(guān)??學(xué)術(shù)成果，進(jìn)行基準(zhǔn)混凝土的配合比設(shè)計(jì)。??－１４－??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2865818