自密實混凝土在自身重力的影響下,通過流動,不需額外振動即可密實并成型的優(yōu)勢,解決了實際工程中薄壁、復雜形體、過密配筋等結構引起的建造問題,同時,降低了施工噪音,響應了國家對于綠色建筑的呼吁。由此,自密實混凝土逐漸被廣泛應用。而混凝土低抗拉強度、低抗拉應變、韌性差、抗裂性差等弱點隨著現(xiàn)代建筑對混凝土等級要求的提高愈加明顯。研究表明:纖維的摻入,可提高水泥基復合材料的韌性、強度和抗裂性能,使得纖維改性高強自密實混凝土發(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構層次上改善混凝土多方面的性能。鋼纖維作為增強、增韌纖維己在混凝土領域廣泛應用,鍍銅微絲鋼纖維是亞毫米級尺寸的鋼纖維,較普通鋼纖維更適合對工作性能有嚴格要求的自密實混凝土。納米碳纖維是亞微米級尺寸的石墨纖維,具有高強度、高彈性模量、良好的韌性和優(yōu)異的導電、導熱性能。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高強自密實混凝土的改性作用。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參數,制備混雜纖維改性高強自密實混凝土,并保證此類混凝土滿足相關工作性能及力學性能指標。(2)研究混雜纖維對高強自密實混凝土工作性能、力學性能、彎曲韌性及抗裂性能的改性作用。通過坍落擴展度試驗及J環(huán)試驗衡量混雜纖維改性高強自密實混凝土填充性和間隙通過性這兩個工作性能指標。其后,由力學性能試驗獲得混雜纖維改性混凝土的相關力學表現(xiàn)。再通過彎曲韌性試驗得到的荷載-位移曲線,經計算得到初始彎曲韌度比及彎曲韌度比,以衡量混雜纖維對混凝土韌性的改性情況。最后進行平板抗裂試驗,綜合分析兩纖維對裂縫的總長度、裂縫平均寬度、裂縫名義面積作用機理,評估混雜纖維對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混凝土力學性能、韌性、早期抗裂性能的改性機理,根據混雜纖維力學性能實測值建立BP神經網絡,并對其準確度進行分析,驗證是否可通過該數值分析算法進行合理預測。通過神經網絡預測,細化自變量刻度,并結合二次非線性擬合的方法,得到混凝土力學性能、韌性、早期抗裂性能隨兩纖維摻量變化曲面圖,進而獲知混雜纖維的最優(yōu)摻量配比范圍。
【學位單位】：東北林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

圖１－１技術路線??

為５０－５００。納米碳纖維具備高比強度、高比模量等優(yōu)勢，同時，具有良好的導電、導熱??能力。??本試驗所用納米碳纖維，為日本ＳｈｏｗａＤｅｎｋｏ公司提供，材料外觀見圖２－１?（ｂ），其??物理參數見表２－７，?ＳＥＭ、ＴＥＭ圖像見圖２－２。??表２－７納米碳纖維的物理參數??纖維種類?長度／ｊｉｍ?直徑／ｎｍ?表觀密度／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??齡壤，讓ｊ?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試驗配合比設計??制備高強自密實混凝土時，需要在保證混凝土工作性能符合相關規(guī)范的前提下，使??其達到所需強度。由于關于高強自密實混凝土的相關規(guī)范及配合比計算標準尚未報道，??故本試驗參照規(guī)范《自密實混凝土應用技術規(guī)程》和《高強混凝土應用技術規(guī)程》及相關??學術成果，進行基準混凝土的配合比設計。??－１４－??

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本文編號：2865818