多尺度聚丙烯纖維干硬性混凝土拉壓性能試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-17 17:36
干硬性混凝土(roller compacted concrete,簡稱RCC)抗彎拉強(qiáng)度較低、韌性較差、在復(fù)雜環(huán)境外荷載作用下易產(chǎn)生裂縫等,影響工程結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命,借助“纖維增強(qiáng)技術(shù)”可有效抑制RCC裂縫的形成和發(fā)展,改善其韌性性能。以往多采用細(xì)聚丙烯纖維(polypropylene fiber,簡稱PPF)與鋼纖維混摻的方法改善RCC力學(xué)性能,但鋼纖維造價(jià)高,不良環(huán)境下耐腐蝕性能差,而新型粗聚丙烯纖維亦稱異形塑鋼纖維,具有與鋼纖維相媲美的增強(qiáng)增韌效果,且PPF價(jià)格低廉、耐腐蝕性能優(yōu)良。鑒于此,本文基于水泥基復(fù)合材料多尺度的結(jié)構(gòu)特征,將不同尺度的粗細(xì)PPF混摻獲得多尺度聚丙烯纖維干硬性混凝土(multi-scale polypropylene fiber roller compacted concrete,簡稱MPFRCC),利用室內(nèi)試驗(yàn)與理論分析相結(jié)合的方法,研究不同尺度PPF摻量及混摻配比對(duì)RCC拉、壓力學(xué)性能的影響,主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)通過改變3種尺度PPF的摻量及混摻配比,設(shè)計(jì)了1個(gè)素RCC和8個(gè)聚丙烯纖維增強(qiáng)干硬性混凝土(polypropylene fibe...
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
主要符號(hào)
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 干硬性混凝土
1.2.2 聚丙烯纖維混凝土
1.2.3 纖維增強(qiáng)干硬性混凝土
1.2.4 纖維混凝土混雜效應(yīng)
1.3 纖維混凝土增強(qiáng)增韌理論
1.3.1 復(fù)合力學(xué)理論
1.3.2 纖維間距理論
1.4 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
2 多尺度聚丙烯纖維干硬性混凝土各齡期拉壓強(qiáng)度試驗(yàn)
2.1 引言
2.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 原材料
2.2.2 配合比
2.2.3 試件澆筑及養(yǎng)護(hù)
2.2.4 試驗(yàn)方法
2.3 立方體劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象及試件破壞形態(tài)
2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果
2.4 立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.4.1 試驗(yàn)現(xiàn)象及試件破壞形態(tài)
2.4.2 試驗(yàn)結(jié)果
2.4.3 基于成熟度理論的RCC抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)分析
2.5 本章小結(jié)
3 多尺度聚丙烯纖維干硬性混凝土單軸受拉性能
3.1 引言
3.2 混凝土單軸受拉試驗(yàn)方法及方案設(shè)計(jì)
3.2.1 面臨的困難
3.2.2 國內(nèi)外已有的試驗(yàn)方法
3.2.3 影響因素分析
3.2.4 方案設(shè)計(jì)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 破壞過程
3.3.2 荷載-位移曲線
3.3.3 強(qiáng)度和韌性
3.4 單軸受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線本構(gòu)模型擬合
3.4.1 曲線方程形式
3.4.2 擬合結(jié)果
3.5 PFRCC抗拉性能機(jī)理分析
3.6 本章小結(jié)
4 多尺度聚丙烯纖維干硬性混凝土單軸受壓性能
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 試件破壞形態(tài)
4.3.2 荷載-位移曲線
4.3.3 強(qiáng)度和韌性
4.4 單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線本構(gòu)模型擬合
4.4.1 曲線方程形式
4.4.2 擬合結(jié)果
4.5 PFRCC抗壓性能機(jī)理分析
4.6 本章小結(jié)
5 多尺度PPF混雜效應(yīng)對(duì)RCC單軸拉壓性能的影響
5.1 引言
5.2 混摻PPF與RCC強(qiáng)度間的量化探究
5.2.1 基于“復(fù)合力學(xué)理論”的討論
5.2.2 基于“纖維間距理論”的討論
5.3 “多尺度纖維混雜效應(yīng)函數(shù)”的提出
5.4 多尺度PPF對(duì)RCC抗拉本構(gòu)關(guān)系的影響
5.4.1 單軸受拉強(qiáng)度
5.4.2 峰值拉應(yīng)變
5.4.3 彈性模量
5.4.4 曲線下降段形狀參數(shù)
5.5 多尺度PPF對(duì)RCC抗壓本構(gòu)關(guān)系的影響
5.5.1 單軸受壓強(qiáng)度
5.5.2 峰值壓應(yīng)變
5.5.3 曲線下降段形狀參數(shù)
5.6 多尺度PPF混摻配比優(yōu)化
5.6.1 FF1和CF1兩種纖維混雜增強(qiáng)RCC
5.6.2 多尺度PPF混雜增強(qiáng)RCC
5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
A.二元PPF任意混摻配比下RCC各力學(xué)指標(biāo)預(yù)測(cè)值
B.多尺度PPF任意混摻配比下RCC各力學(xué)指標(biāo)預(yù)測(cè)值
C.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
D.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
E.作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)、證書
F.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于細(xì)觀結(jié)構(gòu)塑鋼纖維輕骨料混凝土受壓力學(xué)性能數(shù)值模擬[J]. 牛建剛,楊溪原,徐澤華. 建筑科學(xué). 2019(03)
[2]混雜粗/細(xì)聚丙烯纖維混凝土力學(xué)及抗氯離子滲透性能研究[J]. 劉素梅,胡慧瑩. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(02)
[3]聚乙烯醇纖維混凝土力學(xué)性能及早期開裂試驗(yàn)研究[J]. 銀英姿,仇貝. 硅酸鹽通報(bào). 2019(02)
[4]塑鋼纖維摻量、長徑比對(duì)混凝土力學(xué)特性影響[J]. 白春,劉書賢,麻鳳海,王俊美,趙娟,姜景原. 非金屬礦. 2019(01)
[5]快速施工橋梁的研究進(jìn)展[J]. 項(xiàng)貽強(qiáng),竺盛,趙陽. 中國公路學(xué)報(bào). 2018(12)
[6]聚丙烯纖維對(duì)干硬性再生混凝土性能影響試驗(yàn)研究[J]. 許飛,王兵,宋魯光. 揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[7]纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的纖維混雜效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 李黎,曹明莉,馮嘉琪. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[8]聚丙烯纖維混凝土在水利工程中的應(yīng)用[J]. 桂錫軍. 吉林農(nóng)業(yè). 2018(14)
[9]混雜纖維增強(qiáng)再生磚骨料混凝土增強(qiáng)機(jī)制與抗壓性能計(jì)算方法[J]. 高丹盈,景嘉驊,周瀟. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2018(12)
[10]立方體測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)的破裂形態(tài)與機(jī)制[J]. 康亞明,賈延,羅玉財(cái). 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
博士論文
[1]多尺度聚丙烯纖維混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)和拉壓損傷本構(gòu)模型研究[D]. 梁寧慧.重慶大學(xué) 2014
[2]鋼—聚丙烯混雜纖維混凝土單軸受拉性能與本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 梅國棟.武漢大學(xué) 2014
[3]纖維混凝土單層襯砌隧道穩(wěn)定性研究[D]. 杜國平.重慶大學(xué) 2013
[4]鋼—聚丙烯混雜纖維混凝土單軸受壓本構(gòu)關(guān)系與受拉性能研究[D]. 張?jiān)?武漢大學(xué) 2010
[5]一次攤鋪成型的聚合物改性水泥混凝土路面功能層材料研究[D]. 徐方.武漢理工大學(xué) 2010
[6]鋼纖維噴射混凝土力學(xué)特性及其在隧道單層襯砌中的應(yīng)用研究[D]. 祝云華.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]玄武巖—聚丙烯混雜纖維活性粉末混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 徐力斌.東北電力大學(xué) 2018
[2]混雜纖維水泥基復(fù)合材料本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 丁學(xué)兵.安徽理工大學(xué) 2018
[3]多尺寸聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B性試驗(yàn)研究[D]. 郭哲奇.重慶大學(xué) 2018
[4]混雜纖維再生混凝土力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)研究[D]. 高化東.遼寧工業(yè)大學(xué) 2018
[5]多尺度纖維增強(qiáng)水泥基材料的性能及機(jī)理研究[D]. 韓凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[6]多尺寸聚丙烯纖維混凝土抗凍性試驗(yàn)研究[D]. 鐘楊.重慶大學(xué) 2017
[7]基于雙K準(zhǔn)則的多尺寸聚丙烯纖維混凝土斷裂韌性研究[D]. 代繼飛.重慶大學(xué) 2017
[8]成熟度法預(yù)測(cè)冬期施工混凝土的強(qiáng)度[D]. 邱亞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[9]耐堿玻璃纖維干硬性混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 宋英杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[10]混雜纖維高強(qiáng)混凝土基本力學(xué)性能和耐久性試驗(yàn)研究[D]. 張騰.遼寧工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3679660
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
主要符號(hào)
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 干硬性混凝土
1.2.2 聚丙烯纖維混凝土
1.2.3 纖維增強(qiáng)干硬性混凝土
1.2.4 纖維混凝土混雜效應(yīng)
1.3 纖維混凝土增強(qiáng)增韌理論
1.3.1 復(fù)合力學(xué)理論
1.3.2 纖維間距理論
1.4 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.4.1 研究內(nèi)容
1.4.2 技術(shù)路線
2 多尺度聚丙烯纖維干硬性混凝土各齡期拉壓強(qiáng)度試驗(yàn)
2.1 引言
2.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 原材料
2.2.2 配合比
2.2.3 試件澆筑及養(yǎng)護(hù)
2.2.4 試驗(yàn)方法
2.3 立方體劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象及試件破壞形態(tài)
2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果
2.4 立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.4.1 試驗(yàn)現(xiàn)象及試件破壞形態(tài)
2.4.2 試驗(yàn)結(jié)果
2.4.3 基于成熟度理論的RCC抗壓強(qiáng)度預(yù)測(cè)分析
2.5 本章小結(jié)
3 多尺度聚丙烯纖維干硬性混凝土單軸受拉性能
3.1 引言
3.2 混凝土單軸受拉試驗(yàn)方法及方案設(shè)計(jì)
3.2.1 面臨的困難
3.2.2 國內(nèi)外已有的試驗(yàn)方法
3.2.3 影響因素分析
3.2.4 方案設(shè)計(jì)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 破壞過程
3.3.2 荷載-位移曲線
3.3.3 強(qiáng)度和韌性
3.4 單軸受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線本構(gòu)模型擬合
3.4.1 曲線方程形式
3.4.2 擬合結(jié)果
3.5 PFRCC抗拉性能機(jī)理分析
3.6 本章小結(jié)
4 多尺度聚丙烯纖維干硬性混凝土單軸受壓性能
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 試件破壞形態(tài)
4.3.2 荷載-位移曲線
4.3.3 強(qiáng)度和韌性
4.4 單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線本構(gòu)模型擬合
4.4.1 曲線方程形式
4.4.2 擬合結(jié)果
4.5 PFRCC抗壓性能機(jī)理分析
4.6 本章小結(jié)
5 多尺度PPF混雜效應(yīng)對(duì)RCC單軸拉壓性能的影響
5.1 引言
5.2 混摻PPF與RCC強(qiáng)度間的量化探究
5.2.1 基于“復(fù)合力學(xué)理論”的討論
5.2.2 基于“纖維間距理論”的討論
5.3 “多尺度纖維混雜效應(yīng)函數(shù)”的提出
5.4 多尺度PPF對(duì)RCC抗拉本構(gòu)關(guān)系的影響
5.4.1 單軸受拉強(qiáng)度
5.4.2 峰值拉應(yīng)變
5.4.3 彈性模量
5.4.4 曲線下降段形狀參數(shù)
5.5 多尺度PPF對(duì)RCC抗壓本構(gòu)關(guān)系的影響
5.5.1 單軸受壓強(qiáng)度
5.5.2 峰值壓應(yīng)變
5.5.3 曲線下降段形狀參數(shù)
5.6 多尺度PPF混摻配比優(yōu)化
5.6.1 FF1和CF1兩種纖維混雜增強(qiáng)RCC
5.6.2 多尺度PPF混雜增強(qiáng)RCC
5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
A.二元PPF任意混摻配比下RCC各力學(xué)指標(biāo)預(yù)測(cè)值
B.多尺度PPF任意混摻配比下RCC各力學(xué)指標(biāo)預(yù)測(cè)值
C.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
D.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
E.作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)、證書
F.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于細(xì)觀結(jié)構(gòu)塑鋼纖維輕骨料混凝土受壓力學(xué)性能數(shù)值模擬[J]. 牛建剛,楊溪原,徐澤華. 建筑科學(xué). 2019(03)
[2]混雜粗/細(xì)聚丙烯纖維混凝土力學(xué)及抗氯離子滲透性能研究[J]. 劉素梅,胡慧瑩. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(02)
[3]聚乙烯醇纖維混凝土力學(xué)性能及早期開裂試驗(yàn)研究[J]. 銀英姿,仇貝. 硅酸鹽通報(bào). 2019(02)
[4]塑鋼纖維摻量、長徑比對(duì)混凝土力學(xué)特性影響[J]. 白春,劉書賢,麻鳳海,王俊美,趙娟,姜景原. 非金屬礦. 2019(01)
[5]快速施工橋梁的研究進(jìn)展[J]. 項(xiàng)貽強(qiáng),竺盛,趙陽. 中國公路學(xué)報(bào). 2018(12)
[6]聚丙烯纖維對(duì)干硬性再生混凝土性能影響試驗(yàn)研究[J]. 許飛,王兵,宋魯光. 揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[7]纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的纖維混雜效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 李黎,曹明莉,馮嘉琪. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(04)
[8]聚丙烯纖維混凝土在水利工程中的應(yīng)用[J]. 桂錫軍. 吉林農(nóng)業(yè). 2018(14)
[9]混雜纖維增強(qiáng)再生磚骨料混凝土增強(qiáng)機(jī)制與抗壓性能計(jì)算方法[J]. 高丹盈,景嘉驊,周瀟. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2018(12)
[10]立方體測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度時(shí)的破裂形態(tài)與機(jī)制[J]. 康亞明,賈延,羅玉財(cái). 西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(02)
博士論文
[1]多尺度聚丙烯纖維混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)和拉壓損傷本構(gòu)模型研究[D]. 梁寧慧.重慶大學(xué) 2014
[2]鋼—聚丙烯混雜纖維混凝土單軸受拉性能與本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 梅國棟.武漢大學(xué) 2014
[3]纖維混凝土單層襯砌隧道穩(wěn)定性研究[D]. 杜國平.重慶大學(xué) 2013
[4]鋼—聚丙烯混雜纖維混凝土單軸受壓本構(gòu)關(guān)系與受拉性能研究[D]. 張?jiān)?武漢大學(xué) 2010
[5]一次攤鋪成型的聚合物改性水泥混凝土路面功能層材料研究[D]. 徐方.武漢理工大學(xué) 2010
[6]鋼纖維噴射混凝土力學(xué)特性及其在隧道單層襯砌中的應(yīng)用研究[D]. 祝云華.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]玄武巖—聚丙烯混雜纖維活性粉末混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 徐力斌.東北電力大學(xué) 2018
[2]混雜纖維水泥基復(fù)合材料本構(gòu)關(guān)系研究[D]. 丁學(xué)兵.安徽理工大學(xué) 2018
[3]多尺寸聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B性試驗(yàn)研究[D]. 郭哲奇.重慶大學(xué) 2018
[4]混雜纖維再生混凝土力學(xué)性能及微觀結(jié)構(gòu)研究[D]. 高化東.遼寧工業(yè)大學(xué) 2018
[5]多尺度纖維增強(qiáng)水泥基材料的性能及機(jī)理研究[D]. 韓凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[6]多尺寸聚丙烯纖維混凝土抗凍性試驗(yàn)研究[D]. 鐘楊.重慶大學(xué) 2017
[7]基于雙K準(zhǔn)則的多尺寸聚丙烯纖維混凝土斷裂韌性研究[D]. 代繼飛.重慶大學(xué) 2017
[8]成熟度法預(yù)測(cè)冬期施工混凝土的強(qiáng)度[D]. 邱亞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[9]耐堿玻璃纖維干硬性混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 宋英杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[10]混雜纖維高強(qiáng)混凝土基本力學(xué)性能和耐久性試驗(yàn)研究[D]. 張騰.遼寧工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3679660
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