聚丙烯纖維混凝土（Polypropylene fiber reinforced concrete,PPFRC）在我國水利工程、土木工程和巖土工程中使用廣泛,在不同工程中,其配合比、纖維摻量、養(yǎng)護(hù)條件等均存在較大差異,對其性能也會(huì)有不同程度的影響。本文以聚丙烯纖維混凝土為對象,研究了不同養(yǎng)護(hù)齡期下不同摻量聚丙烯纖維混凝土的力學(xué)性能變化規(guī)律、纖維阻裂性能以及在不同應(yīng)力條件下的破壞規(guī)律,以期為聚丙烯纖維混凝土的合理使用提供理論支撐。本文的研究內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面:（1）統(tǒng)計(jì)分析了不同纖維摻量對混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性能及抗干縮性能的影響規(guī)律。并結(jié)合工程應(yīng)用情況,匯總了聚丙烯纖維混凝土應(yīng)用于水利工程中的哪些部位,發(fā)現(xiàn)水利工程中常用的纖維摻量在0.6～1.5 kg/m3之間,其中0.9 kg/m3摻量使用最多。根據(jù)調(diào)研情況提出本文的研究問題。（2）討論了不同纖維摻量對混凝土拌合物工作性能的影響,發(fā)現(xiàn)聚丙烯纖維（Polypropylene fiber,PPF）的添加降低了混凝土的可加工性。在水膠比為0.36的配合比中,摻量超過1.2 kg/m3時(shí),混合料攪拌困難,需調(diào)整拌合用水與減水劑用量。聚丙烯纖維的... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

寧波市白溪水庫Fig.1-2BaixiReservoir,NingboCity

三組中 PPF 摻量的增加使混凝土收縮率逐漸減小。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)齡期 28 天之前，混凝土率變化較大，隨著齡期繼續(xù)增長，收縮率變化越來越小，逐漸趨于穩(wěn)定。通過比較四據(jù)，從第 3 天開始到 91 天，測量收縮值，發(fā)現(xiàn)與未摻量纖維相比，摻有纖維的混凝縮率減少范圍在 0.4%~67.5%之間�；炷恋氖湛s值很小，但抗拉強(qiáng)度很低，即使很小的收縮變形也會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)混凝土因抗拉強(qiáng)度不足而發(fā)生破壞，因此人們關(guān)注的并不是收縮本身，而是收縮引起裂。摻入 PPF 后，混凝土發(fā)生收縮時(shí)，纖維通過橋接作用抑制裂縫生成，從而提高拉強(qiáng)度和韌性。（3）PPF 對混凝土抗?jié)B性能影響滲透性是混凝土耐久性的關(guān)鍵，是碳化、氯離子和硫酸鹽侵蝕的條件�；炷羶�(nèi)部大量毛細(xì)管及微裂紋，為混凝土滲水提供了通道。纖維通過抑制混凝土收縮裂縫和干縫，使混凝土的抗?jié)B性能顯著提高[60-62]。從圖 1-7 可見，混凝土的滲透性能、強(qiáng)度以凝土的開裂之間相互影響，決定著混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性�；炷翝B透性較大導(dǎo)致外界侵蝕性物質(zhì)進(jìn)入其內(nèi)部引起破壞性反應(yīng)，對混凝土強(qiáng)度不利；強(qiáng)度的降低又成混凝土的開裂，加大其滲透性，從而導(dǎo)致混凝土更大范圍的破壞[63]。

0 1 2 3 4 50纖維摻量 (kg/m3)圖 1-8 PPF 摻量對混凝土抗?jié)B性能的影響[64-69]Fig.1-8 Effect of Polypropylene Fiber Content on Concrete Impermeability[64-69].3 纖維混凝土的阻裂機(jī)理20 世紀(jì) 60 年代至 70 年代出現(xiàn)的基于混合率法則的復(fù)合材料理論和建立在斷裂力礎(chǔ)上的纖維間距理論被譽(yù)為最具有影響意義的纖維阻裂理論[70]。對素混凝土而言，裂縫擴(kuò)展失穩(wěn)前，其裂縫前沿形成一個(gè)微裂縫區(qū)域，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到值時(shí)，微裂區(qū)失穩(wěn)擴(kuò)展。纖維的存在可以有效阻止或延緩裂縫的發(fā)展，如圖 1-9 所著加載的進(jìn)行，三維亂向分布于混凝土基體中的纖維會(huì)對裂縫的發(fā)展起阻礙作用。聚纖維阻裂機(jī)理具體表現(xiàn)：當(dāng)裂縫發(fā)展遇到纖維時(shí)，由于纖維的阻礙作用，裂縫被迫改展方向，或跨越纖維形成更細(xì)微的裂縫；纖維跨越裂縫傳遞荷載，均化混凝土內(nèi)部應(yīng)，削弱微裂縫尖端的應(yīng)力集中，抑制裂縫擴(kuò)展。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙摻偏高嶺土及聚丙烯纖維對混凝土性能的影響研究[J]. 陳建國,張世城,陳國慶,濮琦.  混凝土. 2018(08)
[2]基于SHPB試驗(yàn)的多尺寸聚丙烯纖維混凝土動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究[J]. 劉新榮,柯煒,梁寧慧,繆慶旭,楊鵬,郭哲奇.  材料導(dǎo)報(bào). 2018(S1)
[3]聚丙烯纖維混凝土單軸受壓損傷機(jī)理研究[J]. 黃俊男,顏燕祥.  混凝土與水泥制品. 2018(02)
[4]聚丙烯纖維在混凝土工程中的應(yīng)用[J]. 徐傅晶.  四川水泥. 2017(12)
[5]多尺寸聚丙烯纖維混凝土抗彎韌性試驗(yàn)研究[J]. 梁寧慧,鐘楊,劉新榮.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(10)
[6]基于試驗(yàn)分析的聚丙烯纖維混凝土抗裂性研究[J]. 張磊,張永存,晁鵬超.  河南城建學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]聚丙烯纖維混凝土力學(xué)與抗?jié)B性試驗(yàn)[J]. 吳建祥,高巖,韓春勇,關(guān)風(fēng)林.  低溫建筑技術(shù). 2016(10)
[8]噴射聚丙烯纖維混凝土滲透性試驗(yàn)研究[J]. 董如夢.  四川建筑. 2016(04)
[9]聚丙烯纖維混凝土噴層支護(hù)研究與工程應(yīng)用[J]. 姚韋靖,龐建勇,張金松.  煤炭技術(shù). 2016(02)
[10]聚丙烯纖維對混凝土力學(xué)性能影響的研究[J]. 畢駿,張?jiān)ゴ?諶文武,劉偉,熊瀏陽.  硅酸鹽通報(bào). 2015(06)

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]氯鹽環(huán)境下聚丙烯纖維混凝土耐久性能研究[D]. 王晨飛.西安建筑科技大學(xué) 2012
[3]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]鋼纖維混凝土彎曲韌性及殘余抗折強(qiáng)度試驗(yàn)研究[D]. 趙臻真.鄭州大學(xué) 2017
[2]柔性纖維混凝土阻裂機(jī)理及在連續(xù)剛構(gòu)橋中的應(yīng)用研究[D]. 張強(qiáng)強(qiáng).重慶交通大學(xué) 2016
[3]聚丙烯粗纖維混凝土性能試驗(yàn)研究[D]. 王寶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于凍融損傷的纖維混凝土耐久性研究[D]. 包永剛.鄭州大學(xué) 2014
[5]聚丙烯纖維混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)研究以及在邊坡工程中的應(yīng)用[D]. 鄧美林.重慶大學(xué) 2013
[6]纖維對混凝土抗氯離子和抗碳化性能的試驗(yàn)研究[D]. 王乾璽.寧夏大學(xué) 2013
[7]聚丙烯纖維對混凝土早期裂縫的影響研究[D]. 吳昊.北京建筑工程學(xué)院 2012
[8]纖維混凝土抗沖擊性能的試驗(yàn)研究[D]. 陳相宇.大連理工大學(xué) 2010
[9]聚丙烯纖維高強(qiáng)混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 張偉.太原理工大學(xué) 2010
[10]聚丙烯纖維混凝土在舊橋加固中的應(yīng)用研究[D]. 生墨海.長安大學(xué) 2010



本文編號：3547892