纤维增韧聚合物水泥混凝土的性能研究

论文摘要

桥梁伸缩缝处混凝土脆性大,变形能力差,易开裂、耐久性差一直是困扰桥梁工作者的重要问题。因此系统、深入的研究聚合物和纤维对混凝土的力学性能、渗透性能和收缩性能的影响,对提高混凝土的韧性和耐久性具有重要意义。研究结果表明,聚合物的掺入改善了新拌混凝土的工作性,混凝土泌水减少,坍落度随聚合掺量增加而增大。混凝土中的聚合物并未完全填充在混凝土的孔隙中,而大部分聚合物包裹在水泥颗粒外侧,降低了混凝土的体积密度,延长了水泥的凝结硬化时间。聚合物形成网络骨架降低水泥石的弹性模量和抗压强度,提高了混凝土的压缩变形能力和压缩韧性;聚合物在骨料表面聚集固化,提高了骨料之间的韧性连接,改善了混凝土的界面结构,提高了混凝土的抗折强度、弯曲变形性能和弯曲韧性,也提高了混凝土的干燥收缩性能。部分聚合物在混凝土孔隙中固化成膜,降低了混凝土的孔隙率、孔径和渗透性。本文研究了聚乙烯醇纤维和钢纤维对聚合物水泥混凝土弯曲韧性的影响,发现由于聚合物乳液提高了聚乙烯醇纤维和混凝土的粘结力,在混凝土开裂时,聚乙烯醇纤维被迅速拉断。聚乙烯醇纤维的掺入能够提高混凝土的承载力,但对混凝土的弯曲韧性影响不大;在聚合物水泥混凝土中掺入钢纤维,混凝土的承载力和变形能力均明显提高,钢纤维随着混凝土的开裂而被拔出,混凝土的韧性随着钢纤维掺量的增加而明显提高。此外本文还对单位水泥用量、水灰比、消泡剂等对聚合物水泥混凝土的性能的影响进行了研究,获得了一些有价值的结论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 纤维增韧聚合物水泥混凝土的研究现状
• 1.2.1 纤维增韧混凝土的研究现状
• 1.2.2 聚合物水泥混凝土的研究现状
• 1.2.3 纤维增韧聚合物水泥混凝土的研究现状
• 1.3 存在的不足和有待深入研究的问题
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 原材料及试验方法
• 2.1 原材料
• 2.2 试验方法及主要的试验仪器
• 2.2.1 试验方法
• 2.2.2 主要的试验仪器
• 2.3 混凝土配合比
• 第3章 新拌纤维增韧聚合物水泥混凝土的性能
• 3.1 工作性研究
• 3.2 新拌混凝土的含气量
• 3.3 新拌混凝土的体积密度
• 3.4 凝结时间
• 3.5 本章小结
• 第4章 纤维增韧聚合物水泥混凝土的力学性能
• 4.1 纤维增韧聚合物水泥混凝土的抗压强度
• 4.1.1 聚合物对纤维增韧聚合物水泥混凝土抗压强度的影响
• 4.1.2 其他因素对纤维增韧聚合物水泥混凝土抗压强度的影响
• 4.2 纤维增韧聚合物水泥混凝土抗折强度
• 4.2.1 聚合物对纤维增韧聚合物水泥混凝土抗折强度的影响
• 4.2.2 配合比因素对纤维增韧聚合物水泥混凝土抗折强度的影响
• 4.2.3 纤维对聚合物水泥混凝土抗折强度的影响
• 4.3 纤维增韧聚合物水泥混凝土的应力-应变性能
• 4.3.1 纤维增韧聚合物水泥混凝土的弹性模量
• 4.3.2 纤维增韧聚合物水泥混凝土的压应力-应变性能
• 4.3.3 纤维和聚合物对混凝土弯曲韧性的影响
• 4.4 本章小结
• 第5章 纤维增韧聚合物水泥混凝土渗透性能和收缩性能研究
• 5.1 纤维增韧聚合物水泥混凝土的渗透性能研究
• 5.1.1 聚合物对纤维增韧聚合物水泥混凝土的渗透性能的影响
• 5.1.2 水灰比对聚合物水泥混凝土的渗透性能的影响
• 5.1.3 其他因素对纤维增韧聚合物水泥混凝土的渗透性能的影响
• 5.2 纤维增韧聚合物水泥混凝土的收缩性能
• 5.2.1 聚合物对纤维增韧聚合物水泥混凝土收缩性能的影响
• 5.2.2 水灰比对纤维增韧聚合物水泥混凝土收缩性能的影响
• 5.2.3 其他因素对纤维增韧聚合物水泥混凝土收缩性能的影响
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢