腐蚀后分层钢纤维混凝土梁静力试验研究

论文摘要

钢纤维混凝土(SFRC,Steel Fiber Reinforced Concrete)是一种新型复合材料,钢纤维有效起到阻裂、增强、增韧作用,能充分发挥各组成材料的特性和相互间的性能传递,改善了混凝土基体的力学性能。本文按山东省教育厅科技计划项目(J05N01)“混凝土构件在动态腐蚀环境中循环荷载作用下抗力衰减规律的试验研究与理论分析”的研究内容,应用正交设计原理,对9根试验梁进行弯曲试验,其中6根试验梁在模拟的海洋环境中进行腐蚀,具体针对钢纤维改善钢筋混凝土梁的弯曲性能和耐久性展开研究工作。首先,在阐述钢筋混凝土及钢纤维混凝土研究现状和所面临的耐久性问题基础上提出课题,静力弯曲试验前对部分试验梁进行为期45d、90d的盐水腐蚀,腐蚀过程中采用半电池电位法测量试验梁腐蚀电位,按照我国冶金部部颁标准初步评价试验梁中钢筋的腐蚀情况。根据试验研究结果,采用直观分析法总结钢纤维钢筋混凝土梁开裂荷载,屈服荷载及破坏荷载随钢纤维体积率、钢纤维混凝土层厚、腐蚀时间等的变化关系。本着好钢用在刀刃上的原则,保证结构经济性、简化施工难度,选取有效增强钢纤维钢筋混凝土梁抗弯性能的钢纤维掺量组合,同时分析了海洋环境下钢纤维对钢纤维钢筋混凝土梁耐久性的影响。针对各试验梁弯曲开裂后的裂缝开展情况,研究钢纤维混凝土梁裂缝开展规律、裂缝间距,裂缝宽度随钢纤维体积率、钢纤维混凝土层厚、腐蚀时间的变化规律,具体分析钢纤维对限制梁裂缝开展所起的作用。上述试验研究成果将对钢纤维混凝土在海洋环境中的耐久性设计提供科学依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 钢纤维混凝土
• 1.2 钢纤维混凝土研究应用概况
• 1.3 钢纤维增强混凝土的基本理论
• 1.4 课题研究背景及目的
• 1.5 主要研究内容
• 2 试验概况
• 2.1 试件制备
• 2.2 试验内容及过程
• 3 腐蚀结果研究
• 3.1 腐蚀电位量测
• 3.2 腐蚀后表观现象对比分析
• 3.3 腐蚀电位结果分析
• 3.4 本章小结
• 4 试验描述及分析
• 4.1 试验梁弯曲破坏形态描述
• 4.2 静载作用下试验梁荷载-位移关系
• 4.3 平截面假定
• 5 钢纤维钢筋混凝土梁弯曲力学性能分析
• 5.1 直观分析法
• 5.2 钢纤维钢筋混凝土梁开裂荷载分析
• 5.3 钢纤维钢筋混凝土梁屈服荷载分析
• 5.4 钢纤维钢筋混凝土梁破坏荷载分析
• 5.5 本章小结
• 6 钢纤维钢筋混凝土梁裂缝开展规律及影响因素分析
• 6.1 正常使用极限状态
• 6.2 裂缝开展规律研究
• 6.3 裂缝间距计算及影响因素分析
• 6.4 裂缝宽度计算及影响因素分析
• 6.5 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果
• 参考文献