聚丙烯纤维混凝土抗盐冻性能试验研究

论文摘要

盐冻破坏是混凝土结构老化病害的主要原因之一,处于浪溅区域的混凝土因季节变化承受着海水的冲蚀、盐冻等作用,将导致混凝土表面剥蚀、内部损伤以及结构承载力下降,对混凝土结构耐久性影响很大。掺入聚丙烯纤维可以有效提高混凝土的抗裂能力,随着经济技术的发展,聚丙烯纤维混凝土越来越多应用到工程实践中。因此,开展聚丙烯纤维混凝土抗盐冻性能研究具有重要的实际意义。为模拟海洋浪溅地区盐冻对混凝土耐久性的影响,本文做了以下工作:开展了聚丙烯纤维混凝土的盐冻试验研究,以纤维掺量和冻融循环次数为主要考察因素,分析盐冻循环下混凝土质量损失、动弹模量、抗折强度和劈裂强度的变化规律;并采用SEM扫描方法,观测试件微观结构的变化,分析聚丙烯纤维掺量对混凝土微观结构的影响;基于宏观损伤力学理论,建立聚丙烯纤维混凝土在盐冻循环下的损伤演化方程,探讨随盐冻循环次数的变化混凝土宏观损伤演变规律。试验结果表明:聚丙烯纤维抑制了混凝土剥落,随着纤维掺量的增加,混凝土盐冻后的质量损失率、相对动弹模量、相对抗折强度、劈裂抗拉强度下降速率减缓,混凝土抗盐冻性能得到提高。开展了聚丙烯纤维混凝土干湿循环后盐冻试验研究,以纤维掺量和干湿循环次数为主要考察因素,研究混凝土质量损失、动弹模量、抗折强度的变化规律,并与盐冻试验进行对比分析。试验结果表明:随着干湿循环次数增加,混凝土的质量损失率、相对动弹模量、相对抗折强度的下降速率均有所减缓,但并不显著。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 纤维混凝土
• 1.3 纤维增强机理
• 1.4 聚丙烯纤维混凝土研究现状
• 1.5 本文研究的内容
• 2 混凝土盐冻破坏机理
• 2.1 混凝土冻融破坏机理
• 2.1.1 静水压假说
• 2.1.2 渗透压假说
• 2.1.3 其它理论
• 2.2 盐冻破坏机理
• 2.3 影响混凝土抗冻性的主要因素
• 2.4 本章小结
• 3 聚丙烯纤维混凝土盐冻性能试验研究
• 3.1 试验概况
• 3.1.1 试验设计
• 3.1.2 试验设备及原材料
• 3.1.3 试件制作与试验方法
• 3.2 试验结果与分析
• 3.2.1 表观形态
• 3.2.2 质量损失
• 3.2.3 相对动弹性模量
• 3.2.4 抗折强度
• 3.2.5 劈裂强度
• 3.2.6 回归分析
• 3.3 聚丙烯纤维混凝土盐冻破坏微观观测
• 3.3.1 电镜的基本原理
• 3.3.2 聚丙烯纤维与水泥基体间界面特征
• 3.3.3 SEM扫描
• 3.3.4 聚丙烯纤维混凝土微观分析
• 3.4 本章小结
• 4 聚丙烯纤维混凝土干湿循环后盐冻性能试验研究
• 4.1 试验概况
• 4.1.1 试验目的
• 4.1.2 试验内容及方法
• 4.2 试验结果与分析
• 4.2.1 质量损失率
• 4.2.2 相对动弹模量
• 4.2.3 抗折强度
• 4.3 本章小结
• 5 混凝土盐冻环境下的损伤分析
• 5.1 损伤力学基础
• 5.2 混凝土冻融损伤演化方程
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间参与的科研项目和发表论文