微细钢纤维高强混凝土

论文摘要

高强钢纤维混凝土是水泥基复合材料向高性能复合材料发展的新方向。本文在制备高强钢纤维混凝土的过程中选用微细钢纤维,并且采用高温蒸汽养护制度,利用低水胶比+掺加高效减水剂+活性矿物掺料的技术途径,制备出了微细高强钢纤维混凝土。并对微细高强钢纤维混凝土的抗压性能、劈拉性能、抗折性能、弯曲韧性和直接拉伸性能进行了试验研究,同时探讨了水胶比、钢纤维掺量、高温蒸汽养护制度、养护龄期对钢纤维高强混凝土力学性能的影响。1.对微细钢纤维高强混凝土立方体抗压的试验研究。试验表明在水胶比、钢纤维掺量和养护条件对高强微细钢纤维混凝土的立方体抗压强度的影响中,水胶比是最重要的影响因素,水胶比越小,立方体抗压强度越大。微细钢纤维的加入能小幅度提高混凝土的抗压强度。蒸汽养护能显著提高高强钢纤维土的早期强度,并且90°蒸养制度比60°蒸养制度更有利于提高钢纤维混凝土的早期强度。混凝土的立方体强度随着养护龄期的增长呈现小幅度增长,后期强度没有出现明显的衰减。2.对高温蒸养微细钢纤维高强混凝土劈裂抗拉性能的试验研究。试验表明,微细钢纤维的加入大大的提高了混凝土的劈裂抗拉性能,相比之下水胶比和养护制度对微细钢纤维高强混凝提劈裂抗拉性能的影响不大,但是随着水胶比的减小和养护龄期的增长,劈拉强度有小幅度的提升。高温蒸汽养护制度能明显提高混凝土的早期劈拉强度,后期劈拉强度保持稳定,没有出现衰减的现象。3.对高温蒸养微细钢纤维高强混凝土抗折性能的试验研究。试验表明,钢纤维仍然是影响混凝土抗折强度的主要因素,同时时水胶比越小,混凝土强度越高,加入纤维对抗折强度的改善越明显。蒸汽养护能明显提高混凝土的早期抗折强度,后期钢纤维混凝土的抗折强度比较稳定。4.对高温蒸养微细钢纤维高强混凝土弯曲韧性的试验研究。试验表明,钢纤维的加入,使得混凝土的开裂荷载和极限荷载增加,同时荷载挠度曲线随着钢纤维掺量的增加总体趋向丰满,显著提高了混凝土的韧性。水胶比对钢纤维高强混凝土弯曲韧性的影响也比较明显,水胶比的减小,提高了混凝土的弯曲强度和韧性。蒸汽养护钢纤维混凝土的弯曲性能随着养护龄期的增长有所提高。5.对高温蒸养微细钢纤维高强混凝土直接拉伸试验研究。水胶比的越小即基体混凝土的强度越高,试件的单轴抗拉强度越高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 高温蒸养微细钢纤维高强混凝土的性能和研究现状
• 1.2.1 高强钢纤维混凝土
• 1.2.2 高温蒸养混凝土
• 1.2.3 微细钢纤维混凝土
• 1.3 高强钢纤维混凝土的配制
• 1.3.1 钢纤维混凝土的原材料
• 1.3.2 高强混凝土的配制
• 1.4 主要研究内容
• 2 试验概况
• 2.1 原材料
• 2.2 配合比设计
• 2.3 试件的制作
• 2.3.1 试件类型
• 2.3.2 试件的制作方法和设备
• 2.4 试件的养护
• 2.4.1 蒸汽养护
• 2.4.2 标准养护
• 3 两种不同养护制度下钢纤维混凝土对比试验研究
• 3.1 微细钢纤维的抗压性能
• 3.1.1 试验方法
• 3.1.2 立方体抗压试验数据
• 3.1.3 龄期对蒸养混凝土立方体抗压强度的影响
• 3.1.4 微细钢纤维混凝土的尺寸效应
• 3.2 微细钢纤维混凝土的劈裂抗拉性能
• 3.2.1 试验方法
• 3.2.2 试验数据及分析
• 3.2.3 劈裂抗拉强度和抗压强度的关系
• 3.3 微细钢纤维混凝土的抗折性能
• 3.3.1 试验方法
• 3.3.2 试验数据及其分析
• 3.4 微细钢纤维高强混凝土的弯曲韧性
• 3.4.1 试验方法
• 3.4.2 试验曲线和数据处理
• 3.4.3 弯曲韧性
• 4 90℃蒸汽养护制度下钢纤维混凝土力学性能试验研究
• 4.1 立方体抗压试验研究
• 4.1.1 钢纤维体积率对立方体抗压强度的影响
• 4.1.2 养护龄期对立方体抗压强度的影响
• 4.1.3 水胶比对混凝土立方体抗压强度的影响
• 4.2 劈裂抗拉试验研究
• 4.2.1 钢纤维体积率对混凝土劈裂抗拉强度的影响
• 4.2.2 水胶比对混凝土劈裂抗拉强度的影响
• 4.2.3 养护龄期对混凝土劈裂抗拉强度影响
• 4.3 抗折强度试验研究
• 4.3.1 钢纤维体积率和混凝土抗折强度的影响
• 4.3.2 水胶比对抗折强度的影响
• 4.3.3 养护龄期对抗折强度的影响
• 4.4 弯曲韧性试验研究
• 4.4.1 试件的荷载挠度曲线
• 4.4.2 试验数据的处理
• 4.4.3 钢纤维体积率对弯曲韧性的影响
• 4.4.4 水胶比对混凝土弯曲韧性的影响
• 4.4.5 养护龄期对荷载挠度曲线的影响
• 4.5 直接拉伸试验研究
• 4.5.1 试验方法
• 4.5.2 试验数据
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢