短切玄武岩纤维水工混凝土及砂浆的基本性能试验研究

论文摘要

玄武岩纤维是以天然玄武岩矿石作为原料的高科技纤维之一。将玄武岩纤维掺入到混凝土与砂浆中，可增强混凝土与砂浆的基本物理力学性能。基于大量的试验，本文研究了掺加短切玄武岩纤维后的混凝土与水泥砂浆的基本物理力学性能。本文研究工作及主要结论如下：1.测试了玄武岩纤维原料的基本性能参数，试验所选原料适合用于增强混凝土和水泥砂浆性能。2.在混凝土中掺入不同掺量、不同长度的短切玄武岩纤维和碳纤维，可使混凝土的抗压强度和抗弯性能得到不同程度的提高，但是提高的效果不同。3.研究了不同体积掺量、不同长度的玄武岩纤维及碳纤维掺入后，水泥砂浆的抗压强度和劈裂抗拉强度性能变化。结果表明，玄武岩纤维和碳纤维的掺入，可提高水泥砂浆的抗压强度和劈裂抗拉强度，且纤维体积掺量对水泥砂浆的强度影响效果比纤维长度的影响明显。4.研究了玄武岩纤维的掺入对受弯混凝土构件抗氯离子腐蚀能力的影响。结果表明，玄武岩纤维的掺加可降低试验梁纯弯段混凝土的氯离子浓度，并能较大幅度地提高钢筋混凝土梁的开裂荷载。5.研究了不同体积掺量、不同长度的玄武岩纤维和碳纤维掺入后的水泥砂浆的粘结强度性能变化。结论表明，随着玄武岩纤维的增加，水泥砂浆的粘结强度逐渐增加；碳纤维也具有相似的增强效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 研究背景及意义
• 1.3 研究现状
• 1.3.1 玄武岩纤维生产现状
• 1.3.2 现有工作基础
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 玄武岩纤维材料的基本性能
• 2.1 前言
• 2.2 玄武岩无捻粗纱纤维的基本力学性能
• 2.3 玄武岩纤维布的基本力学性能
• 2.4 本章小结
• 第三章 玄武岩纤维水工混凝土的基本物理性能
• 3.1 前言
• 3.2 试验原材料与方法
• 3.2.1 试验原材料
• 3.2.2 试验方法
• 3.2.3 试验结果处理[24]
• 3.3 试验结果分析
• 3.3.1 抗压强度
• 3.3.2 抗弯强度
• 3.3.3 抗弯弹性模量
• 3.4 本章小结
• 第四章 玄武岩纤维水泥砂浆的抗压和劈裂抗拉性能
• 4.1 前言
• 4.2 试验原材料与方法
• 4.2.1 试验原材料与砂浆配合比
• 4.2.2 试验方法
• 4.3 试验测试结果
• 4.4 试验结果分析
• 4.4.1 砂浆抗压强度
• 4.4.2 劈裂抗拉强度
• 4.5 本章小结
• 第五章 短切玄武岩纤维混凝土构件的抗氯离子腐蚀性能
• 5.1 前言
• 5.2 试验设备和功能
• 5.2.1 腐蚀试验设备
• 5.2.2 试验设备的功能
• 5.3 人工气候环境参数的设计
• 5.3.1 NaCl 溶液盐雾浓度
• 5.3.2 人工气候环境的温度和湿度
• 5.4 试验混凝土构件及加载设计
• 5.4.1 原材料及配合比
• 5.4.2 混凝土梁设计
• 5.4.3 混凝土梁加载条件
• 5.5 混凝土中氯离子测试方法
• 5.5.1 试验梁混凝土样本的取样
• 5.5.2 氯离子浓度测试方法
• 5.6 掺加短切玄武岩纤维对氯离子浓度的影响
• 5.6.1 对受压区氯离子浓度的影响
• 5.6.2 对受拉区氯离子浓度的影响
• 5.7 掺加短切玄武岩纤维对混凝土氯离子扩散系数的影响分析
• 5.8 试验梁的力学性能
• 5.9 本章小结
• 第六章 玄武岩纤维水泥砂浆的粘结强度
• 6.1 前言
• 6.2 试验原材料与方法
• 6.2.1 试验原材料与砂浆配合比
• 6.2.2 试验方法
• 6.3 试验结果
• 6.4 试验结果分析
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要科研成果