加载对纤维混凝土渗透性的影响

论文摘要

本学位论文对混凝土在荷载作用后(卸载后)以及保持荷载作用下(加载下)两种状态的渗透性进行了研究。在卸载后的情况下,配制了水胶比分别为0.60、0.26的聚丙烯纤维混凝土、钢纤维混凝土和混杂纤维混凝土,采用表层渗透实验方法和氯离子渗透实验方法对其渗透性进行了测试。在加载下的情况下,配制了水胶比分别为0.60、0.45、0.32、0.26的混杂纤维混凝土,采用吸水实验方法测试其渗透性。研究荷载的大小对混凝土渗透性的影响以及纤维(聚丙烯纤维和钢纤维)对荷载引起混凝土渗透性变化幅度的影响。试验结果表明:荷载对部分种类混凝土(水胶比为0.60的纤维混凝土,水胶比为0.26的混杂纤维混凝土)的渗透性的影响存在临界应力现象。当应力小于临界应力时,混凝土的渗透性受荷载的影响很小;当应力大于临界应力时,混凝土的渗透性明显增大。混凝土卸载后的渗透性低于其加载下的,说明裂缝在卸载后发生部分闭合,所以不能用混凝土卸载后的渗透性来直接表示加载下的,需要建立一种实验方法来测试加载下混凝土的渗透性。聚丙烯纤维混凝土的渗透性与相应应力比条件下素混凝土的渗透性相比相差不大;掺加钢纤维的混凝土的渗透性明显低于相应应力比条件下素混凝土的。可见钢纤维在降低因荷载而导致混凝土渗透性上升幅度的作用上大于聚丙烯纤维。在利用钢纤维来提高混凝土的抗裂性时,应该选择混凝土基体的水胶比。只有在低水胶比混凝土基体(如水胶比为0.26)的情况下,钢纤维才可以明显地提高其抗裂性。对于同一批混凝土试件,采用本学位论文探索的吸水试验方法测得的加载下的实验数据(相对吸水量)与卸载后的实验数据(相对吸水量),因得到的有效实验数据有限,故无法判断其相关性如何,从而难以判断吸水实验对测试混凝土加载下的渗透性是否有效。因此,在判断吸水实验对测试混凝土加载下的渗透性是否有效的研究中,今后进一步的工作是测得更多的实验数据,如采取更多的应力比条件。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 混凝土耐久性的重要意义
• 1.2 混凝土的耐久性与渗透性
• 1.2.1 混凝土的碳化与渗透性之间的关系
• 1.2.2 钢筋的锈蚀与渗透性之间的关系
• 1.2.3 混凝土的冻融破坏与渗透性之间的关系
• 1.2.4 混凝土的碱-骨料反应与渗透性之间的关系
• 1.3 混凝土的渗透性
• 1.3.1 混凝土的孔结构与渗透性之间的关系
• 1.3.2 混凝土的材料组成与渗透性之间的关系
• 1.4 混凝土渗透性的研究现状
• 1.4.1 荷载对混凝土渗透性影响的研究现状
• 1.4.2 纤维对荷载引起的混凝土渗透性变化的影响的研究现状
• 1.5 混凝土渗透性研究中有待解决的问题
• 1.6 本课题的方案设计
• 2 原材料与试验方法
• 2.1 原材料性能
• 2.2 混凝土的配合比
• 2.2.1 卸载后混凝土渗透性研究的配合比
• 2.2.2 加载下混凝土渗透性研究的配合比
• 2.3 试件制备工艺
• 2.3.1 试件制作
• 2.3.2 试件尺寸
• 2.4 试验方法
• 2.4.1 混凝土抗压强度试验
• 2.4.2 加载方式
• 2.4.3 吸水试验
• 2.4.4 表层渗透试验
• 2.4.5 氯离子渗透试验
• 2.5 试验设备
• 3 卸载后混凝土渗透性的研究
• 3.1 引言
• 3.2 试验方案
• 3.3 试验过程
• 3.4 试验结果与分析
• 3.4.1 荷载对不同种类混凝土的渗透性的影响
• 3.4.2 聚丙烯纤维、钢纤维和混杂纤维对荷载引起混凝土渗透性变化的影响
• 3.4.3 由表层渗透实验得出的表层渗透系数与由氯离子渗透实验得出的导电量之间的相关性
• 3.5 本章小结
• 4 加载下混凝土渗透性的研究
• 4.1 引言
• 4.2 试验方案
• 4.3 试验过程
• 4.4 试验结果与分析
• 4.4.1 保持荷载对不同种类混凝土渗透性的影响
• 4.4.2 持荷时间对混凝土渗透性的影响
• 4.4.3 混杂纤维对荷载引起混凝土渗透性变化的影响
• 4.4.4 由吸水实验得出的相对吸水量（卸载后）与由表层渗透实验得的表层渗透系数（卸载后）之间的相关性
• 4.4.5 由吸水实验得出的混凝土卸载后的相吸水量与其加载下的相对吸水量的相关性
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 本学位论文主要的工作及结论
• 5.2 今后的工作以及努力的方向
• 参考文献
• 攻读硕士期间主要完成工作
• 学位论文数据集