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钢纤维轻骨料混凝土物理力学性能及韧性的试验研究

作　者: 张爱军
导　师: 申向东
学　校: 内蒙古农业大学
专　业: 水工结构工程
关键词: 浮石钢纤维轻骨料混凝土力学性能阻裂增韧机理
分类号: TU528.572
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 112次
引　用: 2次
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内容摘要

钢纤维轻骨料混凝土具有轻质高强、韧性优、保温隔热等显著优点。将钢纤维和天然浮石轻骨料混凝土结合起来成为钢纤维轻骨料混凝土,钢纤维轻骨料混凝土兼有钢纤维混凝土的韧性高和轻骨料混凝土质量轻等优点。本论文通过掺入钢纤维、高效减水剂、优质引气剂及矿物掺合料配制了三种强度等级(LC30,LC35,LC40)的浮石轻骨料混凝土。本文对这种新型的多相复合混凝土材料的力学性能开展初步研究,分析了钢纤维体积率变化对轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响。试验结果表明,钢纤维的加入能明显提高轻骨料混凝土的抗拉强度和抗折强度;掺入钢纤维使轻骨料混凝土的抗压强度有一定程度的提高,增长幅度不大,但抗压韧性却有很大改善,使钢纤维轻骨料混凝土裂而不散;钢纤维轻骨料混凝土的弹性模量随钢纤维体积率的增大有一定提高,表观密度略有增加。本文最后探讨了钢纤维对轻骨料混凝土的阻裂增韧机理,并对进一步的研究工作提出了建议。本文的试验结果可为钢纤维轻骨料混凝土的研究与应用提供试验依据和理论依据。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-11
1 引言  11-17
  1.1 论文研究的背景  11-12
  1.2 国内外轻骨料混凝土研究动态及应用  12-14
    1.2.1 国外研究动态与应用  12-13
    1.2.2 国内研究动态与应用  13-14
  1.3 本研究课题的目的和意义  14-15
  1.4 本研究课题的主要内容  15-17
2 试验概况  17-27
  2.1 试验原材料及其基本性能  17-19
    2.1.1 浮石的特性及其化学组成  17
    2.1.2 骨料基本性能  17-19
  2.2 实验方案及配合比设计  19-21
    2.2.1 试验方案  19-20
    2.2.2 最优配合比设计  20-21
  2.3 成型工艺、试验内容及其方法  21-24
    2.3.1 成型工艺  21-22
    2.3.2 试验内容  22-23
    2.3.3 试验方法  23-24
  2.4 试验设备  24-27
3 钢纤维轻骨料混凝土抗压及弹性模量研究  27-42
  3.1 轻骨料对混凝土性能的影响  27-28
    3.1.1 轻骨料对新拌混凝土工作性的影响  27-28
    3.1.2 轻骨料对硬化混凝土力学性能的影响  28
  3.2 轻骨料混凝土的破坏特征  28-29
  3.3 钢纤维轻骨料混凝土表观密度研究  29-31
  3.4 钢纤维轻骨料混凝土抗压强度研究  31-38
    3.4.1 钢纤维轻骨料混凝土抗压性能  31-32
    3.4.2 立方体抗压试验结果及其分析  32-34
    3.4.3 轴心抗压试验结果及其分析  34-35
    3.4.4 轴心抗压强度与立方抗压强度的关系  35-37
    3.4.5 立方体、轴心受压破坏形态  37-38
  3.5 钢纤维轻骨料混凝土弹性模量的研究  38-40
    3.5.1 轻骨料混凝土的弹性模量  38
    3.5.2 弹性模量试验结果及其分析  38-40
  3.6 钢纤维对轻骨料混凝土抗压强度和弹性模量增强机理  40
  3.7 小结  40-42
4 钢纤维轻骨料混凝土抗拉性能研究  42-58
  4.1 钢纤维轻骨料混凝土抗拉性能  42-43
  4.2 钢纤维轻骨料混凝土弯曲性能  43-44
  4.3 钢纤维轻骨料混凝土劈拉强度研究  44-48
    4.3.1 劈裂抗拉试验结果及其分析  44-45
    4.3.2 劈拉强度与立方体抗压强度的关系  45-47
    4.3.3 劈拉强度与轴拉强度的关系  47-48
  4.4 钢纤维轻骨料混凝土抗折强度研究  48-54
    4.4.1 钢纤维轻骨料混凝土的抗折性能  49
    4.4.2 抗折试验结果及其分析  49-51
    4.4.3 抗折强度与立方体抗压强度关系  51-53
    4.4.4 抗折强度与劈裂抗拉强度关系  53-54
  4.5 劈裂抗拉、抗折破坏形态  54-55
  4.6 试验结果汇总  55-57
  4.7 小结  57-58
5 钢纤维轻骨料混凝土韧性研究  58-72
  5.1 钢纤维轻骨料混凝土韧性  58-60
  5.2 钢纤维对轻骨料混凝土韧性指数试验分析  60-63
  5.3 纤维混凝土基本理论  63-71
    5.3.1 复合材料理论  63-64
    5.3.2 纤维间距理论  64-66
    5.3.3 SFRC 兼有阻裂作用的复合理论  66-67
    5.3.4 重要参数的讨论  67-68
    5.3.5 韧度与钢纤维掺量间关系的定量表述  68-71
  5.4 小结  71-72
6 结论与展望  72-74
  6.1 结论  72-73
  6.2 进一步工作建议及展望  73-74
致谢  74-75
参考文献  75-79
作者简介  79

钢纤维轻骨料混凝土物理力学性能及韧性的试验研究

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