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经受中高温纤维混凝土力学性能研究

作　者: 郭宪刚
导　师: 赵文；李艺
学　校: 东北大学
专　业: 工程力学
关键词: 纤维高性能混凝土力学性能钢纤维正交设计耐久性抗渗性能
分类号: TU528.572
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

核废料安全处置是目前国际上研究的热点和焦点问题。由于核废料长期辐射产生热量,使得储存容器的主要材料—混凝土材料性能发生劣化、容器内部产生热应力及形成温度场。因而提高混凝土受热后的力学性能具有十分重要的意义。论文阐述了纤维混凝土的增强理论,对纤维混凝土的特性和研究现状进行了分析探讨；利用正交试验设计,将作为影响因素的短、超短钢纤维和聚丙烯纤维、粉煤灰掺入到C50混凝土当中,通过极差分析和方差分析研究了其对混凝土的坍落度、常温下及在受热150℃后的抗压强度、抗渗高度、弯曲韧性、断裂能的影响；运用多元线性回归分析的原理及方法对试验结果进行了回归分析,得到了等效弯折强度和断裂能与各因素之间的回归方程。耐久性对于储存核废料的混凝土而言是至关重要的。通过以上研究得到：钢纤维对提高混凝土耐久性有明显的作用,短、超短钢纤维混杂效果良好；纤维混凝土受热后抗渗性能有所下降,但加入增强纤维和粉煤灰的试件在受热后依旧保持较好的抗渗性能；在受热后混凝土断裂能降低10%左右,短钢纤维与超短钢纤维对混凝土断裂能有显著提高作用；得到的回归方程能够对试验结果进行很准确的预测。试验研究表明在混凝土中添加纤维是提高混凝土力学性能的有效途径。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-26
  1.1 概述  10-12
  1.2 纤维混凝土在国内外应用和研究现状  12-18
    1.2.1 国外研究进展  12-13
    1.2.2 国内研究进展  13-18
  1.3 纤维高性能混凝土增强机理  18-23
    1.3.1 复合材料理论  18-21
      1.3.1.1 单向连续长纤维混凝土复合材料混合定律  19-20
      1.3.1.2 不连续短纤维混凝土复合材料的混合定律  20-21
    1.3.2 纤维间距理论  21-23
  1.4 本文研究的目的和意义  23-24
  1.5 本文研究的主要内容  24-26
第2章试验材料、配比及试验设备  26-38
  2.1 概述  26
  2.2 纤维高性能混凝土的原材料  26-32
    2.2.1 水泥  26-27
    2.2.2 骨料  27-30
      2.2.2.1 粗骨料  27-28
      2.2.2.2 细骨料  28-30
    2.2.3 纤维  30-32
      2.2.3.1 钢纤维  30-31
      2.2.3.2 聚丙烯纤维  31-32
    2.2.4 粉煤灰  32
    2.2.5 减水剂  32
  2.3 试验配比及试件制作  32-35
  2.4 试验设备  35-38
第3章纤维高性能混凝土工作性、抗压强度影响因素作用分析  38-54
  3.1 坍落度的测试  38-47
    3.1.1 测试方法  39
    3.1.2 坍落度极差分析  39-40
    3.1.3 坍落度方差分析  40-46
      3.1.3.1 方差分析的思想  40-42
      3.1.3.2 SPSS分析方法介绍  42-43
      3.1.3.3 坍落度方差分析  43-46
    3.1.4 分析总结  46-47
  3.2 抗压强度试验  47-53
    3.2.1 试验方法  47-49
    3.2.2 混凝土抗压强度极差分析  49-50
    3.2.3 混凝土抗压强度方差分析  50-52
    3.2.4 分析总结  52-53
  3.3 本章小结  53-54
第4章纤维高性能混凝土抗渗性能影响因素作用分析  54-61
  4.1 渗透方法简介  54-57
  4.2 抗渗高度极差分析  57-58
  4.3 抗渗性能方差分析  58-59
  4.4 分析总结  59-60
  4.5 本章小结  60-61
第5章纤维高性能混凝土弯曲韧性、断裂能影响因素作用分析  61-91
  5.1 弯曲韧性试验  61-72
    5.1.1 试验方法  61-64
    5.1.2 试验数据  64-66
    5.1.3 极差分析  66-67
    5.1.4 方差分析  67-69
    5.1.5 分析总结  69-72
  5.2 断裂能的测试  72-76
    5.2.1 测试方法及数据  72-73
    5.2.2 极差分析  73-74
    5.2.3 方差分析  74-75
    5.2.4 分析总结  75-76
  5.3 多元线性回归理论  76-78
    5.3.1 模型及参数估计  76-77
    5.3.2 显著性检验  77-78
  5.4 试验结果的线性回归分析  78-89
    5.4.1 等效弯折强度f_(eq,3)的回归分析  78-84
      5.4.1.1 受热前等效弯折强度f_(eq,3)的回归分析  78-82
      5.4.1.2 受热后等效弯折强度f_(eq,3)的回归分析  82-84
    5.4.2 断裂能的回归分析  84-89
      5.4.2.1 受热前断裂能的回归分析  84-87
      5.4.2.2 受热后断裂能的回归分析  87-89
  5.5 本章小结  89-91
第6章结论  91-92
参考文献  92-95
致谢  95-96
攻读硕士学位期间发表的论文  96

经受中高温纤维混凝土力学性能研究

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