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《钢筋与活性粉末混凝土的粘结性能的研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、钢筋与活性粉末混凝土的粘结性能的研究北京交通大学硕士学位论文摘要活性粉末混凝土是一种新型材料,具有良好的物理力学性能。用活性粉末混凝土代替普通混凝土进行结构设计,可以使结构轻型化。目前,钢筋与活性粉末混凝土的粘结性能尚缺乏系统的研究。基于普通混凝土与活性粉末混凝土的力学性能差异,钢筋与普通混凝土的粘结性能试验研究结果并不适用于活性粉末混凝土。本论文对钢筋与活性粉末混凝土的粘结性能进行了研究。研究成果如下:.明确了影响粘结强度的各种因素,如钢筋的表面形状、钢筋的直径、钢筋的埋长等,其影响规律与普通混
2、凝土基本相同。.,.确定了极限粘接应力。的试验数据回归公式一。三一∞二铂。’?其中,,、:、。是与钢筋的表面形状有关的常系数。.根据弹性力学厚壁圆筒理论,提出了极限粘接应力一。的理论计计算结果与试验值吻合较好。算公式:吒一、..确定了各种直径的钢筋在活性粉末混凝土中的锚固长度:‘“号。其中,系数与钢筋的表面形状有关。.通过对所测得的试验数据进行回归分析,建立了粘结应力~滑移本构关系:,。。其中,系数一、与钢筋的表面形状、相对保护层厚度/和相对埋长/有关。.利用通用有限元软件进行建模分析,对试验结果
3、做出了进一步的验证。关键词:活性粉末混凝土,钢筋,粘结性能,试验值,理论分析北京交通大学硕士学位论文.曲..,..:,,.,,.,.:一÷.、.、.生±垡翌翌生三型竺壁?:互一:。.一一/:..妇?‘~,。‘:.,、/./.】.,,:北京交通大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论.活性粉末混凝土的配制原理及其力学特性活性粉末混凝土,简称由法国公司率先于年研究成功。它是一种超高强度、高韧性、高耐久性、体积稳定性良好的水泥基复合材料,由于其组分中粉末含量及活性的增加而被称为活性粉末混凝土。按抗压强度的高
4、低可分为和两个级别,其优异的物理及力学性能是普通混凝土甚至高性能混凝土都无法相比的,在部分结构中甚至可以成为钢材的替代品,而平均价格仅约为钢材的/制备掺有钢纤维的成本约为元,吨钢材成本约为元。加之在普通预拌混凝土运送车内或混凝土预拌厂的搅拌机内对其所用配合材料进行搅拌即可制备,故尤其是在水工建筑、建筑结构、市政工程、防爆结构、输送管道及核废料隔离与控制等方面具备极高的工程实用价值,具有广阔的市场前景。..活性粉末混凝土的配制原理混凝土是由粗骨料咖以上、细骨料以下及粒度分布广的掺和料构成,其破坏主要
5、与粗骨料~砂浆界面缺陷造成的应力集中、水泥浆强度、骨料~水泥浆的附着强度不足、水泥浆的韧性低等因素有关,而对此则做出了很大的改进。它的基本配制原理是基于最大密实度理沦,即:通过提高组分的细度与活性,使材料内部的缺陷孔隙与微裂缝减少到最少,以获得由其组分材料所确定的最大承载能力及高耐久性。制备具体采取了以下五项措施:.通过剔除粗骨料,代之以细砂,来提高匀质性。在承受荷载时,混北京交通大学硕士学位论文第一章绪论凝土中的骨料~浆体界面将产生剪应力和拉应力,而这种界面恰好又是混凝土中的薄弱环节,极易引起开
6、裂破坏,这些裂缝的尺寸与骨料粒径尺寸成正比,减小骨料尺寸即减小了界面应力的集中程度与裂缝的尺寸,使微小裂缝分布更趋合理。因此,混凝土中不采用粗骨料,只用最大粒径不超过.的细骨料,使其力学模型实际上变成了连续介质夹杂体系,而不再是普通混凝土的邻接颗粒元刚性骨架体系。.优化整体组分的颗粒级配。的颗粒由石英砂、水泥、磨细石英和硅粉组成。水泥的平均粒径约为~,砂是比水泥大一级的粒子,故其平均粒径可取为,适宜的最大粒径为【,最小粒径为。在中使用硅粉主要是利用它的填充效应、润滑效应和火山灰效应,用在中的硅粉/
7、水泥比是.,这个比值与最佳充填性能相一致。磨细的晶体石英粉末是中必不可少的成分,在热处理期间最大的活性是从平均粒径为~之间的粉末中得到的,用于的石英粉平均粒径为,与水泥属同一粒级。.在混凝土凝固前及凝固过程中施加压力。未采用加压处理,对施加的压力为。对新拌混凝土施加围压是提高其密度的一个有效途径,它可以将其中夹杂的空气和多余的水分排出去,并使水化反应过程中产生的化学收缩也大都被消除了,以上二种效应相叠加,可以使相对密度的提高大约%。的抗压强度很大程度上取决于脱模时的相对压实密度,但加压对抗拉强度的
8、提高井不明显。.通过热养护来加速活性粉末的水化反应和改善微观结构,促进细骨料与活性粉末的反应,改善界面的粘结力。凝固后适当的热处理可使中的微孔隙隙减少几个数量级。的热处理温度,的热处理温度为~,待混凝土凝固后直接在围压下进行。.通过掺入细钢纤维,以改善材料韧性与体积稳定性。混凝土形成高北京交通大学硕士学位论文第一章绪论强度存在脆性问题,为提高韧性,:混凝土中使用了钢纤维。一般混凝土中使用的钢纤维,其直径为,长,而使用的钢纤维,直径为.,长或,国外已经研究了钢纤维不同掺量分别为总体积
