复合纤维混凝土力学及耐久性能试验的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文复合纤维混凝土力学及耐久性能试验研究摘要桥面铺装材料要求具有足够的抗压强度、抗折强度、弯曲韧性等力学性能，同时由于桥梁结构在运营中不可避免外界恶劣环境的影响，铺装层材料还应具有一定的抗渗、抗冻融、抗腐蚀等耐久性能。本文研究的复合纤维混凝土具有良好的力学性能和耐久性能，很适合作为桥面铺装材料。本文主要针对钢纤维和聚丙烯仿钢丝纤维以及两者复合掺入混凝土进行试验研究，对比了不同掺量及类型的纤维对混凝土工作性能、抗压强度、弯曲韧性、抗渗性能和冻融前后力学性能的影响。试验结果表明：钢纤维和聚丙烯仿钢丝纤维复合纤维混凝土工作

2、性能良好，与素混凝土和单掺纤维混凝土相比，其弯曲韧性、抗渗性能和抗冻融性能均显示出明显的优势，其自重和造价相比单掺钢纤维混凝土均有所降低。对复合纤维混凝土的力学性能研究结果表明：在混凝土中掺入钢纤维和聚丙烯仿钢丝纤维以及两者复合掺入对混凝土的28天抗压强度影响不明显，但与素混凝土相比，纤维混凝土抗压强度后期增长潜力较大。掺钢纤维混凝土和复合纤维混凝土具有很好的韧性，150次冻融循环前后复合纤维混凝土的韧度指数I30均为最大，显示出复合纤维混凝土良好的后期延性。对复合纤维混凝土的耐久性能研究结果表明：纤维混凝土的抗渗性能要明显优于素混凝土

3、，复合纤维混凝土的抗渗等级达到29MPa；150次冻融循环后，混凝土试件的质量和动弹性模量降低不很显著，但混凝土的抗压强度已经有显著的下降，弯曲极限荷载稍有降低，与弯曲受拉性能相比纤维混凝土的抗压强度对冻融循环的破坏作用更加敏感。引气剂的加入明显改善了复合纤维混凝土的抗渗性能和抗冻融性能。关键词：复合纤维混凝土，钢纤维，聚丙烯仿钢丝纤维，桥面铺装，弯曲韧性，抗渗性能，冻融循环i复合纤维混凝土力学及耐久性能试验研究Experimentstudyonmechanicalpropertiesanddurabilityofcomplexfibe

4、rconcreteABSTRACTBridgedeckpavementmaterialrequiressufficientcompressivestrength,flexuralstrength,andbendingtoughness.Thebridgestructuresinevitablybeartheimpactoftheexternaladverseenvironment，sopavementlayermaterialshouldalsohaveimpermeability,freeze-thawresistanceandcor

5、rosionresistance.Complexfiberconcretenotonlyhasgoodmechanismbutalsohassuperiordurability.Anditisverysuitabletotakethebridgedeckpavementmaterial.Thispaperisonthebasisoftheresultsofpreviousstudies.Thisexperimentstudiessteelfiberconcreteandpolypropylenesteel-wire-likefiberc

6、oncreteaswellascomplexfiberconcrete,andmakesthecomparisonofconcreteperformance,compressivestrength,flexuraltoughness,impermeabilityandmechanicalpropertiesbeforeandafterfreeze-thawcycles.Theresultsshowthat:complexfiberconcretehasbetterperformanceandbendingtoughness,superi

7、orimpermeabilityandfreeze-thawresistance,andisanidealchoiceasbridgedeckpavementmaterial.Theresearchresultsofmechanicalpropertiesshowthat:incorporationofsteelfibersandpolypropylenesteel-wire-likefibernotobviouslyimpactthe28-daycompressivestrengthofconcrete,butcomparedwith

8、theplainconcrete,fiberreinforcedconcretehasgreaterlategrowthpotential.Single-dopedfiberreinforcedconcre