高强快硬聚丙烯纤维混凝土的耐久性试验研究

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1、分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文高强快硬聚丙烯纤维混凝土的耐久性试验研究作者姓名：汲野入学年份：2013年9月指导教师：俞家欢教授学科领域：建筑与土木工程申请学位：工程硕士所在单位：土木工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：赵栢冬答辩委员会组成：徐亚丰党永勤刘莉刘德清许峰刘德清论文评阅人：杨春峰孟宪宏硕士研究生学位论文摘要I摘要目前，高强快硬混凝土具有凝结时间短和早期强度高等优异的特点而被大量应用在混凝土结构的高速公路、市政道路、机场跑

2、道和桥梁隧道等需要快速抢修的工程中。本课题研究的这类高强快硬混凝土，经过近些年的调查研究发现，在大量的雨季地区及不利于运营的环境下，会发现诸多该混凝土耐久性问题和寿命短的现象，因而，在确保高强快硬混凝土结构早期强度的同时增加其耐久性能的广泛研究已经成为焦点。对于普通混凝土而言，大量工程上已经有掺入钢纤维、聚丙烯纤维和一些合成纤维的成熟经验，它们的作用不仅能改善混凝土的力学性能，最重要的还可以充分改善混凝土的耐久性能。本文主要在高强快硬混凝土中掺入聚丙烯纤维，通过大量试验和理论研究，分析不同掺量聚丙烯纤维对高强快硬混凝土力学性能和耐久性

3、能的影响，研究结果如下：（1）本试验所研究的高强快硬混凝土是以众多学者研究基础为前提，进一步对其配比进行优化，得出其中胶凝材料高强快硬水泥由氧化镁、磷酸二氢铵、粉煤灰和缓凝剂组成，比例分别为42.7%、10.7%、42.7%和3.9%，然后以高强快硬水泥为基数，细骨料和粗骨料分别占水泥的100%和160%，水胶比为24%，其中氧化镁目数为200。（2）试验设计5种不同的聚丙烯纤维掺量，研究了不同聚丙烯纤维掺量对高强快硬混凝土的塌落度、抗压和抗折强度的影响，得出纤维掺量为1.5kg/m3的塌落度值最小，为55mm；纤维掺量为1.3kg/

4、m3的抗压强度较素混凝土提高最大，28d提高了3.8%，而纤维掺量为1.5kg/m3的抗折强度较素混凝土提高最大，28d提高了17.0%。（3）试验重点对高强快硬混凝土耐久性能进行广泛研究，通过对不同聚丙烯纤维掺量的高强快硬混凝土干缩、耐磨、冻融和抗裂性能进行试验分析，得出1.1kg/m3纤维掺量干缩抑制效果最明显，120d的干缩率较素混凝土降低了18.2%；1.1kg/m3纤维掺量也是改善耐磨性最明显的，较素混凝土单位面积的磨损量降低了22.5%；在冻融循环作用下，1.1kg/m3的聚丙烯纤维是改善混凝土相对动弹性模量和质量损失率两

5、个指标最明显的纤维掺量，其相对动弹性模量较素混凝土增加了10.1%，质量损失率较素混凝土降低了63.0%；在抗裂试验中，聚丙烯纤维对此种混凝土的抗裂改善效果会随着纤维掺量的增加而提高，裂缝降低系数由0.9kg/m3纤维掺量的35.8%提高到1.5kg/m3纤维掺量的100%。关键词：聚丙烯纤维；耐久性；干缩；耐磨；抗冻；抗裂II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractAtpresent,highstrengthandfasthardconcretehasadvantagesofshortsetti

6、ngtimeandhighearlystrength,whichiswidelyusedintheconcretestructure,suchashighway,municipalroad,airportrunway,bridgetunnelandsoon.Thisstudyfoundthattherearemanydurabilityproblemsandphenomenonsofshortlifeabouttheconcreteinalargenumberofrainyregionsandthebadoperationenviro

7、nment.Therefore,inordertoensurethattheearlystrengthofhighstrengthandfasthardconcretestructuressimultaneouslyincreasethedurabilityofitsdurabilityhasbecomethefocusofresearch.Toordinaryconcrete,alargenumberofprojectshavebeenenjoinedthesteelfiber,polypropylenefiberorsomesyn

8、theticfibres,andithasbeenmatureexperience,theirrolecannotonlyimprovethemechanicalpropertiesofconcrete,themosti