掺膨胀剂的钢纤维混凝土力学性能试验研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）掺膨胀剂的钢纤维混凝土力学性能试验研究陈志鹏二○一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级:学号：2111509002广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）掺膨胀剂的钢纤维混凝土力学性能试验研究陈志鹏指导教师姓名、职称：朱江教授李古副教授学科(专业)或领域名称：土木工程学生所属学院：土木与交通工程学院论文答辩日期：2018年5月25日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster（MasterofEngineerin

2、gScience）ExperimentalStudyonMechanicalPropertiesofSteelFiberReinforcedConcretewithExpandingAgentCandidate:ZhipengChenSupervisor:Prof.ZhuJiangandAssociateProf.LiGuMay2018SchoolofCivilandTransportationEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要混凝

3、土膨胀剂是一种能有效减小混凝土自收缩的外加剂。膨胀剂在水化过程中自身体积的膨胀能够补偿甚至抵消混凝土自收缩，进而减小或避免由混凝土自收缩引起的裂缝。然而，膨胀剂对混凝土力学性能的影响仍存在争议，这制约了膨胀剂的推广应用。钢纤维增强混凝土是以混凝土为基体材料，钢纤维作为增强材料的复合材料。钢纤维混凝土中乱向分布的钢纤维具有阻裂、增强和增韧的作用，使得钢纤维混凝土具有广泛的工程应用。虽然钢纤维混凝土的研究较为成熟，但掺膨胀剂的钢纤维混凝土的性能研究仍较少，如在轴压性能方面，掺膨胀剂的钢纤维混凝土的研究仍不够系统,在钢筋与混凝土粘结性能方面，膨胀剂与钢纤维对粘结性能

4、的综合影响研究鲜见报道。因此，有必要对掺膨胀剂的钢纤维混凝土开展轴压性能及粘结性能的试验研究，这将为掺膨胀剂的钢纤维混凝土的工程应用提供指导作用。本文以水灰比、膨胀剂掺量和钢纤维掺量为控制变量，进行了圆柱体轴压试验和钢筋拉拔试验。基于试验结果，分析研究了水灰比、膨胀剂掺量和钢纤维掺量对混凝土轴压性能和粘结性能的影响。主要完成了以下工作：（1）对掺膨胀剂的钢纤维混凝土进行了圆柱体轴压试验，探究水灰比、膨胀剂掺量和钢纤维掺量对圆柱体轴压性能的影响。研究结果表明：1）水灰比增大，轴心抗压强度及韧度均显著降低，而水灰比对弹性模量、泊松比、比韧度的影响不明显。2）膨胀剂

5、掺量对比韧度具有重要的影响，膨胀剂掺量增大，比韧度明显提高，而膨胀剂掺量对轴心抗压强度、弹性模量、泊松比、韧度的影响则较小。3）钢纤维掺量增大，韧度增幅明显，而钢纤维掺量对轴心抗压强度、弹性模量、泊松比、比韧度的影响不大。（2）对掺膨胀剂的钢纤维混凝土进行了钢筋拉拔试验，探讨水灰比、膨胀剂掺量和钢纤维掺量对钢筋与混凝土粘结性能的影响。研究结果表明：1）水灰比的增大，粘结强度显著降低，粘结刚度提高但增幅不大。2）膨胀剂掺量增大，粘结刚度显著提高，粘结强度也随之提高但不明显。3）钢纤维的掺入对粘结强度及粘结刚度均有显著的提高。4）膨胀剂和钢纤维对粘结强度及粘结刚度

6、具有协同作用。关键词：膨胀剂；钢纤维；混凝土；轴压性能；粘结性能IABSTRACTABSTRACTEexpandingagentisakindofadditivewhichcaneffectivelyreducetheautogenousshrinkageofconcrete.Addingexpandingagentinconcrete,theexpansionoftheexpandingagentinitshydrationhardeningprocesscancompensateorevenoffsettheautogenousshrinkageofthe

7、concrete,whichavoidscrackscausedbytheautogenousshrinkageofconcrete.However,theinfluenceofexpandingagentonthemechanicalpropertiesofconcreteisstillcontroversial,whichrestrictsthepopularizationandapplicationofexpandingagent.Steelfiberreinforcedconcreteisacompositematerialcomposedofconc

8、reteasbasedmaterial