钢纤维在超高性能混凝土中增强增韧作用的研究

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1、学校代号10532学号S12011110分类号TU525密级公开硕士学位论文钢纤维在超高性能混凝土中增强增韧作用的研究学位申请人姓名何稳培养单位湖南大学土木工程学院导师姓名及职称史才军教授学科专业土木工程研究方向建筑材料论文提交日期2015年05月28日学校代号：10532学号：S12011110密级：公开湖南大学硕士学位论文钢纤维在超高性能混凝土中增强增韧作用的研究学位申请人姓名：何稳导师姓名及职称：史才军教授培养单位：湖南大学土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2015年05月28日论文答辩日期：2015年05月31日答辩委员会主席：黄政宇教授Theeffe

2、ctofstrengthingandtougheningofsteelfiberonultrahighperformanceconcretebyHEWenB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorSHI

3、CaijunMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加＾＾＾标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均。己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担：《口日作者签名：曰期＞／狂丰月徊轉／学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人

4、授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检。、索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于。１、保密□，在年解密后适用本授权书２、不保密図。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作者签名曰期；风Ｔ年石月曰：巧德：导师签名；日期於於年＾月作日钢纤维在超高性能混凝土中增强增韧作用的研究摘要超高性能混凝土(UltraHighPerformanceConcrete,UHPC)是通过掺加超细辅助性胶凝材料和高效减水剂，在满足工作性能的前提下降低水胶比、减小孔隙率和增加密实性而得到的一种具有超高强度、高韧

5、性和优异耐久性的新型水泥基材料。这些优异性能可使UHPC构件的尺寸和自重显著变小，抗震性和抗海水腐蚀性能明显提高。然而其胶凝材料用量大，高温蒸汽养护导致高耗能和低生产效率，掺入钢纤维后其成本也大大提高，这都使得其在实际工程中的广泛应用受到限制。本文通过流动性、抗压强度、抗折强度和弯曲韧性、单轴压缩和冲击压缩试验，研究了钢纤维单掺和混杂对UHPC静态和动态力学性能的影响。结果表明：随着钢纤维体积掺量的增加，UHPC的流动度呈线性下降，抗压强度逐渐增大，但增幅在减小，抗折强度也逐渐增大，但增幅差异较大，初裂强度和初裂挠度变化不大，但峰值强度和峰值挠度不断增加，韧性显著增强。

6、当依次掺入2%的直线形、波纹形和端钩形钢纤维时，UHPC的抗压强度、初裂强度和初裂挠度提高不大，但抗折强度、峰值强度和峰值挠度提高较大，韧性逐渐增强。根据荷载-挠度曲线的特点提出了UHPC的荷载-挠度曲线模型，并结合最小二乘拟合方法对实测的荷载-挠度曲线进行了拟合，发现拟合结果较好。当钢纤维总体积掺量保持2%不变时，随着短纤维体积掺量的增加，UHPC的流动度、抗压和抗折强度都先提高后降低，当0.5%的长纤维和1.5%的短纤维混杂时，流动度最大，而当1.5%的长纤维和0.5%的短纤维混杂时，抗压和抗折强度最大。混杂纤维对UHPC的初裂强度和初裂挠度影响不大，但对峰值强度和

7、峰值挠度影响较大，当1.5%的长纤维和0.5%的短纤维混杂时，韧性指数η5最大，而当2%的长纤维单掺时，韧性指数η10和η20最大，此后随着短纤维体积掺量的增加，韧性指数逐渐减小，韧性不断下降。混杂纤维对峰值应力前UHPC的轴压全应力-应变曲线影响不大，但对峰值应力后轴压全应力-应变曲线影响显著。当2%的长纤维单掺时，UHPC的压缩韧性指数最大，此时其压缩韧性最好，而当1.5%的长纤维和0.5%的短纤维混杂时，其峰值应力、峰值应变和弹性模量最大，此后随着短纤维体积掺量的增加，其峰值应力、峰值应变、弹性模量和压缩韧性指数都不断减小，压缩韧性