高体积率钢纤维自密实混凝土静态断裂性能研究

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1、分类号U444单位代码10618密级公开学号2120970025专业硕士学位论文高体积率钢纤维自密实混凝土静态断裂性能研究研究生姓名：李渝导师姓名及职称：何小兵副教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年04月16日专业领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2015年06月06日2015年06月10日ResearchontheFracturePerformanceofSelf-compactingConcreteReinforcedbyHighVolumeSteelFiberADissertationSubmittedfortheDegreeofMas

2、terCandidate：LiYuSupervisor：Prof.HeXiaobinChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,ChinaII重庆交通大学学位论文原创性声明：本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行硏究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期：？皮年月片曰重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论

3、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，允许论文被查痴和借阅。本人授权重庆交通大学可将本学位论文的全部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荐和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。＇＂勺夸学位论文作者签夸：杉為指导教师签名：（卢曰期：年月０曰期：办ｙ年＾月曰＾本人同意将本学位论文提交至中国学

4、术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。奇灵学位论文作者签和句指导教师签名：方ｆ口期；年月曰期年月曰亦文户＾摘要自密实混凝土中可以通过掺入钢纤维来改善其强度和韧性。以往研究都主要集中为普通钢纤维增强自密实混凝土，所选用的钢纤维主要集中在长度为15~35mm，长细比为40~65且体积掺量通常不超过1.5%。尽管普通钢纤维对自密实混凝土的强度和韧性均有一定程度的提高，但提高幅度有限，完全可以通过调整配合比配制出同等强度等级的普通自密实混凝土。此外，当纤维体积掺量超过1.5%后，纤维

5、分散性变差，混合料搅拌难度大易出现结团、流动性降低难以达到自密实，材料基本性能持续提高难以实现。论文以断裂力学阻裂增强机理为基础，以满足自密实混凝土工作性为前提，提出一种刚性纤维改性水泥基复合材料的研究方法，实现传统钢纤维自密实混凝土难以实现的钢纤维高掺量，得到一种具有高强度和高韧性特性的高掺量微细平直型钢纤维自密实混凝土（SFRSCC），并针对高强特性可能导致的缺陷敏感性开展断裂性能试验，即高强材料存在初裂纹的条件下，其高强优势会不会导致其缺陷敏感性也倍增。论文在大量的工作性和基本力学性能试验的基础上，通过三点弯曲缺口小梁试验研究了其静态断裂性能。具体展开了以下工作：①基于断裂

6、力学原理设计的SFRSCC混合料工作性能良好，当钢纤维体积掺量达到6%时，微细平直型钢纤维自密实混凝土混合料的塌落扩展度SP达到了600mm以上，钢纤维乱向均匀分布于混合料中，无明显骨料堆积现象。抗离析性能极好，筛余率为1.3%。对于3×40mm的钢筋间隙，当体积掺量为0~3.0%时，通过性良好H2/H1能达到90%以上，当体积掺量为4.5%~6.0%时会出现轻微堵塞现象。②与C40、C50基准自密实混凝土相比，基本力学性能指标随着纤维体积掺量的增加而提高，当纤维体积掺量达到6%，C40组（A组）SFRSCC立方体抗压强度提高111.4%，抗折强度提高214.2%，劈拉强度提高1

7、33.2%，压缩弹性模量提高13.1%，弯拉弹性模量提高9.3%，初裂强度提高217.1％，等效弯曲强度提高1083.3%，弯曲韧性比提高300%；C50组（B组）SFRSCC立方体抗压强度提高73.0%，抗折强度提高143.2%，劈拉强度提高173.6%，压缩弹性模量提高16.5%，弯拉弹性模量提高9.8%，初裂强度提高125.0％，等效弯曲强度提高了1080.3%，弯曲韧性比提高264.7％。③三点弯曲缺口小梁断裂性能测试表明，预裂相同情况下，与C40、C50的素基准自密实混