基于钢纤维高强混凝土配合比的直接设计方法试验研究

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1、华北水利水电学院硕士学位论文钢纤维高强混凝土配合比的直接设计方法试验研究姓名：杜晖申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：赵顺波20070526华北水利水电学院硕士学位论文摘要钢纤维混凝土是近五十年来迅速发展起来的一种新型复合材料，它的用途很广，工程实例很多，它以其优良的抗拉、抗弯、抗裂、耐冲击等性能在各种道路工程、隧道工程、地下工程、工业与民用建筑、水利等方面取得了成功的经验。随着钢纤维混凝土应用领域的不断扩大，国内外学者针对钢纤维混凝土基本力学性能做了大量的研究。根据所取得的有关钢纤维混凝土的研究成果，中国工程建设标准化协会颁布了“钢纤维混凝土试验方

2、法CECSl3：89”。自该标准颁布以来，对国内外在钢纤维混凝土领域的研究起到了很好的指导作用，而其配合比设计尚未形成一种统一的、被广泛接受的配制方法。本试验介绍的钢纤维高强混凝土配合比设计方法是以普通混凝土的配合比设计方法为基础，参照相关资料对实践经验的总结与创新，可为实际中钢纤维高强混凝土配合比设计提供一种基本思路．论文主要研究内容如下：1．提出了等体积钢纤维替代粗骨料并将钢纤维质量计入砂率公式来直接进行钢纤维高强混凝土配合比设计的方法。通过试验研究了碎石级配、钢纤维长度和体积率对新拌钢纤维混凝土的坍落度和硬化钢纤维混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度

3、、劈裂抗拉强度、弯曲抗拉强度的影响规律，与现行纤维混凝土结构技术规程规定的相关强度计算公式进行了对比分析．结果表明：采用最大粒径为20ram和25mm的连续级配碎石和长度为32,,,50mm的钢纤维，在钢纤维体积率不大于2．0％时，由直接设计方法可配制满足新拌钢纤维混凝土工作性能和硬化钢纤维混凝土基本力学性能要求的钢纤维高强混凝土，避免了按现行规程规定根据钢纤维体积率对用水量和砂率的调整。研究成果为修订完善钢纤维混凝士配合比设计方法提供了科研依据。2．通过等体积钢纤维替代粗骨料并将钢纤维质量计入砂率公式来直接配制最大粒径31．5mm钢纤维混凝土试验，研究了

4、水灰比、钢纤维长度和体积率对新拌钢纤维混凝土的钢纤维高强混凝土配合比的直接设计方法试验研究坍落度和硬化钢纤维混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、弯曲抗拉强度的影响规律。结果表明：采用最大粒径为31．5mm的连续级配碎石，在钢纤维体积率为2．0％时，钢纤维在混凝土中出现“棚架”效应导致钢纤维混凝土坍落度及其硬化后钢纤维混凝土力学性能的降低。碎石粒径为31．Smm对钢纤维混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度和弯曲抗拉强度的影响并不大．3．通过标准试件和非标准试徉受力性能试验，研究了钢纤维长度和体积率、骨料粒径、混凝土强度等级对钢纤

5、维混凝土立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉和弯曲抗拉等强度指标的尺寸效应影响规律，提出了相应的尺寸换算系数，为修订‘钢纤维混凝土试验方法'(CECSl3：移)提供参考。立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验的立方体试件边长分别为lOOmm、150ram、200mm；轴心抗压强度试验的棱柱体试件边长分别为lOOxlO(Yx3(R)mm、150x15№弯拉强度试验的棱柱体试件边长为lOOxlOOx400mm、150x150x550mm．关键词：钢纤维混凝土，配合比设计，直接方法，强度，粗骨料，尺寸换算系数Ⅱ华北水利水电学院硕士学位论文AbstractSteelFiber

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