【正文】
流動性較大的混凝土,常采用坍落流動度試驗(yàn),這一方法主要測量混凝土在自重作用(無插搗)下自由流動擴(kuò)展的最大范圍以及擴(kuò)展半徑達(dá)到500mm時(shí)所用時(shí)間,不僅可以檢驗(yàn)新拌混凝土的流動性,還可觀察混凝土拌合物是否出現(xiàn)泌水及離析現(xiàn)象。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)把混凝土拌合物的工作性統(tǒng)稱為稠度,通常采用坍落度試驗(yàn)或維勃稠度試驗(yàn)測試混凝土的稠度。粘聚性是指混凝土拌合物在施工過程中其各組分之間保持一定的粘聚力,不致產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象。工作性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)指標(biāo),包括流動性、粘聚性和保水性三方面。 軸心抗壓強(qiáng)度采用或的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件,比較接近實(shí)際構(gòu)件中的混凝土受壓情況,試件制作、養(yǎng)護(hù)和加載方法同立方體試件。 混凝土的主要性質(zhì) 強(qiáng)度這里所說的強(qiáng)度通常是指抗壓強(qiáng)度,包括用來劃分混凝土強(qiáng)度等級的立方體抗壓強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中實(shí)際使用的軸心抗壓強(qiáng)度。關(guān)鍵詞:纖維;纖維混凝土板;彎曲韌性 I 纖維混凝土板抗彎性能的試驗(yàn)研究Investigation on the Flexural Performance of Fiber Reinforced Concrete PlatesAbstract Concrete has many outstanding adva1ntages, such as high pressive strength, easy available raw materials, low energy consumption, relatively cheap and easy to shape, relatively simple for construction, high durability and so on. However, the tensile strength of concrete is really very low, and as the strength increased, the brittleness of concrete increased significantly. So when loaded, the concrete often shows brittle fracture with no obvious signs. That influenced the practical engineering application of concrete greatly. The fibers blended into concrete can significantly improve the tensile strength of concrete. Through resisting the emergence and development of the internal microcracks in concrete, fibers can improve the crack resistance and the toughness of concrete.The toughness is an important indicator for the workability of fiber reinforced concrete, and it is one of advantages of fiber reinforced concrete over plain concrete. Toughness can be defined as the capacity of energy absorption of material or structure from loading to failure. The toughness of fiber reinforced concrete includes pression toughness, flexural toughness and shear toughness, etc. Currently flexural toughness is widely used as a measure of toughness of fiber reinforced concrete. Because flexural failure is happened under three kinds of loadings including bending, tension and pression, it is much better to measure the integrated effect of toughness.Nowadays the traditional method to evaluate the toughness is based on the bending beams(150 mm150 mm550mm). However, the formwork of the beam may show some influence on the fiber orientation and does not correspond to the fiber orientation in the practice such as industrial floor very well. In order to reduce the influence of the formwork on the fiber orientation and to simulate the loading behavior of industrial panel, according to RILEM: Test and design methods for steel fiber reinforced concrete─Bending test, a series simply supported panel(600 mm600 mm100mm) test with different fiber types and fiber contents has been carried out. Key Words:Fiber;Fiber Reinforced Panel;Flexural Toughness 86 目 錄摘 要 IAbstract II1 混凝土 1 混凝土的主要性質(zhì) 1 強(qiáng)度 1 工作性 1 耐久性 4 混凝土的發(fā)展 7 鋼筋混凝土(Steel Reinforced Concrete) 7 預(yù)應(yīng)力混凝土(Prestressed Concrete) 7 高強(qiáng)混凝土(High Strength Concrete) 7 高性能混凝土(High Performance Concrete) 8 纖維混凝土(Fiber Reinforced Concrete) 8 自密實(shí)混凝土(Selfpacting concrete) 92 纖維混凝土 10 纖維對混凝土基體增強(qiáng)增韌作用的影響因素 10 纖維混凝土國內(nèi)外發(fā)展歷史 11 鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete) 12 鋼纖維混凝土的優(yōu)點(diǎn)[24] 12 鋼纖維混凝土的發(fā)展方向 13 合成纖維混凝土 14 聚丙烯短纖維(Micro PPfiber) 14 聚丙烯長纖維(Macro PPfiber) 15 合成纖維與鋼纖維對混凝土基體阻裂效應(yīng)的區(qū)別 15 混雜纖維混凝土(Hybrid Fiber Reinforced Concrete) 15 常見的纖維混雜模式 16 混雜纖維混凝土的力學(xué)性能 17 纖維混凝土的實(shí)際工程應(yīng)用 17 道路和橋梁工程 17 隧道和鐵路工程 18 建筑結(jié)構(gòu)及預(yù)制構(gòu)件 18 大壩、水庫等水利工程 19 港口、海岸及近海工程 19 修補(bǔ)加固工程 19 軍事工程 19 纖維混凝土的增強(qiáng)理論 20 復(fù)合材料理論 20 纖維間距理論 22 纖維混凝土的開裂機(jī)理 233 纖維混凝土的基本力學(xué)性能 25 纖維混凝土的抗壓性能 25 纖維混凝土的抗拉性能 26 纖維混凝土的抗彎性能 26 纖維混凝土彎曲韌性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 27 美國材料試驗(yàn)學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(ASTM C1018) 27 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)(CECS 13: 89) 29 日本土木學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(Japan JSCE G552) 31 德國纖維混凝土DBV標(biāo)準(zhǔn) 32 國際材料和結(jié)構(gòu)協(xié)會RILEM標(biāo)準(zhǔn) 34 纖維混凝土的抗剪性能 414 本文主要研究內(nèi)容 425 試驗(yàn) 43 試驗(yàn)概況 43 試驗(yàn)材料 43 試驗(yàn)方案 44 新拌混凝土的工作度 48 新拌混凝土的含氣量 49 立方體28天抗壓強(qiáng)度 50 試驗(yàn)結(jié)果與分析 51 荷載位移曲線 51 荷載CMOD曲線 57 位移CMOD曲線 62 能量位移曲線 67 能量CMOD曲線 72 抗彎強(qiáng)度 77 韌性分析 78結(jié) 論 82參 考 文 獻(xiàn) 83致 謝 851 混凝土混凝土(Concrete)是由無機(jī)膠凝材料(如石灰、石膏、水泥等)和水,或有機(jī)膠凝材料(如瀝青、樹脂等)的膠狀物,與集料按照一定比例配合攪拌,并在一定溫度濕度條件下養(yǎng)護(hù)硬化而成的一種復(fù)合材料(Composite material)。目前對纖維混凝土(FRC)彎曲韌性的研究主要以纖維混凝土梁(150 mm150 mm550mm)為研究對象,但是梁式模板的內(nèi)部空間狹小,影響了纖維在混凝土基體中的方向及自由分布,從而導(dǎo)致纖維混凝土試驗(yàn)梁與實(shí)際工程中纖維方向和分布存在一定程度的差異。韌性可定義為材料或結(jié)構(gòu)從開始出現(xiàn)裂縫到失效為止吸收能量的能力。大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)纖維混凝土板抗彎性能的試驗(yàn)研究Investigation on the Flexural Performance of Fiber Reinforced Concrete Plates纖維混凝土板抗彎性能的試驗(yàn)研究摘 要混凝土具有抗壓強(qiáng)度高、原材料容易獲得、成本相對低廉、易成型、施工相對簡便、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn),但普通混凝土抗拉強(qiáng)度低,且隨著強(qiáng)度的增大,脆性也明顯增大,在受荷時(shí)往往呈現(xiàn)出無明顯征兆的脆性破壞,極大地影響了混凝土的實(shí)際工程應(yīng)用,將纖維摻入到混凝土中能夠明顯提高混凝土的抗拉強(qiáng)度,通過阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展增強(qiáng)混凝土的韌性。韌性是衡量纖維混凝土開裂后承載性能的重要指標(biāo), 也是纖維混凝土較之素混凝土的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)之一。纖維混凝土的韌性包括壓縮韌性、彎曲韌性、剪切韌性等,目前廣泛采用彎曲韌性作為衡量纖維混凝土韌性的主要指標(biāo),其破壞過程更能綜合反映出纖維的增韌效果。本試驗(yàn)參照梁式構(gòu)件的RILEM彎曲韌性試驗(yàn)方法,通過不同纖維類型、不同纖維摻量的纖維混凝土板(600 mm600 mm100mm)的彎曲韌性試驗(yàn),總結(jié)出了纖維對混凝土基體增強(qiáng)增韌作用的部分規(guī)律?;炷烈话阌伤?、水、粗細(xì)集料組成,其中水泥與水構(gòu)成水泥漿在水泥硬化前起到潤滑作用,在水泥硬化后起到膠結(jié)作用,骨料起到骨架填充作用,水泥與水反應(yīng)后形成堅(jiān)固的水泥石,將集料牢固地粘結(jié)成整體。立方體抗壓強(qiáng)度具體規(guī)定方法如下:用邊長為150mm的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件,在標(biāo)準(zhǔn)條件下(溫度為,溫度在以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中)養(yǎng)護(hù)28天,并用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(加載速度C30以下控制在范圍,C30以上控制在范圍,兩端不涂潤滑劑)測得的具有保證率的立方體抗壓強(qiáng)度,用符號C表示,如C30表示=。 工作性工作性亦稱和易性,是指混凝土拌合物易于施工操作(拌合、運(yùn)輸、澆筑、搗實(shí))并能獲得質(zhì)量均勻和成型密實(shí)的性能。流動性是指混凝土拌合物在本身自重或施工機(jī)械振搗的作用下能產(chǎn)生流動,并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。保水性是指混凝土拌合物在施工過程具有一定的保水能力,不產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。坍落度試驗(yàn)的具體測試方法是將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝入標(biāo)準(zhǔn)圓錐筒(無底)內(nèi),裝滿后刮平,然后垂直向上將筒提起,此時(shí)混凝土拌合物由于自重將產(chǎn)生坍落現(xiàn)象,量出向下坍落尺寸(mm)叫做該混凝土拌合物的坍落度,作為流動性指標(biāo),坍落度越大表示流動性越大。具體試驗(yàn)方法是將坍落度筒置于坍落流動度臺的中心位置,向筒中澆新拌混凝土,刮去多余的混凝土,并抹平混凝土表面。待混凝土流動穩(wěn)定后,測量坍落流動度臺上的混凝土的水平流動最大直徑及其垂直方向的直徑,并取其平均值為坍落流動度值。(1)單位用水量:混凝土拌合物中的水泥漿,賦予其一定的流動性,在水泥用量不變的情況下,用水量越大,水灰比越大,混凝土聚合物流動性越大,反之流動性越小。(2)砂率:砂率是指混凝土中砂的重量占砂石總重量的百分率。砂率過大時(shí),集料的總表面積及空隙率都會增大,在水泥漿含量不變的情況下,相對地水泥漿顯得少了,減弱了水泥漿的潤滑作用,使拌合物的流動性減小;砂率過小時(shí),不能保證粗集料之間有足夠的砂漿層,進(jìn)而降低拌合物的流動性,且影響其粘聚性和保水性,易產(chǎn)生離析和流漿現(xiàn)象。(4)水泥品種和細(xì)度:水泥品種對混凝土拌合物工作性的影響,主要體現(xiàn)在不同品種水泥的需水量不同。常用普通硅酸鹽水泥配置的混凝土拌合物,其流動性和保水性較好。在用水量相同時(shí),拌合物流動性減小,而粘聚性和保水性相應(yīng)改善。摻入粉煤灰能夠改善混凝土拌合物的流動性。因?yàn)樗嗨囊徊糠炙?,另一部分水被集料吸收,還有部分水被蒸發(fā)。 耐久性混凝土的耐久性,是指混凝土在設(shè)計(jì)使用年限中,在自然和人為環(huán)境的化學(xué)物理作用下,不出現(xiàn)無法接受的強(qiáng)度減小,使用功能降低和不能接受的外觀破損的能力。低溫時(shí)水分因結(jié)冰產(chǎn)生體積膨脹,引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞,反復(fù)凍融多次,就會使混凝土內(nèi)部的損傷累積達(dá)到一定程度