文档介绍：摘要凝土中掺入纤维能够从微观机制上改善材料的性能,提高混凝土的抗拉强度、土增强理论的研究仍以宏观试验和定性分析为主,缺乏比较成熟的细观力学模定量的模拟出了裂纹的扩展量与试件所受荷载之间的关系。纤维增强混凝土是一种多相材料,其在土木工程中的应用日益广泛。在混韧性、延性、抗裂性及抗冲击疲劳等性能。层布式钢纤维增强混凝土路面结构,它是在经济与性能并重的基础上,使钢纤维分层布置,即钢纤维分布于混凝土路面的上部和下部,形成“层布式钢纤维增强混凝土”。为解决其中间部分素混凝土的韧性、抗裂性及抗渗性均较差这一问题,我们在混凝土基体中全体积掺入聚丙烯纤维,使之与上下层钢纤维共同作用发挥“正混杂效应”来改善混凝土的性能。自年以来,多次试验证明,层布式钢纤维、混杂纤维混凝土在抗弯拉、延性、阻裂、耐久性和韧性等多方面都具有优良的性能。目前,关于纤维混凝型,在纤维混凝土细观增强机理和宏观力学行为间联系的量化研究则更少。因此,深入地研究纤维增强的力学本质,从理论上阐述纤维混凝土增强机理,对层布式钢纤维、混杂纤维混凝土的推广应用具有相当的现实意义。本文的主要内容如下:圆悴际礁窒宋炷两辛送淅阅芊矫娴氖匝檠芯浚⒍愿饔跋煲素进行了分析。⒘讼腹弁臣屏ρP停圆悴际礁窒宋⒒煸酉宋炷恋暮旯哿学行为与细观参数之间的关系进行了一系列的推导运算。⒘瞬悴际礁窒宋⒒煸酉宋炷恋牧盐瓶U鼓P停允档男问关键词:层布式钢纤维混凝土,层布式混杂纤维混凝土,增强机理,细观力学武汉理工大学硕士学位论文
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第一章绪论基本概念及问题的提出作为建筑材料存在的固有弱点——抗拉强度低话憬鑫?寡骨慷鹊/~世纪年代出现波特兰水泥后,混凝土作为一种新型建筑材料,以其骨料可以就地取材,构件易于成型等突出优点,日益广泛应用于土建工程。随后出现了钢筋混凝土,庵中滦透春辖ㄖ牧希渲懈筋承受拉力,混凝上承受压力,发挥各自的优势,初步克服了混凝土抗拉强度低、用途受限制的弱点。世纪年代开始出现预应力混凝上,浣峁沟目沽研阅堋⒏斩群统性啬芰Γ蟠蟪烁纸罨炷结构,从而显著地扩大了混凝土的应用范围,拓展了许多新的应用领域,使土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。但是混凝土左右⑷托圆畹热匆廊幌拗谱潘挠攀频某浞址⒒樱⑶宜孀呕炷燎慷鹊牟断提高,这一弱点也愈益突出,直到纤维增强混凝土的出现⋯。纤维增强混凝土或纤维混凝且运嘟⑸敖蚧炷廖;模金属材料、无基纤维或有机纤维为增强材料组成的一种复合材料。它是将短而细的,具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的纤维均匀的分散在混凝土基体中形成的一种新型建筑材料。纤维在混凝土中的主要作用在于限制外力作用下水泥基体中裂纹的扩展。在受载初期,基体和纤维共同承受外力,而水泥基体是外力的主要承受者;当基体开裂后,横跨裂纹的纤维成为外力的主要承受者”T谑芰讨校滔宋⒒悠淇估慷雀呋炷练⒒悠淇压强度高的各自优势,从而显著提高了纤维混凝土材料的各项力学性能,使其具有优良的抗拉、抗弯、抗疲劳、抗冲击性能以及耐磨耗、韧性高等特点,其中韧性提高的幅度最大。目前常用的纤维混凝土有:钢纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、碳纤维混凝土以及合成纤维混凝。尽管各种纤维增强复合材料品类繁多,各具特点,但目前应用最为广泛,技术上最为成熟,基本性能研究最为透彻,商业化程度最高的还是钢纤维混凝土。钢纤维混凝土是用一定量寤饰%一%蚁蚍植嫉母窒宋銮炕炷痢8窒宋炷系性能基本上决定于基体的粘结强度,纤维长径比窒宋ざ扔谥本痘虻刃е本武汉理工大学硕士学位论文
的比值窒宋奶寤剩宋牖宓恼辰崆慷纫约跋宋诨逯械姆植己取向的影响等。相较于普通混凝土,钢纤维混凝土有以下优点”慷群椭亓康谋戎荡蟆U馐窍宋炷辆哂杏旁骄眯缘闹匾V副辏也是其具有广阔应用前景的重要保证。估慷群椭饕S芍骼α刂频目辜簟⒖雇洌古で慷让飨蕴岣摺纤维掺量在ァ%之间时,抗拉强度提高%~%,抗弯强度提高%~%,抗压强度提高幅度较小,一般在ァ湫涡阅苊飨愿纳啤8窒宋炷恋越锥蔚谋湫涡阅苡肫渌跫同的素混凝土没有明显差别,受压弹性模量和泊松比与素混凝士基本相同。在韧性这一衡量塑性变形性能的重要指标上,钢纤维混凝土的韧性要比素混凝土的有大大的提高。、抗收缩和徐变性能有所提高。钢纤维混凝土的收缩值随着纤维掺量的增加而有所下降。例如,掺量为%ぞ侗任的钢纤维混凝土较素混凝土的收缩值降低ァ%。、抗裂和抗疲劳性能有较大改善。由于钢纤维对混凝土的阻裂作用,钢纤维混凝土比素混凝土具有更好的软化后性能和抗疲劳性能。、具有较好的物理耐久性和化学耐久性。钢纤维混凝土在各种物理因素作用下的耐久性一般来说都有不同程度的提高,其中耐久性、耐热性和抗气蚀性都有显著的提高,抗渗性能与素混凝土的相比变化不大。由于具有以上这些优良的性能