鋼纖維混凝土服役特性與壽命研究.pdf

1、鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(SFRC)具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性能，在土木工程建設(shè)和嚴(yán)苛的環(huán)境中具有廣闊的應(yīng)用前景。但是，目前鋼纖維混凝土耐久性研究中仍存在的突出問題是:荷載與環(huán)境因素耦合作用下的鋼纖維混凝土耐久性研究成果少且缺乏系統(tǒng)性;尚缺乏適用于鋼纖維混凝土在環(huán)境因素單獨(dú)作用或荷載與環(huán)境因素耦合因素作用下的服役壽命預(yù)測(cè)模型。為此，本文制備了兩種不同強(qiáng)度等級(jí)的鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(SFRC50，SFRC80)，系統(tǒng)研究了其抗裂性能、

2、力學(xué)性能、單一環(huán)境因素作用和環(huán)境因素-彎曲荷載耦合作用下的關(guān)鍵耐久性能;最終提出了氯離子在鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料中的擴(kuò)散方程，并基于此方程建立了鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的服役壽命預(yù)測(cè)模型;通過系統(tǒng)深入的機(jī)理分析和服役壽命預(yù)測(cè)，揭示了各個(gè)影響因素對(duì)配筋鋼纖維混凝土服役壽命的影響規(guī)律。
　　 本文進(jìn)行了多組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，研究了強(qiáng)度等級(jí)分別為SFRC50，SFRC80，鋼纖維摻量分別為0％，0.25％，1％和1.5％，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)56天的鋼

3、纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐久性。整體而言，SFRC的力學(xué)性能和耐久性能均優(yōu)異。隨著強(qiáng)度等級(jí)的提高，鋼纖維混凝土的強(qiáng)度和韌性提高顯著，干縮應(yīng)變率降低，抗氯離子滲透性能和抗凍融性能提高;一定摻量的鋼纖維能提高強(qiáng)度和韌性、縮小干縮值，改善抗凍性，抑制拉應(yīng)力對(duì)鋼纖維混凝土抗氯離子滲透性能的不利影響。
　　 基于有效介質(zhì)理論和Fick第二擴(kuò)散定律，提出了氯離子在鋼纖維混凝土中的擴(kuò)散方程，并與抗氯離子滲透試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，方程預(yù)