粗合成纖維混凝土力學(xué)特性及其細觀增強機理.pdf

1、粗合成纖維興起于20世紀末，它是一種新型的增強增韌材料，相對于鋼纖維、細合成纖維，它具有明顯的競爭優(yōu)勢：(1)質(zhì)輕；(2)無腐蝕；(3)易于均勻分散；(4)顯著提高混凝土的韌性、抗沖擊、抗疲勞、抗震防爆性能；(5)可以提高塑性混凝土的早期抗裂性能；(6)在噴射混凝土中具有顯著的優(yōu)勢。粗合成纖維混凝土在美國和日本等國家已有多年的使用歷史，其顯著的效果已為大量工程實踐所證明，它已成為水泥基復(fù)合材料的未來發(fā)展方向。 本論文首先對粗合成

2、纖維混凝土的力學(xué)特性進行了一系列試驗研究，其中包括：(1)抗彎試驗；(2)抗彎沖擊試驗；(3)軸向拉拔試驗；(4)單軸拉伸試驗；(5)抗震試驗；(6)抗疲勞試驗；(7)抗氯離子腐蝕試驗；(8)混雜纖維混凝土的力學(xué)性能試驗。 通過對粗合成纖維混凝土抗彎韌性試驗數(shù)據(jù)的分析，基于美國ASTM及日本JSCE方法，提出了粗合成纖維混凝土抗彎韌性新評價方法，該韌性評價方法能夠準確地反映粗合成纖維的阻裂增韌效果。 國內(nèi)外大部分關(guān)于纖維

3、混凝土抗沖擊性能研究均采用抗沖壓試驗，而實際工程中構(gòu)件多處于受彎拉狀態(tài)。自行研制了落錘式抗彎沖擊試驗裝置，該裝置的研制成功，為今后系統(tǒng)研究纖維混凝土抗彎沖擊性能具有重要意義。針對沖擊試驗數(shù)據(jù)較離散的缺陷，本論文引入數(shù)理統(tǒng)計方法對沖擊試驗數(shù)據(jù)進行分析，統(tǒng)計分析結(jié)果較全面、客觀的反映了纖維混凝土動載特性。 本論文首次完成了柔性粗纖維的拉拔試驗，重點研究了纖維埋置長度、養(yǎng)護齡期、基體強度對粗合成纖維-砂漿基體界面粘結(jié)強度的影響。通過對

4、拉拔荷載-位移曲線進行擬合，建立異型柔性纖維的拉拔理論模型，理論模擬曲線與試驗曲線吻合良好，它的提出對粗合成纖維細觀增強機理的深入研究具有較高的實用價值和理論意義。 由于混凝土自身是多相、多組分、多尺度層次的非均質(zhì)結(jié)構(gòu)特性，單一纖維增強作用是有限的，混雜纖維能在不同結(jié)構(gòu)和不同性能層次上逐級阻裂與強化，達到取長補短的作用。本文試驗研究了粗合成纖維與鋼纖維混雜纖維混凝土的韌性及斷裂性能，試驗結(jié)果充分體現(xiàn)了粗合成纖維與鋼纖維良好的協(xié)同