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钢纤维轻骨料混凝土力学性能的试验研究及损伤断裂分析

混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。但混凝土材料也存在着一些制约其发展的问题,如自重大、高脆低韧等。于是改善和提高混凝土的性能成为研究的热点,其中,以轻骨料混凝土、高强混凝土和钢纤维混凝土的研究比较系统。本课题将钢纤维和轻骨料(人造膨胀珍珠岩)结合起来成为钢纤维轻骨料混凝土,它集中了钢纤维混凝土和轻骨料混凝土的优点。首先,钢纤维和轻骨料能弥补普通混凝土存在的抗拉强度低和自重大等方面的不足。其次,二者还可以取长补短,在不同层次和受荷阶段发挥“混杂效应”来增强和改善混凝土。为了掌握这种新型材料的主要特征和强度、变形等力学性能,本文进行了钢纤维轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量等试验研究,并总结出力学性能的规律,得到有意义的结论,对今后在工程中的推广应用有重要意义。用轻骨料替代普通骨料并掺入短段的钢纤维,使其力学性能的变化更具多样性,理论分析更为困难。20世纪60年代以后,断裂力学和损伤力学等  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

华侨大学
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钢纤维轻骨料混凝土基本力学性能的试验研究

混凝土自从问世以来,减轻自重、提高韧性一直是对其改性的课题,钢纤维混凝土为改善韧性开辟了道路,而轻骨料混凝土则解决了其自重大的问题。本课题将钢纤维和轻骨料(陶粒)混凝土结合起来成为钢纤维轻骨料混凝土。钢纤维轻骨料混凝土兼有钢纤维混凝土的韧性高和轻骨料混凝土质量轻的优点,为了掌握这种新型材料的主要特征和强度、变形等力学性能,本文进行了钢纤维轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度和弹性模量等试验研究,总结出钢纤维掺量对钢纤维轻骨料混凝土的力学性能的影响规律。本文试验研究结果可归纳如下:钢纤维的加入能明显提高钢纤维轻骨料混凝土的抗拉强度和抗折强度;掺入钢纤维使钢纤维轻骨料混凝土的抗压强度有一定程度的提高,增长幅度不大,但抗压韧性却有很大改善,使钢纤维轻骨料混凝土裂而不散;钢纤维轻骨料混凝土的弹性模量随钢纤维体积率的增大有一定提高;泊松比受钢纤维的加入影响不大,规律性不明显。本文最后探讨了钢纤维对轻骨料混凝土...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古农业大学
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钢纤维轻骨料混凝土物理力学性能及韧性的试验研究

钢纤维轻骨料混凝土具有轻质高强、韧性优、保温隔热等显著优点。将钢纤维和天然浮石轻骨料混凝土结合起来成为钢纤维轻骨料混凝土,钢纤维轻骨料混凝土兼有钢纤维混凝土的韧性高和轻骨料混凝土质量轻等优点。本论文通过掺入钢纤维、高效减水剂、优质引气剂及矿物掺合料配制了三种强度等级(LC30,LC35,LC40)的浮石轻骨料混凝土。本文对这种新型的多相复合混凝土材料的力学性能开展初步研究,分析了钢纤维体积率变化对轻骨料混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度和抗折强度的影响。试验结果表明,钢纤维的加入能明显提高轻骨料混凝土的抗拉强度和抗折强度;掺入钢纤维使轻骨料混凝土的抗压强度有一定程度的提高,增长幅度不大,但抗压韧性却有很大改善,使钢纤维轻骨料混凝土裂而不散;钢纤维轻骨料混凝土的弹性模量随钢纤维体积率的增大有一定提高,表观密度略有增加。本文最后探讨了钢纤维对轻骨料混凝土的阻裂增韧机理,并对进一步的研究工作提出了建议。本文的...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古农业大学
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轻骨料混凝土早期力学性能与抗冻性能的试验研究

本文通过对浮石性能的研究,针对轻骨料混凝土强度变异性大的特点,配制三种强度等级(LC30,LC25,LC20)的轻骨料混凝土并作了早期性能研究,针对粉煤灰、纤维等做了抗冻耐久性等的研究,研制适用于北方寒冷地区水工建筑物的使用的轻骨料混凝土。轻骨料混凝土早期强度发育较普通混凝土迟,随龄期增加,脆性能力平稳增强,在28天龄期受压破坏时,浮石骨料被完全剪切破坏;早期轻骨料混凝土弹性模量随龄期增长关系都较普通混凝土小,表现出塑性性能;轻骨料混凝土28天全应力应变曲线形式与普通混凝土基本类似,但变形区间较大;利用分段应力应变曲线方程对LC30混凝土在28天的拟合中,拟合结果较好。针对北方地区的资源情况和浮石骨料的表面特征,研究了粉不同煤灰掺量的耐久性能,考虑了寒区水工建筑物环境特点,耐久性设计了碳化性能、抗渗性能、氯离子侵蚀性能等方面的试验;得出粉煤灰掺入对轻骨料混凝土抗渗性能影响最优的为25%-32%之间;粉煤灰掺量对轻骨料混凝土碳化程...  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>

内蒙古科技大学
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塑钢纤维轻骨料混凝土在冻融作用下的力学性能研究

与普通混凝土相比轻骨料混凝土具有质轻、耐久性好等特点,然而轻骨料混凝土存在强度低、易产生脆性破坏等缺陷。纤维的掺入可以改善混凝土的力学性能、控制混凝土内部裂缝的扩展。轻骨料与纤维的合理利用不仅可以有效改善混凝土的脆性,还可以有效改善混凝土的耐久性。本文将这两种材料结合在一起,围绕塑钢纤维轻骨料混凝土在冻融环境下的力学性能展开试验研究,以期得到性能更优的混凝土材料。通过开展塑钢纤维轻骨料混凝土(纤维掺量分别为0kg/m3、3kg/m3、6kg/m3、9kg/m3)在冻融作用下(冻融循环次数分别为0次、50次、100次、150次)的力学性能试验,重点研究塑钢纤维掺量和冻融循环次数对轻骨料混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性及抗冲击性能的影响规律,综合考虑各项力学性能指标,得出塑钢纤维最优掺量;建立冻融损伤模型,预测塑钢纤维轻骨料混凝土在冻融环境下的耐久性寿命;结合扫描电镜观察混凝土微观结构并分析冻融对塑钢纤维轻骨料混凝土...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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混凝土受压与受拉性能的尺寸效应研究

混凝土的力学性能与其几何尺寸密切相关,为准确描述不同混凝土力学性能上的差异,系统研究混凝土的尺寸效应显得尤为必要。目前,国内外在混凝土受压变形性能尺寸效应、骨料组分和配筋情况对混凝土力学性能尺寸效应的影响等方面的研究较少。此外,在对混凝土力学性能进行数值模拟时,通常将硬化水泥砂浆基体的力学性能假定为一常数进行分析,忽略其自身的尺寸效应,该假定的有效性尚未得到试验证实。受各种因素的限制,尺寸效应的试验研究往往只能在一个较小的尺度范围内进行,采用数值模拟的方法可有效解决试验研究的不足之处,为尺寸效应的研究提供另外一种研究手段。采用试验研究与数值分析相结合的方法,对混凝土的受压与弯拉性能尺寸效应进行了较系统研究。主要研究内容如下:1.对162个立方体试件的抗压强度尺寸效应进行了试验研究,结果表明:混凝土抗压强度具有尺寸效应,边长150mm和200mm试件的抗压强度约为边长100mm试件的94%和88%;混凝土、砂浆和净浆抗压强度的尺寸...  (本文共181页) 本文目录 | 阅读全文>>