聚丙烯腈纤维混凝土性能研究

发布时间：2020-07-21 23:31

【摘要】：随着纤维混凝土的技术不断发展,越来越多的合成纤维被应用到混凝土中,聚丙烯腈作为合成纤维的一种,具有较高的弹性模量与断裂强度,良好的亲水性使得聚丙烯腈纤维能够很好地分散在混凝土中并与混凝土基体之间具有良好的黏结力,但是,目前关于聚丙烯腈纤维混凝土性能的研究还相对较少,因此,研究聚丙烯腈纤维混凝土并且在工程中推广应用具有重要的意义。本文首先研究了不同水胶比聚丙烯腈纤维混凝土的基本力学性能,其次,研究其抗冻性、抗渗性以及抗硫酸盐干湿循环等耐久性,接着,研究了各类混凝土在热-力耦合作用下的力学性能和变形性能并且通过声发射系统进行实时监测,从能量吸收与释放的角度分析各类混凝土受力破坏的整个过程,最后研究了聚丙烯腈纤维混凝土高温后的力学性能。从聚丙烯腈纤维混凝土的基本力学性能研究结果可以看出,纤维的加入对混凝土的抗压强度的作用不是特别明显,但是可以明显提高其抗折强度和劈裂抗拉强度,对混凝土 7d的力学性能提高幅度要大于28d,因此,纤维的加入更加有利于提高混凝土的早期力学性能;此外,聚丙烯腈纤维加入混凝土中,有利于提高混凝土的拉压比以及泊松比,降低了混凝土的脆性,增加了混凝土的韧性,拉伸应变能与压缩应变能在混凝土中分配更加均衡合理,混凝土的力学性能得到改善。从聚丙烯腈纤维混凝土的耐久性能研究结果可以看出,纤维的加入能够降低混凝土的水渗透高度,提高了混凝土的抗渗性,抑制混凝土在冻融循环过程中动弹性模量的降低,提高了混凝土的抗冻性,提高混凝土的耐蚀系数以及抗压强度增长率,增强了混凝土耐硫酸盐干湿循环性能。由混凝土高温中试验可以发现聚丙烯腈纤维、钢纤维以及聚丙烯腈钢纤维加入混凝土中,有利于减轻混凝土在热-力耦合作用下的损伤,更好地保持混凝土的完整性,改善混凝土的力学性能与变形性能;与此同时,声发射的能量计数率与应力值的大小有一定的对应关系,并且呈现正相关,较好地反映了混凝土在不同应力场作用下的损伤情况,在整个加载过程中,各类纤维混凝土的能量计数率要比基准混凝土的分布更加广泛而密集,并且,混凝土的应变能与能量累计数变化具有一致性。从聚丙烯腈纤维混凝土的高温后试验可以发现,纤维加入混凝土中,有利于改善混凝土高温后的抗压强度以及劈拉强度,尤其是对低水胶比混凝土改善作用更为明显,抑制了混凝土高温后相对动弹性模量的降低,聚丙烯腈纤维混凝土与基准混凝土的高温后抗压强度与劈拉强度随着静置时间的延长呈现先下降后上升的趋势。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU528
【图文】：

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聚丙烯腈纤维,纤维性能

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