高致密增韧混凝土的制备及工程应用研究

发布时间：2025-07-19 03:03

　　超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete,UHPC)凭借其超高力学性能和优异的耐久性能,在桥梁工程、军事工程及核电工程等领域获得应用,但在水利工程中的应用仍然较少。本文通过优化胶凝材料体系及养护条件,研制出一种适用于水工建筑物的高致密增韧混凝土(High-dense and toughened concrete,HDTC)。首先,针对材料的力学性能、钢纤维增韧机理、耐久性能及体积稳定性开展一系列试验研究。然后对高致密增韧混凝土非均质性表征方法进行改进,引入空间相关长度以表征钢纤维的空间分布聚集程度,采用数值手段对钢纤维增韧机理进行探究。最后,将高致密增韧混凝土推广应用于板桩码头的初步设计。本论文主要完成了以下具有创新性的研究工作:(1)根据水工建筑物的工作特点,研制出具有良好力学性能、耐久性能及体积稳定性的高致密增韧混凝土。(2)研究了高致密增韧混凝土的基本力学性能、钢纤维增韧机理、耐久性能及体积稳定性,为性能优异的高致密增韧混凝土在结构设计及其应用推广提供理论与技术支撑。(3)通过引入空间相关长度建立可表征混凝土钢纤维分布聚集程度的细观力学模型,开...

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1混凝土受海水侵蚀大型港口码头的结构选型对结构耐久性、工程造价和港口选址等一系列关键的工程

海水侵蚀带来的结构耐久性不足是长期以来制约大型港口码头发展的难题之一。如图1-1所示，海水中的氯离子会通过混凝土的孔隙及裂缝不断侵蚀钢筋混凝土结构，使得钢筋发生锈蚀破坏，进而导致结构失效，极大地降低了大型港口码头的使用寿命。港口码头结构的耐久性不足的问题，会导致码头的维护维修变得....

图2-1电子显微镜扫描图

第二章高致密增韧水工混凝土的制备及其性能研究得更为致密。钢纤维拔出后，表面黏结了大量的颗粒状碎屑，具有明显经摩擦拉拔留的痕迹，如图2-1.b。在混凝土基体内部，C-S-H凝胶很容易在钢纤维表面沉积，并与纤维表面紧密粘结，减少或隔断界面上的微裂缝，增强混凝土的界面强度。钢纤维....

图2-3不同钢纤维含量的试件受压破坏形态.

第二章高致密增韧水工混凝土的制备及其性能研究随着混凝土中钢纤维含量的增加，钢纤维桥接作用逐渐增强，有效抑制裂缝的进一发展，使得试件在加载过程未出现大块混凝土的剥落，贯穿试件上下加载表面的竖向缝亦逐渐减少，呈现弥散式分布的裂缝，脆性破坏特征逐渐减弱，如图2-3.b<sup>d<....

图2-7碳化性能测试

21c)碳化14d，碳化深度2mmd)碳化28d，碳化深度2mm图2-7碳化性能测试2.5.4抗冻融性能1、试验仪器采用冻融试验箱。2、试验方法参考《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，采用慢冻法。试样分为四组，分别编号为：CF50-0、CF50-1、....

本文编号：4057880