沙漠砂制备PVA-ECC基本力学性能研究

发布时间：2020-11-03 23:48

　　 近年来,随着我国环境问题越来越严重,各行各业都在倡导可持续发展,高性能纤维增强水泥基复合材料(ECC)的发展的方向一定是绿色化、节能化。在这种背景下,越来越多的学者开始研究ECC的节能性和高性能性。在我国西北地区有着丰富的沙漠砂资源,沙漠总面积很大约占全国国土面积的18%左右,虽然我国倡导可持续发展,但是每年也有新的沙漠在逐渐发展,尤其在沙化越来越严重的西北部地区,天然细骨料相对匿乏,但却有着丰富的沙漠砂特细砂,长期以来特细砂资源未能得到合理利用,积极探寻新材料替代日益匮乏天然河砂配制出能应用出应用于建筑工程领域的混凝土是目前最主要的事情。本文根据当地的沙漠资源通过沙漠砂部分替代普通河砂制备ECC(简称PVA-DSECC)以PVA纤维为增强材料配制出高性能纤维增强水泥基复合材料,不仅可以就地取材,而且也能够降低对生态环境的破坏和减少天然河砂的使用,因此,本文的主要研究内容如下:(1)通过综合平衡法,以水胶比、粉煤灰掺量、沙漠砂的替代量和PVA纤维体积掺量对PVA-DSECC抗压强度、抗折强度、抗劈裂强度和稠度的影响,设计5因素4水平正交试验,其中一因素为空白因素,利用万能试验机,砂浆稠度测定仪和抗折试验机测取试验数据,通过分析试验所得的数据,得出以下试验结论:①沙漠砂对PVA-DSECC抗压强度、抗劈裂强度和抗折强度的影响小,在满足PVA-DSECC强度要求的情况下应采用较高的沙漠砂掺量。②粉煤灰掺量是影响PVA-DSECC强度的最主要因素,随着粉煤灰掺量的增加,PVA-DSECC强度呈现先增大后降低趋势,当粉煤灰掺量为40%时,PVA-DSECC强度达到最大值。③PVA纤维体积掺量对试件抗劈裂强度和抗折强度的影响较大,而对试件抗压强度的影响相对较小,随着PVA纤维体积掺量的增大,PVA-DSECC的抗劈裂强度和抗折强度也会增强,PVA纤维阻止了试件的开裂,有利于增强试件的韧性。(2)通过单因素分析法,单一试验研究沙漠砂的替代比例对PVA-DSECC抗压强度、抗折强度、抗劈裂强度的影响,确定了沙漠砂替代天然河砂的替代量,通过分析试验所得的数据,最终确定了本试验PVA-DSECC最佳配合比,即:水胶比:0.29;粉煤灰掺量(占胶凝材料):0.4;沙漠砂掺量占天然河砂质量:40%;砂胶比:0.36;PVA纤维体积掺量:1.75%。(3)通过在PVA-DSECC最佳配合比下,多组测定试块的抗压强度和抗折强度,通过数据分析,得出PVA-DSECC的抗压强度和抗折强度的关系。
【学位单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU528
【部分图文】：

对地下生物也将产生毁灭性的灾害。因此如何在不污染环境的情况下有效开发利用粉煤灰，??实现粉煤灰的再利用已迫在眉睫。??本试验的粉煤灰选用宁夏灵武热电厂Ｉ级粉煤灰，如图２－１所示，其技术性指标如表??２－２所示??表２－２粉煤灰技术指标测定??Ｔａｂｌｅ?２－２?Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?Ｉｎｄｅｘｅｓ?ｏｆ?Ｆｌｙ?Ａｓｈ??指标?含水率／％?水量比／％?细度（４０ｕｍ）?／％?烧失率／％??ＩＳ?＜１?＜９３?ｉｉｏ?＜６??测量值?０４?９０?ＳＡ?３．０??ｉ??ｌ一?ｊ??图２＿Ｉ?粉煤灰??Ｆｉｇ．?２－１?Ｆｌｙ?ａｓｈ??２．?３细骨料??２．３．１河沙??天然河砂是建筑行业常用的原材料，也是必不可少的基本材料，随着国家基础工程顺利??有序的开展，对细骨料的需求量越来越大，细骨料是混凝土、建筑砂浆等建材的重要组成部??分

其含水率越低，其力学性能越好。降低含水率，保证沙漠砂足够的干燥，做好建筑物的??防渗排水工作，是保证建筑物正常使用的关键。??本试验沙漠砂为腾格里沙漠砂，其平均直径为０．２３８ｍｍ，如图２－２所示，其化学成分如??表２－３所不。??＇?１??魏》｜??图＞２?沙漠砂??Ｆｉｇ．?２－２?Ｄｅｓｅｒｔ?ｓａｎｄ??表２－３沙漠砂化学成分??Ｔａｂｌｅ?２－３?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｅｓｅｒｔ?ｓａｎｄ??名称?Ｓｉ０２?ＣａＯ?ＭｇＯ?Ｋ２０?ＦｅＯ?Ａ１２０３?其他??沙漠砂?８０．３１?４．１０?１．４３?０．０８?１．５４?６．３１?６．２３?￣??２．?４?ＰＶＡ纤维??ＰＶＡ纤维是一种绿色环保水泥增强材料，ＰＶＡ纤维分子结构特殊，与水泥具有良好的??粘结性，耐碱性能良好。高性能纤维增强水泥基复合材料中加入ＰＶＡ纤维，能有效控制裂??纹的产生，阻止裂缝的形成及发展，并且能够提高试件的抗折强度和抗裂强度，增强试件的??抗冲击性及抗震性。由于这种纤维耐碱性，且与水泥有着良好的粘结性，可以替代石棉作水??泥制品的纤维增强材料。??纤维选用日本可乐丽公司生产的直径为３１ＵＭ的高强高模聚乙烯醇纤维（ＰＶＡ纤维）??如图２－３所示，其性能参数如表２－４所示??－１０?－??

?（ｂ）?（ｃ）??图３－１试件制备及测试??Ｆｉｇ．?３－１?Ｓａｍｐｌｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｔｅｓｔｉｎｇ??３．３．４抗压试件破坏形态??各立方体试块在达到受压极限时，均发出清脆的试件内部纤维被拉断的声音，但试块表??面混凝土没有脱落，混凝土能够保持良好的完整性，只是在试件周围出现一些裂缝，未出现??混凝土的脆性破坏，也未出现明显的锥形破坏。??３．３．５抗劈裂试验过程??（１）
【参考文献】

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2 付杰;马菊荣;刘海峰;;粉煤灰掺量和沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土力学性能影响[J];广西大学学报(自然科学版);2015年01期

3 马菊荣;刘海峰;杨维武;;毛乌素沙漠砂混凝土力学性能研究[J];科学技术与工程;2015年04期

4 薛守贵;;混凝土稠度评价方法评析[J];中国公路;2014年13期

5 梁兴文;车佳玲;邓明科;;对角斜筋小跨高比纤维增强混凝土连梁抗震性能试验研究[J];建筑结构学报;2013年08期

6 高英力;龙杰;刘赫;李友云;;粉煤灰高强轻骨料混凝土早期自收缩及抗裂性试验研究[J];硅酸盐通报;2013年06期

7 王海超;张玲玲;高淑玲;顾士文;陈庆;;PVA纤维对超高韧性纤维增强水泥基复合材料力学性能的影响[J];混凝土;2013年04期

8 顾阿伦;史宵鸣;汪澜;赵秀生;;中国水泥行业节能减排的潜力与成本分析[J];中国人口.资源与环境;2012年08期

9 陈志飞;谢欣欣;墨红超;;沙漠砂与机制砂掺配使用配制C50混凝土[J];商品混凝土;2012年07期

10 计涛;纪国晋;王少江;刘艳霞;;PVA纤维对水工抗冲磨混凝土性能的影响[J];东南大学学报(自然科学版);2010年S2期

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2 黄伟敏;沙漠砂锂渣聚丙烯纤维混凝土力学性能及耐久性试验研究[D];新疆大学;2017年

3 韩晓静;超细粉煤灰混凝土力学性能试验研究[D];安徽理工大学;2013年

本文编号：2869277