晶须增韧混杂纤维混凝土力学性能及耐久性能试验研究

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:swan159357
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鉴于我国西北部地区混凝土建筑物与构筑物服役环境恶劣,所处环境中氯离子与硫酸根离子大量存在且浓度各不相同,混凝土在此环境中服役易发生膨胀、开裂等破坏,从而出现强度损失,最终导致混凝土破坏。同时我国西北部地处高纬度区,混凝土还将受到冻融侵蚀破坏,导致混凝土破坏机理更加复杂。因此本文选择开展冻融循环与氯盐、硫酸盐侵蚀的共同作用下普通混凝土(PC)、单一纤维混凝土(XC,WC),混杂纤维混凝土(XWC)、晶须增韧混杂纤维混凝土(JXWC2)混凝土力学性能、抗冻性能退化规律、退化机理和服役寿命研究。本文采用宏观试验分析规律、微观试验得到依据的分析方法,分别研究了不同混凝土的力学强度以及纤维作用方式;研究了混凝土在盐冻耦合环境下的性能退化规律、退化机理和服役寿命;结合韦布分布,建立在氯盐、硫酸盐侵蚀下混凝土服役寿命预测模型。主要内容研究如下:1.制备强度等级为C30、水胶比为0.42的混凝土作为基准组,在此基础上制备单一纤维混凝土(体积掺量为0.6%的玄武岩纤维混凝土(XC)、网状聚丙烯纤维混凝土(WC)),混杂纤维混凝土(XWC,体积掺量为0.6%玄武岩与0.6%网状聚丙烯纤维)。随后将掺量为2.0%、2.5%、3.0%、3.5%的晶须加入XWC中制备JXWC。借助霍普金森压杆、核磁共振、场发扫描电子显微镜、热重-差热试验等测试手段分析PC与JXWC的破坏形态、组成成分、微观形貌、孔结构变化;并在灰色模型的基础上依据孔隙结构参数与孔径占比分布,建立混凝土强度预测模型。2.将养护结束后的各组混凝土进行横向对比以研究混凝土中纤维的作用方式,借助霍普金森压杆、核磁共振、场发扫描电子显微镜等手段,分析在混凝土中各种纤维的作用方式,对孔隙分布的影响因素,借助蒙特卡罗随机分布模型,得到混凝土的纤维作用模型。3.本文以7种溶液模拟实际工况,基于不同种盐、不同浓度盐溶液作用下的冻融耐久性试验,对PC、JXWC2的损伤规律、机理进行系统研究,综合分析了不同种盐、不同盐浓度、不同冻融循环次数对两种混凝土的质量损失率及相对动弹性模量的影响,得到混凝土性能劣化随盐溶液浓度与冻融循环间的关系。在冻融试验的基础上根据损伤原理,基于韦布分布预测西北地区盐冻环境下混凝土的服役寿命。
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