多尺度聚丙烯纤维混凝土高温后力学性能研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhp2007
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
火灾高温状态下的混凝土,性能劣化,承载力降低,结构遭受破坏时极易发生高温爆裂,造成二次伤亡。在混凝土中掺加聚丙烯纤维,高温状态下纤维融化后产生的微通道可减弱混凝土爆裂风险。课题组前期研究成果表明,聚丙烯纤维具有较好的阻裂、增韧和增强作用,聚丙烯纤维的不同配比、掺量、养护条件对混凝土性能的影响较大,多尺度聚丙烯纤维对混凝土常温状态下的力学性能改善效果最为显著。多尺度聚丙烯纤维混凝土在高温状态下的力学性能和抗爆性能如何,有待进一步研究。基于此,本文通过室内试验与理论分析相结合的方法,研究3种尺度的聚丙烯纤维不同掺量、不同混掺配比的混凝土试件在高温(20℃、200℃、400℃、600℃、800℃)后的力学性能、抗爆裂性能、高温损伤机理,利用机器学习理论建立聚丙烯纤维混凝土(Polypropylene Fibre Reinforced Concrete,简称:PFRC)高温后强度预测模型,主要研究内容和成果如下:(1)针对3种尺度的聚丙烯纤维混凝土试件,进行高温试验并观察试件外貌,测试高温后试件的立方体抗压强度和劈裂抗拉强度,结果表明:高温后混凝土外观形貌变化显著;试件抗压强度随温度升高,均呈现先升后降趋势;试件劈裂抗拉强度随温度升高而降低;经受高温后的三元混掺多尺度PFRC残余抗压强度和劈裂抗拉强度最大。(2)高温试验后发现试件质量损失率随温度升高而增大,PFRC试件质量损失大于素混凝土;基于回归分析获得了各组试件立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、质量损失率与温度之间的关系式。(3)通过声发射技术监测PFRC立方体抗压试验,研究表明:高温后试件声发射能量计数率与时间的关系,可分为压密、线弹性、塑性、破坏四个阶段;多尺度PFRC的能量计数率分布比基准混凝土广,峰值能量计数率相对较小,多尺度聚丙烯纤维混掺对混凝土高温后的延性提高明显。(4)通过含湿量试验、饱水法测定孔隙率试验、扫描电镜试验,研究PFRC高温爆裂机理,结果表明:聚丙烯纤维降低混凝土高温爆裂,粗、细聚丙烯纤维三元混掺效果最明显;聚丙烯纤维融化增大了高温后混凝土的渗透性,在掺量相同、相同温度作用下,多尺度混掺聚丙烯纤维的试件孔隙率小于双元混掺小于单掺粗纤维的试件;多尺度聚丙烯纤维融化后在混凝土内部留下大量联通空隙,为蒸汽压的泄出提供通道;试件随温度升高,微观结构破坏越严重,水泥浆体逐渐脱水,结构变疏松,裂缝增多。(5)通过支持向量机回归理论和人工神经网络理论建立PFRC高温后抗压强度、劈裂抗拉强度预测模型,结果表明:采用高斯径向基核函数的支持向量机预测模型具有较高的准确性和良好的泛化能力、稳定性,可较准确预测出PFRC高温后强度。
其他文献
在连铸工艺中,由于电磁搅拌技术的广泛应用,保护渣在电磁场条件下受影响的性能变化开始逐渐受到专业人士的关注,但由于实验条件所限,相关的研究工作一直进展缓慢。另一方面,由于计算机性能的提升使得利用模拟计算耦合研究磁场和保护渣之间的关系成为可能,通过微观尺度研究磁场对保护渣性能影响的机理,深入理解保护渣受磁场影响所发生的变化,深层次讨论保护渣结构与性能之间的联系,对结晶器中保护渣的设计有着一定的理论指导
断层是煤矿开采中常见的地质构造。采煤工作面过逆断层时,断层破碎带附近煤岩体极易卸荷和失稳,诱发采场煤岩体大范围冒落。为了避免和减少断层带来的不利影响,本文采用理论分析、数值模拟以及相似材料模型模拟试验方法,研究采煤过断层期间覆岩的运移规律和煤岩体内支承压力变化规律,以及工作面采动对断层“活化”影响。主要研究成果如下:(1)采场顶板力学结构稳定性和阻隔效应。当断层面上的摩擦力等于剪切力时,拱结构处于
现代光通信系统中光纤通信是尤为重要的部分,其发展离不开各类新型光信号处理器件,其中全光纤器件易于与光纤系统集成,因而在众多器件中有着举足轻重的地位。在各种全光纤器件中,全光纤声光可调谐滤波器具有调谐范围广、调谐速度快、插入损耗低、易制备、无频移等多种优势。然而,目前的声光滤波器主要适用于单波长滤波,而双波长带通滤波器在波分复用、微波光子学以及太赫兹波等领域非常重要,利用它可以实现快速调谐及窄带宽的
随着移动互联网和物联网技术的普及,数据的生产方式受到了极大的影响,数据的大小、维度和种类不断扩张,数据的复杂程度不断上升。从海量数据中挖掘出潜在的、有用的信息至关重要。聚类分析作为数据挖掘的主要手段之一,其目标是将数据对象根据其相似度划分为不同的簇,同一簇中的数据对象彼此相似,不同簇中的数据对象相似度较低。聚类分析被广泛地应用于图像处理、人工智能、医学和航空航天等领域。聚类算法中基于密度代表点的聚
近年来,人工智能研究和应用的热度持续上升,AI在许多领域中都展现出其独特的优势。智慧农业是人工智能与农业领域应用场景相结合的一个概念,目前,人工智能在农业领域的应用尚有较大拓展空间。农作物在生长过程中的长势监控和计算机自动识别具有重要意义,对农作物物候期,即其周期性生长时间节点的判断,可以及时为农业生产经营者提供作物培育管理的借鉴和指导,从而提升农作物的产量和品质,以及种植人员和经营企业的经济收益
行星轮系与传统平行级齿轮副相比,具有结构紧凑、承载能力更强、传动比大等优点,广泛用于航空、航天等重载场合;但是随着时代的发展,传动系统朝着高速、重载、轻量化的方面发展,传统行星轮系已经不能满足发展的需要,人字齿行星轮系应运而生。但是人字齿行星轮系由于齿轮啮合副的增加导致其结构更加复杂,内部激励更加多样,动力学特性研究更加困难。在人字齿行星轮系中,由于齿轮制造误差、安装误差,零件弹性变形导致齿轮之间
浅水到中层水深度的大多数海上钻探是通过自升式钻井平台进行的,这是由于它们具有公认的灵活性,机动性和成本效益。在海床上安装桩靴以提供自升式钻井平台作业期间的基础稳定性。这些平台用于近海勘探钻井、新平台的安装、维护工作以及有限寿命油田的油气生产。桩靴是连接到自升式钻井平台每条桩腿的锥形基础。在安装和预加载过程中,桩靴穿透是自升式钻井平台行业的重要关注点之一。对于自升式钻井平台桩靴穿透有着潜在的灾难性影
随着闪存(Flash)制程工艺的压缩,闪存的存储密度和容量不断扩大,但随之带来的牺牲是其可靠性被降低了。为了保证闪存的可靠性,我们必须在闪存的读写过程中加入纠错码,然而使用传统的BCH纠错码已经无法满足当前的存储器纠错能力要求,低密度奇偶校验码(Low Density Parity check Code,LDPC)依据其强大的纠错能力开始应用于存储纠错。采用LDPC码进行闪存纠错时,为了读出更准确
面临我国浅层矿产资源开采殆尽的严峻形势,向地球更深部开采矿产资源已成为我国的重要发展战略。矿井提升机作为联系井上和井下的“咽喉设备”,研究和开发井深大于1500m的超深矿井提升装备已成为了深部资源开采的关键。现有的单绳缠绕式和多绳摩擦式提升机已不能满足超深井重载荷、高效率和高安全提升的需求,双绳多层缠绕式提升是实现超深矿井提升的创新思路。超深矿井缠绕式多绳提升机钢丝绳之间的缠绕同步性对于提升系统的
高SiC含量的SiC/Al复合材料具有低密度、比高强度、耐磨性好、高热导率和低热膨胀系数等优异的性能,是最具有应用前景的电子封装材料和耐磨材料。目前高SiC含量的Si/Al复合材料的制备存在着SiC预制体烧结温度高、熔渗工艺复杂且生产效率较低等问题。本文采用真空压力浸渗方法制备SiC/Al复合材料,研究了成型压力、粘结剂的含量、造孔剂的含量、玻璃粉的含量以及烧结温度对SiC预制体的气孔率、体积密度