中文名 | 纖維超高強混凝土耐久性及構件彎剪抗力研究 | 項目類別 | 面上項目 |
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項目負責人 | 王衛侖 | 依托單位 | 深圳大學 |
為構筑PVA纖維超高強混凝土結構構件的力學性能分析模型,更加合理地評估剪跨比、纖維摻量等因素對集中荷載作用下PVA纖維超高強混凝土無腹筋彎剪構件的影響,最終為實現在腐蝕環境下,以性能與可靠度為基礎的PVA超高強混凝土彎剪構件設計,本研究主要工作如下: (1)PVA纖維超高強混凝土基本力學性能實驗研究 通過對強度等級為C80、C100、C120混凝土在不同纖維體積摻量(0.0%~2.0%)以及不同齡期(7天~208天)條件下的立方體抗壓強度測試,研究了隨著體積摻量的增加,纖維對超高強混凝土脆性破壞特征的影響,以及隨著齡期的增長,強度的變化規律。 (2)PVA纖維超高強混凝土耐久性實驗研究 通過對混凝土立方體抗壓強度等級分別為:80MPa、100MPa、120MPa,PVA纖維體積摻量分別為:0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的PVA纖維超高強混凝土試塊進行7%的Na2SO4干濕循環侵蝕試驗及快速氯離子滲透試驗,加速模擬超高強混凝土在濱海腐蝕及氯鹽侵蝕環境下的抗力衰變規律、抗滲性能隨齡期、強度、纖維摻量的變化規律。 (3)集中荷載作用下PVA纖維超高強混凝土無腹筋梁彎剪實驗研究 通過對40根強度等級為100MPa的實際大梁試驗,研究了剪跨比(λ=2.5、λ=3.0、λ=3.5、λ=4.0)、PVA纖維體積摻量(Vf=0.0%、Vf=0.5%、Vf=1.0%、Vf=1.5%、Vf=2.0%)對超高強混凝土彎剪構件剪切破壞模式遷移規律、受剪承載力及韌性的影響。實驗結果表明,隨著PVA纖維體積摻量的增加,混凝土抗壓強度有小幅的降低,但對受剪承載力及破壞韌性性能具有明顯的增強效果。 (4)PVA纖維超高強混凝土無腹筋梁受剪承載力計算分析 在對40根100MPa及120MPa實驗梁分析的基礎上,結合文獻中搜集的33根超高強混凝土梁及20根120MPa的PVA纖維超高強混凝土梁剪切實驗數據,基于ACI、GB、JSCE、CEB規范現行計算方式,對集中荷載作用下PVA纖維超高強混凝土無腹筋梁受剪承載力進行了比較研究,證實了現行規范適用范圍的局限性。最后,文章在各規范形式不變的基礎上,對相關參數進行了修正,使其更好地反映了剪跨比、纖維摻量等抗剪因子對PVA纖維超高強混凝土無腹筋梁受剪承載力的影響。 2100433B
超高強混凝土材料致密的微觀結構使其具有高強度和高耐久性特征,適應現代工程結構向大跨度、重載、超高層發展和承受惡劣環境作用的需要。然而由于超高強混凝土抗拉性能及早期收縮過大等的不足,對于構件剪切脆性破壞及由于原始損傷引起的有害離子入侵,都會產生不利影響,高強高模量PVA纖維摻入有利于提高超高強混凝土構件抵抗脆性破壞的能力,同時能夠控制裂縫的開展及裂縫分布模式,也為構件的耐久性提高提供了有利條件。本研究以抗壓強度為80MPa~150MPa的高強高模量PVA超高強混凝土構件為對象,通過材料及構件試驗研究,分析構件穩態多裂縫破壞模式及早齡期自收縮時變特性;考慮材料微觀界面性能及構件宏觀破壞特征,結合斷裂力學方法闡明構件剪切傳遞規律,建立構件彎剪計算模型;基于氯鹽條件下抗力衰減的定量分析,構建腐蝕環境下超高強混凝土構件的彎剪設計方法,為PVA超高強混凝土的工程實際應用提供理論與實驗支撐。
摻入高效減水劑:在保證混凝土拌和物所需流動性的同時,盡可能降低用水量,減少水灰比,使混凝土的總孔隙,特別是毛細管孔隙率大幅度降低。水泥在加水攪拌后,會產生一種絮凝狀結構。在這些絮凝狀結構中,包裹著許多...
1、高性能混凝土具有一定的強度和高抗滲能力,具有良好的工作性,使用壽命長,較高的體積穩定性等特點。 2、高性能混凝土(High performance ...
您好,據我所知: 1、高性能混凝土具有一定的強度和高抗滲能力,具有良好的工作性,使用壽命長,較高的體積穩定性等特點。 2、高性能混凝土(High performance &nb...
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超高強混凝土在現代建筑中的地位越來越重要,其耐久性能自然備受關注。文中研究了水膠比、膠凝材料總量以及礦物摻合料摻量對超高強混凝土抗氯離子滲透及抗碳化性能的影響。試驗結果表明:水膠比越小,超高強混凝土抗氯離子滲透性能力越強,抗碳化性能越好;隨膠凝材料總量的增加,抗氯離子滲透能力先增強后減弱,而抗碳化能力則逐漸增強;隨礦物摻合料摻量的增加,抗氯離子滲透和抗碳化能力均先增強后減弱,最佳摻量為40%。
【學員問題】彎剪扭構件的破壞形式的分類?
【解答】彎剪扭構件的破壞形式:
1、彎型破壞
M較大,T/M較小,且剪力不起控制作用。此時,彎矩起主導作用,構件底部受拉,頂部受壓。底部縱筋同時受彎矩和扭矩作用產生拉應力疊加,裂縫首先在構件彎曲受拉底面出現,然后向兩側面發展,最后三個面上螺旋裂縫形成一個扭曲破壞面。若底部縱筋配置不夠,則破壞始于底部縱筋受拉屈服,止于頂部彎曲受壓混凝土壓碎,,承載力受底部縱筋控制,且受彎承載力因扭矩的存在而降低,
2、扭型破壞
當扭矩T較大,而T/M和T/V均較大,且構件頂部縱筋少于底部縱筋扭矩引起頂部縱筋的拉應力很大,而彎矩較小,其在構件頂部引起的壓應力也較小,所以導致頂部縱筋的拉應力大于底部縱筋,破壞始于構件頂面縱筋先受拉屈服,然后底部混凝土被壓碎,所示,承載力由頂部縱筋控制……
3、剪扭型破壞
V和T均較大,M較小,對構件的承載力不起控制作用時,構件在扭矩和剪力的共同作用下,截面均產生剪應力,結果是截面一側剪應力增大,另一側剪應力減小。裂縫首先在剪應力較大一側長邊中點出現,然后向頂面和底面擴展,最后另一側長邊的混凝土壓碎而達到破壞,如果配筋合適,破壞時與螺旋裂縫相交的縱筋和箍筋均受拉并達到屈服。當扭矩較大時,以受扭破壞為主;當剪力較大時,以收件破壞為主。
以上內容均根據學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
《混雜纖維混凝土阻裂增韌及耐久性能》共分10章,第1章緒論,引出混雜纖維混凝土研究的必要性;第2章采用新型刀口誘導約束法全面闡述混雜纖維砂漿、混凝土的阻裂性能,并與傳統的平板法進行試驗對比。分析混雜纖維混凝土抗裂可靠性;第3章闡述中溫作用下混雜纖維混凝土構件的彎曲韌性,通過最陡坡法優化配合比設計以協調各組分間的熱工性能和力學特性,運用極差和方差分析量化各摻料的力學性能和耐久性能的影響水平;第4章通過滲水和滲氯試驗分析混雜纖維混凝土的抗滲性能,給出抗裂和抗滲指標的關聯;第5章介紹混雜纖維混凝土的抗凍性,分析混雜纖維混凝土抗凍可靠性;第6章分析受熱后混雜纖維砂漿的阻裂性能,給出纖維砂漿抗裂可靠性;第7章通過混雜纖維細石混凝土的滲水試驗,分析混雜纖維細石混凝土的抗滲性能,得到其耐久性指標間關系;第8章給出軸對稱溫度場中混雜纖維混凝土圓筒熱力學分析;第9章詳細闡述混雜纖維混凝土核廢料容器的成型、水化熱測定及數值模擬;第10章對混雜纖維混凝土核廢料容器的服役狀態進行數值模擬分析。書中綜合考慮基材、摻和料與水灰比的合理配比,以及溫度、時效、內部作用等多因素耦聯作用,使材料各組分相互取長補短,產生復合效應,從而使混凝土形成結構致密且基本無結構薄弱區域的均勻整體,以優化混凝土的阻裂增韌和耐久性能,旨在獲得長期耐溫、阻裂增韌、高耐久的工程材料?!痘祀s纖維混凝土阻裂增韌及耐久性能》為充分發揮材料潛能和纖維高性能混凝土開發與應用提供有力的理論支持?!痘祀s纖維混凝土阻裂增韌及耐久性能》可供土木、水利、交通、工業民用建筑等領域的科學研究人員、工程師、高等院校教師、研究生以及本科高年級學生閱讀。
第一章 緒論
1.1概述
1.2鋼纖維混凝土本構關系的研究
1.3中、高含量鋼纖維超高強混凝土的研究
1.4鋼纖維對混凝土增強、增韌機理的研究
1.5鋼纖維混凝土結構構件性能與結構設計研究
1.6鋼纖維部分或局部增強混凝土結構構件的研究
1.7鋼纖維混凝土的應用研究
第二章 鋼纖維高強與超高強混凝土的組成材料
2.1鋼纖維
2.2混凝土基體
主要參考文獻