纖維增強(qiáng)高韌性水泥基材料設(shè)計(jì)與性能研究.pdf

1、現(xiàn)代建筑對(duì)建筑材料性能的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)混凝土的發(fā)展由于其脆性大、韌性差的原因受到了很大的限制，混凝土的服役壽命和安全性問(wèn)題日益突出。因此，研究高韌性水泥基材料，提高混凝土的柔韌性和彎曲變形能力，對(duì)于提高現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的服役壽命和服役安全性具有重要的意義。
　　本論文針對(duì)傳統(tǒng)混凝土剛度大、柔韌性差的問(wèn)題，開(kāi)展丁苯乳液改性鋼纖維混凝土、PVA纖維增強(qiáng)高韌性水泥基材料的制備技術(shù)、材料設(shè)計(jì)和性能研究。通過(guò)丁苯乳液、鋼纖維的復(fù)合摻入來(lái)達(dá)到

2、同時(shí)增加傳統(tǒng)混凝土基體柔性、混凝土開(kāi)裂后鋼纖維與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的效果來(lái)達(dá)到增強(qiáng)混凝土韌性的目的，并通過(guò)掃描電鏡、孔隙率測(cè)試等微觀測(cè)試技術(shù)解釋增韌原理；并從試驗(yàn)原材料性質(zhì)出發(fā)，通過(guò)對(duì)原材料的預(yù)先處理、混合料攪拌工藝的選取，制備具有較高彎曲變形能力、能產(chǎn)生多縫開(kāi)裂現(xiàn)象的PVA纖維增強(qiáng)高韌性水泥基材料，并評(píng)價(jià)不同配比水泥基材薄板和梁的彎曲韌性指數(shù)，觀察裂紋的開(kāi)裂形式；最后試驗(yàn)了兩種高韌性水泥基材料復(fù)合使用的狀態(tài)。得出以下結(jié)論：
　　1、

3、丁苯乳液能改善新拌混凝土、新拌鋼纖維混凝土的工作性能；混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著丁苯乳液摻量的增加而顯著降低，但其抗折強(qiáng)度隨著丁苯乳液的增加而提高；15％的丁苯乳液與1%的鋼纖維復(fù)摻，能明顯提高混凝土的抗折強(qiáng)度、抗沖擊韌性以及彎曲韌性。
　　2、顯微硬度分析儀顯示：15%的丁苯乳液改善了養(yǎng)護(hù)28d混凝土集料-漿體界面過(guò)渡區(qū)顯微硬度；利用掃描電子顯微鏡觀察了聚合物混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，以及鋼纖維從普通混凝土、聚合物混凝土中拔出后其表面形貌以及

4、凹槽區(qū)微觀形貌，結(jié)果表明：丁苯乳液在混凝土中交織成膜，增加了漿體、漿體-集料的致密性，增強(qiáng)了鋼纖維與混凝土之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度。
　　3、丁苯乳液使混凝土分級(jí)進(jìn)汞量波峰左移；在孔徑為100nm-1000nm范圍內(nèi)的孔隙率提高；連續(xù)的聚合物網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)連通較大的毛細(xì)孔，使大孔分割成封閉的小孔，在孔徑大?。?0nm的凝膠孔區(qū)域范圍內(nèi)的凝膠孔孔隙率增大；空氣養(yǎng)護(hù)下，由于干燥收縮出現(xiàn)大量裂紋，在大毛細(xì)孔即孔徑＞100nm區(qū)域范圍內(nèi)，孔隙數(shù)量相