劍麻纖維混凝土力學(xué)性能及海洋大氣環(huán)境下耐腐蝕性能試驗(yàn)研究.pdf

1、混凝土材料抗壓強(qiáng)度高,但抗拉強(qiáng)度低、脆性大、易開裂。為了克服這些缺點(diǎn),人們通過加入各種外加劑來改善其性能。通常人們在混凝土中加入合成纖維和礦物纖維,但這些纖維有的造價(jià)較高,有的不具有環(huán)保性能。劍麻纖維是植物纖維的一種,不僅對環(huán)境沒有污染,來源豐富,而且與其它植物纖維相比,具有抗拉強(qiáng)度高,纖維長、質(zhì)地堅(jiān)硬、富有彈性、耐低溫、耐摩擦等特點(diǎn),還具有色澤潔白、耐海水腐蝕等諸多特性。劍麻纖維在各種有機(jī)復(fù)合材料中的研究比較成熟,近年來也有將其摻入混

2、凝土中的試驗(yàn)研究,認(rèn)為劍麻纖維對混凝土的抗壓強(qiáng)度影響較小,并且未對影響機(jī)理進(jìn)行深入研究。因此,本文將劍麻纖維摻入混凝土中來研究其各項(xiàng)性能,提出了劍麻纖維對混凝土的抗壓強(qiáng)度也有較大幅度的提高,并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行機(jī)理分析；在耐腐蝕性能試驗(yàn)中,補(bǔ)充了劍麻纖維混凝土在海洋大氣環(huán)境下的耐腐蝕性能試驗(yàn)研究。
　　 本文以單位體積混凝土中所含劍麻纖維質(zhì)量為單位,通過摻入OKg／m3、2.0 Kg／m3、3.0 Kg／m3、4.5 Kg／m3和6

3、.0 Kg／m3的劍麻纖維,研究不同劍麻纖維含量的混凝土和易性能、力學(xué)性能(主要包括抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度)、劈裂抗性能以及在海洋大氣環(huán)境下的耐腐蝕性能。最后,通過運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論對劍麻纖維混凝土的力學(xué)性能及海洋環(huán)境下的耐腐蝕性能進(jìn)行模擬,尋找適當(dāng)?shù)哪Ｐ蛯ζ湫阅苓M(jìn)行預(yù)測。
　　 在混凝土和易性能試驗(yàn)研究中,通過塌落度試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)劍麻含量在0-4.5Kg／m3區(qū)間時(shí),混凝土的塌落度隨劍麻摻量的增加逐漸降低,當(dāng)摻量大于4.5kg／m

4、3時(shí),塌落度值變化趨于平緩。這說明劍麻纖維的摻入使混凝土的工作性能降低。但是通過混凝土抗壓、抗折強(qiáng)度試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)劍麻纖維含量在0-4.5 Kg／m3區(qū)間時(shí),混凝土的抗壓抗折強(qiáng)度總體呈大幅增長趨勢,抗壓強(qiáng)度最大提高比例為66.39％,抗折強(qiáng)度最大提高比例為58.26％；當(dāng)劍麻纖維摻量大于4.5Kg／m3時(shí),混凝土強(qiáng)度變化趨于平緩。這說明,雖然劍麻纖維使混凝土的工作性能變差,但是它可以有效提高混凝土的力學(xué)性能。通過劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)也可以

5、得出上述結(jié)論。
　　 在海洋大氣環(huán)境下的耐腐蝕性能試驗(yàn)中,經(jīng)過一定次數(shù)的冷熱交替干濕循環(huán)作用后,混凝土強(qiáng)度都有一定程度的降低,但是摻有劍麻纖維的混凝土強(qiáng)度降低速度較慢。在相同腐蝕條件下,劍麻纖維混凝土與未摻劍麻纖維的混凝土相比,抗壓強(qiáng)度最大提高比例為18.58％。這說明劍麻纖維雖然不能完全阻止混凝土在海洋環(huán)境下的腐蝕,但可以有效降低其腐蝕速度,延長混凝土的使用壽命。
　　 灰色系統(tǒng)理論在建筑沉降預(yù)測、混凝土強(qiáng)度模擬、混凝