钢纤维对混凝土抗冲击性能的影响及机理分析

发布时间：2023-04-23 08:58

　　钢纤维混凝土复合增强材料作为一种新型的多相复合材料,以其优良的力学性能已经越来越多的应用于基础设施建设中。为探究钢纤维对混凝土抗冲击性能的影响及钢纤维在基体内部的分布情况,通过使用自制落锤冲击试验装置,对五组钢纤维体积掺量分别为0、0.5%、0.8%、1.0%、1.2%的钢纤维混凝土圆饼状试件进行了冲击试验。以韧性系数和延性比两个指标来评价钢纤维混凝土的韧性,研究了钢纤维对混凝土抗冲击性能的影响。结果表明:掺入钢纤维可显著提高混凝土抗冲击性能;在钢纤维掺量(体积分数)为0.8%时,其延性比超过15%,韧性系数随纤维掺量的提高而增大,在掺量为1.0%时达到最大值,接近基准混凝土的10倍;钢纤维的掺入降低了基体脆性,改善了其塑性特征,从而延缓了裂缝开展,并改善了混凝土主裂缝形状;混凝土的抗冲击韧性与钢纤维掺量及其在冲击断面上的分布均匀程度密切相关。以纤维分散系数表征钢纤维分布的均匀程度,采用体式显微镜对冲击面裂缝进行观测,并对冲击断面纤维分布进行了统计计算,进一步分析了冲击荷载作用下钢纤维混凝土的阻裂效应及增韧机理。通过MATLAB二值化命令对断面进行图像处理,统计冲击断面上纤维根数,对纤...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 试验研究
        1.2.2 计算机模拟研究
    1.3 钢纤维混凝土增强理论
        1.3.1 纤维间距理论
        1.3.2 复合材料理论
    1.4 本文研究内容
第2章 原材料与试验方法
    2.1 原材料
        2.1.1 水泥
        2.1.2 细骨料
        2.1.3 粗骨料
        2.1.4 减水剂
        2.1.5 钢纤维
    2.2 配合比设计
    2.3 试件制备及养护
    2.4 试验方法
        2.4.1 冲击试验方法
        2.4.2 超声波检测方法
    2.5 本章小结
第3章 钢纤维混凝土抗冲击试验及损伤机理
    3.1 抗压强度
        3.1.1 试验结果
        3.1.2 受压破坏形态分析
    3.2 冲击试验
        3.2.1 冲击次数
        3.2.2 冲击结果分析
        3.2.3 受冲击表面破坏特征
        3.2.4 冲击断面破坏特征
        3.2.5 超声波声速
        3.2.6 损伤机理分析
    3.3 本章小结
第4章 钢纤维在混凝土冲击断面的分布与统计分析
    4.1 钢纤维分布形态
    4.2 钢纤维分散系数
    4.3 统计分析
        4.3.1 威布尔分布模型
        4.3.2 最小二乘法
        4.3.3 概率分布拟合
        4.3.4 SFRC抗冲击性能的P-lnN-VF曲线
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3799410