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《混雜纖維噴射混凝土的彎曲韌性試驗》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、混雜纖維噴射混凝土的彎曲韌性試驗第1章緒論1.1課題研究背景與意義如今隨著地震發(fā)生頻率的增加和對災(zāi)害重視程度的提高，為了使結(jié)構(gòu)具備更優(yōu)良的變形性能，人們越來越重視研究建筑構(gòu)件開裂后的變形性能，國內(nèi)外研究學(xué)者一般采用韌性來對此進行評價描述。噴射混凝土作為一種脆性材料，其韌性差且破壞呈驟然的脆性破壞，這也在一定程度上限制了其應(yīng)用[2]。然而纖維的摻入能明顯改善其韌性[3]，摻入后的纖維噴射混凝土也被廣泛應(yīng)用于礦井、巷道、隧道、邊坡等工程的支護及房建橋梁的加固工程中[4-6]。彎曲韌性作為反映纖維噴射混凝土韌性最為重要的參數(shù)，目前國內(nèi)外許多國家都在各自的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了針對
2、這一重要參數(shù)的試驗方法與評價體系，其中基于梁試件的主要包括以下幾種[7]：美國材料試驗學(xué)會ASTMC1018標(biāo)準(zhǔn)、中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會CECS13：89標(biāo)準(zhǔn)、日本JSCE一G標(biāo)準(zhǔn)、德國纖維混凝土DBV標(biāo)準(zhǔn)和國際材料與結(jié)構(gòu)試驗聯(lián)合會RILEM標(biāo)準(zhǔn)。但梁彎折實驗只能反映纖維噴射混凝土的部分工作性能[8]，在實際工程橋面板加固及隧道襯砌等應(yīng)用中纖維噴射混凝土更多的是以長方形和拱形等板式構(gòu)件的形式存在的，故基于板試件的試驗方法更符合纖維噴射混凝土的應(yīng)用實際。目前國內(nèi)外比較認(rèn)可的基于板試件的彎曲韌性評價方法是歐洲噴射混凝土規(guī)范（EFNARC，1996）中首次提出的方板彎曲試驗和澳
3、大利亞的Bernard于1997年所提出的圓板彎曲試驗這兩種。我國于2010年才將方板法和圓板法正式編入CECS13:2009《纖維混凝土試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》[9]中，故目前國內(nèi)學(xué)者在研究纖維噴射混凝土彎曲韌性時更多的是采用基于梁試件的梁彎折實驗，基于板試件的相關(guān)研究成果甚少。綜上所述：運用基于板試件的試驗方法來分析歸納出鋼纖維含量、聚丙烯纖維含量及高爐礦渣粉含量與纖維噴射混凝土彎曲韌性的相關(guān)性是具有極大的理論價值和實際意義。1.2纖維噴射混凝土的概述纖維噴射混凝土可按其摻入纖維的彈性模量大小分為高彈模纖維噴射混凝土和低彈模纖維噴射混凝土。常見的高彈模纖維主要有碳纖維、芳綸纖
4、維和鋼纖維，常見的低彈模纖維主要有：聚丙烯纖維、尼龍纖維和麻纖維。纖維摻入到混凝土后所起到增強效果會受到以下幾個因素的影響[10]：（1）纖維本身的力學(xué)特性，包含纖維的彈模、抵抗拉伸變形的能力和極限延伸的能力；（2）纖維在水泥基材中的取向和分布，纖維與基材面的粘結(jié)特性以及雙方的微細結(jié)構(gòu)；（3）纖維幾何特性，有纖維長度、纖維橫斷面樣式（長方形、圓形等）、纖維表面情況（毛糙、平滑等）、纖維長徑比；（4）單位體積纖維的數(shù)量、平均間隔距離、比表面積和摻量。.第2章試驗概況2.1原材料與配合比在選用水泥的品種和強度時，既應(yīng)考慮工程實際的應(yīng)用需要，也要滿足與外加劑間的相容性，一般用
5、于噴射混凝土中的是C3S和C3A等含量較高的標(biāo)號不小于P042.5的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，這兩種水泥既能與速凝劑相容，又能快速硬化并具備較高的后期強度。通過對上述因素的考慮分析，本次試驗選用P042.5的普通硅酸鹽水泥。卵石或碎石均可作為粗骨料用于噴射混凝土中，相較于因針片狀含量多而易堵塞管路的碎石，卵石不易堵塞管路，同時對設(shè)備及管路磨損更小，但購買價格更高。盡管目前國產(chǎn)混凝土噴射機中摻入骨料的最大粒徑可達25mm，但為了減少回彈，摻入骨料的最大粒徑不宜大于20mm。同時噴射混凝土拌合料的可泵性、流動性和黏附性均與骨料的級配程度有密切聯(lián)系，經(jīng)連續(xù)級配而成的拌合料更
6、利于收獲密度較大和經(jīng)濟性較高的噴射混凝土，此外粗骨料在篩選時應(yīng)除掉其中易引起噴射機管路堵塞的大尺寸部分[60]。本次試驗選用粒徑為5-15mm的連續(xù)粒級碎石。..2.2試件設(shè)計及制備本次試件采用濕噴法制作，濕噴機采用HPC-V型氣送式濕式混凝土噴射機（見圖2-3），試件均經(jīng)噴射大板切割而成，成型的各組方板和圓板試件如圖2-4所示。在本次試驗中，噴射大板的制備流程如下圖2-5所示，在該過程中，首先采用300L雙臥強制式攪拌機對纖維混凝土各組分按照圖示的加料順序和攪拌時間進行攪拌，然后將攪拌均勻的纖維混凝土裝入濕噴機的進料口中，最后在噴嘴處用空壓機將速凝劑摻合到纖維混凝土料
7、中后一并噴射到加固木模板中。其中的噴射工藝參照CECS13:2009《纖維混凝土試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》[9]中的施工工藝，先將木模板固定支撐在與地面呈135°夾角的位置，后將噴槍置于距離模板面1m的位置，垂直于模板，從下向上逐次噴射。噴射大板的養(yǎng)護也參照文獻【9】進行。在進行切割噴射大板時，基于配合比A和配合比B制備的噴射大板中均有一部分切割成用于立方體抗壓強度試驗的100100100mm的立方體試塊和用于軸心抗壓強度試驗100100300mm的棱柱體試塊。配合比A中的另一部分噴射大板則切割成用于方板彎曲韌性試驗的600600100mm方
