鋼纖維在超高性能混凝土中增強(qiáng)增韌作用的研究

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1、學(xué)校代號(hào)10532學(xué)號(hào)S12011110分類號(hào)TU525密級(jí)公開碩士學(xué)位論文鋼纖維在超高性能混凝土中增強(qiáng)增韌作用的研究學(xué)位申請(qǐng)人姓名何穩(wěn)培養(yǎng)單位湖南大學(xué)土木工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱史才軍教授學(xué)科專業(yè)土木工程研究方向建筑材料論文提交日期2015年05月28日學(xué)校代號(hào)：10532學(xué)號(hào)：S12011110密級(jí)：公開湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文鋼纖維在超高性能混凝土中增強(qiáng)增韌作用的研究學(xué)位申請(qǐng)人姓名：何穩(wěn)導(dǎo)師姓名及職稱：史才軍教授培養(yǎng)單位：湖南大學(xué)土木工程學(xué)院專業(yè)名稱：土木工程論文提交日期：2015年05月28日論文答辯日期：2015年05月31日答辯委員會(huì)主席：黃政宇教授Theeffe

2、ctofstrengthingandtougheningofsteelfiberonultrahighperformanceconcretebyHEWenB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorSHI

3、CaijunMay,2015湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加＾＾＾標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均。己在文中Ｗ明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)：《口日作者簽名：曰期＞／狂豐月徊轉(zhuǎn)／學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人

4、授權(quán)湖南大學(xué)可Ｗ將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢。、索，可Ｗ采用影印縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文本學(xué)位論文屬于。１、保密□，在年解密后適用本授權(quán)書２、不保密図。＂＂（請(qǐng)?jiān)冢咨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打Ｖ）作者簽名曰期；風(fēng)Ｔ年石月曰：巧德：導(dǎo)師簽名；日期於於年＾月作日鋼纖維在超高性能混凝土中增強(qiáng)增韌作用的研究摘要超高性能混凝土(UltraHighPerformanceConcrete,UHPC)是通過摻加超細(xì)輔助性膠凝材料和高效減水劑，在滿足工作性能的前提下降低水膠比、減小孔隙率和增加密實(shí)性而得到的一種具有超高強(qiáng)度、高韌

5、性和優(yōu)異耐久性的新型水泥基材料。這些優(yōu)異性能可使UHPC構(gòu)件的尺寸和自重顯著變小，抗震性和抗海水腐蝕性能明顯提高。然而其膠凝材料用量大，高溫蒸汽養(yǎng)護(hù)導(dǎo)致高耗能和低生產(chǎn)效率，摻入鋼纖維后其成本也大大提高，這都使得其在實(shí)際工程中的廣泛應(yīng)用受到限制。本文通過流動(dòng)性、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和彎曲韌性、單軸壓縮和沖擊壓縮試驗(yàn)，研究了鋼纖維單摻和混雜對(duì)UHPC靜態(tài)和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：隨著鋼纖維體積摻量的增加，UHPC的流動(dòng)度呈線性下降，抗壓強(qiáng)度逐漸增大，但增幅在減小，抗折強(qiáng)度也逐漸增大，但增幅差異較大，初裂強(qiáng)度和初裂撓度變化不大，但峰值強(qiáng)度和峰值撓度不斷增加，韌性顯著增強(qiáng)。

6、當(dāng)依次摻入2%的直線形、波紋形和端鉤形鋼纖維時(shí)，UHPC的抗壓強(qiáng)度、初裂強(qiáng)度和初裂撓度提高不大，但抗折強(qiáng)度、峰值強(qiáng)度和峰值撓度提高較大，韌性逐漸增強(qiáng)。根據(jù)荷載-撓度曲線的特點(diǎn)提出了UHPC的荷載-撓度曲線模型，并結(jié)合最小二乘擬合方法對(duì)實(shí)測(cè)的荷載-撓度曲線進(jìn)行了擬合，發(fā)現(xiàn)擬合結(jié)果較好。當(dāng)鋼纖維總體積摻量保持2%不變時(shí)，隨著短纖維體積摻量的增加，UHPC的流動(dòng)度、抗壓和抗折強(qiáng)度都先提高后降低，當(dāng)0.5%的長纖維和1.5%的短纖維混雜時(shí)，流動(dòng)度最大，而當(dāng)1.5%的長纖維和0.5%的短纖維混雜時(shí)，抗壓和抗折強(qiáng)度最大。混雜纖維對(duì)UHPC的初裂強(qiáng)度和初裂撓度影響不大，但對(duì)峰值強(qiáng)度和

7、峰值撓度影響較大，當(dāng)1.5%的長纖維和0.5%的短纖維混雜時(shí)，韌性指數(shù)η5最大，而當(dāng)2%的長纖維單摻時(shí)，韌性指數(shù)η10和η20最大，此后隨著短纖維體積摻量的增加，韌性指數(shù)逐漸減小，韌性不斷下降?；祀s纖維對(duì)峰值應(yīng)力前UHPC的軸壓全應(yīng)力-應(yīng)變曲線影響不大，但對(duì)峰值應(yīng)力后軸壓全應(yīng)力-應(yīng)變曲線影響顯著。當(dāng)2%的長纖維單摻時(shí)，UHPC的壓縮韌性指數(shù)最大，此時(shí)其壓縮韌性最好，而當(dāng)1.5%的長纖維和0.5%的短纖維混雜時(shí)，其峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變和彈性模量最大，此后隨著短纖維體積摻量的增加，其峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變、彈性模量和壓縮韌性指數(shù)都不斷減小，壓縮韌性