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《武汉大学》 2004年
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高强混凝土的断裂脆性及其增韧减脆措施试验研究

刘刚  
【摘要】:随着混凝土技术的发展,混凝土的强度在不断的提高;随着现代建筑物的高层化、大跨化,建筑物对高强混凝土抵抗动荷载的能力也越来越高;随着高强甚至超高强混凝土的应用,混凝土的脆性问题也愈显突出。因此,为了进一步推动高强混凝土的发展与应用,为建筑设计提供必要的试验依据,进行高强混凝土增韧减脆措施的试验研究具有重要的现实意义。 作者通过查阅大量关于混凝土断裂性能的文献资料,对混凝土发生脆性断裂的原因进行了总结:① 构成混凝土材料的化学键类型容易导致混凝土发生脆性破坏。② 硬化混凝土本身存在大量的线性或平面缺陷,这些类型的缺陷容易导致混凝土发生应力集中,进而引起裂纹的不稳定扩展。③ 混凝土,特别是高强、超高强混凝土,对缺口的敏感性较高,缓和应力集中的能力较差。针对以上原因,作者认为提高混凝土韧性、降低脆性应从以下几方面着手:① 平衡混凝土“三相”间强度的差距,降低混凝土提早从较弱相发生破坏的可能性。② 尽量消除混凝土内部线性或平面缺陷,减少应力在少数缺陷上发生应力集中的可能性。③ 延缓裂缝发生不稳定扩展的进程,这是解决混凝土脆性问题的关键。④ 增加混凝土中能量的消耗点,能够提高混凝土抵抗动荷载的能力。 本论文根据目前通用的工艺,采用常用的原材料,成功的配制了28天强度达90MPa的大流动性高强混凝土,并以此作为研究对象。作者通过向混凝土中添加纤维及橡胶粉以达到降低混凝土脆性的目的。试验结果表明:向混凝土中添加一定量的聚丙烯纤维,既能保证混凝土仍然具有良好的施工性能,而且也能很好的达到增韧减脆的目的;虽然钢纤维对混凝土有很好的增韧效果,但是钢纤维对混凝土的施工性能有很大的不利影响,不利于内部气体的排除,容易增加混凝土内部的宏观缺陷。橡胶粉是利用废弃的橡胶制品通过机械粉碎得到的回收产品,在混凝土中添加橡胶粉,对混凝土的韧性有一定的改善作用,应该说对混凝土硬化早期的开裂有很好的改善作用。它能够很好的缓解混凝土硬化早期由于各种因素造成的拉伸应力,减少宏观裂缝的发生与发展。当混凝土受到冲击荷载的作用时,橡胶粉将成为混凝土内部的吸能中心,提高混凝土的抗冲击能力。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TU528.31

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