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混杂纤维活性粉末混凝土力学性能及抗渗性能研究

李慧  
【摘要】:随着科技不断进步,高强混凝土和纤维混凝土有了良好发展。活性粉末混凝土(RPC)作为高强混凝土和纤维混凝土的完美结合应运而生。RPC因其具有良好的力学性能和耐久性能,而被广泛使用在桥梁、隧道工程中。由于传统RPC中添加钢纤维具有易锈蚀、造价高等缺点,因此本论文利用玄武岩纤维替代钢纤维,并与聚丙烯纤维混掺,配制成混杂纤维活性粉末混凝土(HFRPC),研究了HFRPC的力学性能和抗渗性能。具体工作如下:1通过正交试验进行HFRPC配合比设计,选取水胶比、砂胶比、水泥/粉煤灰、减水剂、玄武岩纤维掺量为因素,根据试验精度要求设定相应的水平。并依据抗压强度和抗折强度,通过极差法得出RPC基体的最优配比。2.在基体最优配比基础上,研究混掺玄武岩纤维和聚丙烯纤维、单掺玄武岩纤维、单掺聚丙烯纤维各自的力学性能。当高弹性模量纤维掺量较少时,低弹性模量纤维掺量的增加不会引起强度的大幅增长。在抗压强度增长上,高弹性模量纤维起到主导作用。在抗折强度增长上,低弹性模量纤维单位体积数量较多,纤维均匀分布在基体内部,有效阻碍微裂缝的发展,细小的纤维还能跨越裂缝,继续承担剪力,使基体的抗折强度增长明显。3.在标准养护条件和90℃热水养护条件下分别对混杂纤维RPC试件的抗压强度进行研究,得出标准养护条件下混杂纤维RPC试件在28d强度达到最大,而90℃热水养护条件下混杂纤维RPC试件7d就能达到最终强度的95%以上。90℃热水养护可以缩短养护时间,为今后RPC的大规模普及和实现现场浇筑奠定一定的理论基础。4.选取混杂玄武岩和聚丙烯纤维、单掺玄武岩纤维、单掺聚丙烯纤维活性粉末混凝土,利用电通量法进行抗渗性能试验,研究其抗渗性能的优劣性。得出混杂纤维RPC的抗渗性能不及单掺纤维RPC的抗渗性能,其中单掺聚丙烯纤维RPC的抗渗性能最佳。5.通过电镜扫描,从微观角度研究影响RPC抗渗性能好坏的因素,并通过对RPC渗前、渗后SEM图片的对比,利用微观形态对混杂纤维RPC和单掺纤维RPC的抗渗性能优劣进行论证。


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