纤维自密实混凝土配合比设计方法及其力学性能的研究

【摘要】：纤维自密实混凝土是一种性能优良且应用广泛的新型复合材料。本文所述的纤维自密实混凝土是由自密实混凝土和钢纤维或者聚丙烯纤维两种材料组合而成的,它不仅可以最大限度地发挥出各种材料的独自特性,而且能够赋予以单一材料所不具备的优良特性。在自密实混凝土中掺加纤维,既保留了新拌自密实混凝土优异的工作性能,又能大大增加其抗裂性、韧性及抗渗性,使之更能符合新型建筑材料的要求。本文对纤维自密实混凝土的配合比以及纤维自密实混凝土的强度、弹性模量、抗裂性等力学性能的影响因素进行了试验研究和理论分析,完成了以下几方面的工作: 1.从理论上分析了纤维自密实混凝土各组分对混凝土工作性的影响,找出纤维自密实混凝土流动性及钢筋间隙通过性能满足工程要求的配合比设计方法:与普通自密实混凝土相比,较大幅度地调整砂率、胶凝材料总量、用水量、外加剂掺量和品种等,得出纤维自密实混凝土的砂率与钢纤维掺量之间的线性关系、外加剂增量与聚丙烯纤维掺量之间的关系及钢纤维对自密实混凝土抗拉强度的影响系数; 通过对现有自密实混凝土配合比的设计方法及最大堆积密度理论的分析比较,提出了自密实混凝土的优化配合比设计法及纤维自密实混凝土的优化配合比设计法,在一定程度上减少了配合比设计对经验的依赖性。 2.研究了搅拌方法对自密实混凝土拌合物工作性能的影响,通过对各种搅拌方法的尝试,得出适合于自密实混凝土及纤维自密实混凝土的最优搅拌方法:采用逐步加料方法和纤维的后掺法。 3.通过纤维自密实混凝土强度、弹性模量等力学性能及早期抗裂性的试验,研究分析纤维对自密实混凝土力学性能及早期抗裂性的有益影响; 同时分析比较聚丙烯纤维与钢纤维对自密实混凝土力学性能及早期抗裂性的影响程度,为今后工程上的实际应用提供依据。