混杂纤维活性粉末混凝土力学性能及抗渗性能研究-结构工程专业论文.docxVIP

内蒙 内蒙古工业大学硕士学位论文 万方数据 万方数据 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。 关键词: 混杂纤维；活性粉末混凝土；力学性能；抗渗性；SEM I Abstract With the constant progress of science and technology, new building materials have developed. As the perfect combination of high strength concrete and fiber reinforced concrete, reactive powder concrete has been used in many fields for its high mechanical properties and good durability. Therefore it has been widely used in bridges, tunnels and nuclear engineering. In view of the steel fiber that added in traditional reactive powder concrete is easy to rust and the cost is higher. So in this paper we use basalt fiber to replace steel fiber, and mixed with polypropylene fiber to make Hybrid fiber reactive powder concrete to explore the mechanical properties and durability of hybrid fiber reactive powder concrete. Specific work as follows: Through the orthogonal experiment to design HFRPC mixture, the selection of water/cement ratio, sand cement ratio and cement/fly ash, dosage of water reducing agent, basalt fiber as the factors, according to the test precision requirement to set the corresponding level