高強輕集料混凝土的脆性與增韌技術(shù)研究.pdf

1、高強輕集料混凝土雖然具有輕質(zhì)高強、隔熱保溫、耐火、抗震、抗?jié)B等特點,在結(jié)構(gòu)恒載占較大比例的高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)、橋梁工程等領(lǐng)域,具有非常廣闊的應(yīng)用前景.但與相同強度等級普通混凝土相比,高強輕集料混凝土的抗折強度和彈性模量較低,脆性較大.這些缺點限制了它在工程建設(shè)中的廣泛應(yīng)用.因此,如何提高其強度和改善其脆性成為土木工程領(lǐng)域研究的熱點.該文研究了高強輕集料混凝土脆性的產(chǎn)生、脆性破壞特征、影響因素、增韌技術(shù)以及增韌機理.建立了高強輕集料混凝

2、土脆性破壞模型,其脆性破壞過程包括四個階段:線彈性階段、非線性強化階段、應(yīng)力跌落階段和應(yīng)變軟化階段.通過實驗分析了高強輕集料混凝土脆性的影響因素:水膠比、砂率、膠凝材料組成和輕集料種類,以及它們與高強輕集料混凝土脆性之間的關(guān)系;在實驗和理論分析的基礎(chǔ)上,建立了高強輕集料混凝土的理想模型,為設(shè)計、制備和生產(chǎn)高強高韌性輕集料混凝土提供了理論依據(jù).根據(jù)該模型,提出了高強輕集料混凝土增韌的技術(shù)方法:纖維增韌、聚合物增韌、集料表面增強處理、層布式

3、鋼纖維優(yōu)化增韌以及它們幾種方法之間的復(fù)合增韌,并分析了這些增韌技術(shù)的作用機理.最后采用這四種技術(shù)復(fù)合增韌,得到了和理想結(jié)構(gòu)模型相符的高強高韌性輕集料混凝土,較基準輕集料混凝土抗壓強度增加16.3％,抗彎強度增加97%,沖擊韌性提高171.9%;劈裂抗拉強度增加52.6%,韌性指數(shù)提高19.2倍,并且具有耐久、經(jīng)濟等優(yōu)良性能.該文采用XRD和SEM等現(xiàn)代微觀測試手段對聚合物增韌高強輕集料混凝土的水化產(chǎn)物和內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)進行了研究,揭示了聚合