开题报告(混杂纤维轻骨料混凝土力学性能及耐久性能的研究)

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1、开题报告混杂纤维轻骨料混凝土力学性能及耐久性能的研究申请人：董喜平指导教师：李红云报告时间：2014.3.26报告内容1.选题研究的背景及意义2.目前研究现状3.研究方案及内容4.预期目标1选题研究的背景及意义混凝土作为当今世界最广泛使用的人造建筑材料，至今发展已经有多年的历史。强度一直是混凝土作为重要结构材料的主要性能指标，混凝土高强化是混凝土研究与发展多年来的努力方向。但是混凝土固有的弱点—抗拉、抗弯、抗冲击、抗爆以及韧性差等却仍限制着其优势的充分发挥，并且随着混凝土强度的不断提高，这一弱点也愈益突出。因此,长期

2、以来许多学者不断探索改善混凝土上述性能的方法和途径。纤维混凝土，就是近年来研究和应用最广的重要途径之一。合成纤维混凝土，是将短而细的,具有高抗拉强度、高极限延伸率、高抗碱性等良好性能的纤维均匀地分散在混凝土基体中形成一种新型建筑材料。纤维的加入,将抑制混凝土早期塑性裂缝的产生，并限制外力作用下水泥基材料中裂缝的扩展，对高强混凝上抗拉、抗弯、抗冲击、抗爆及韧性等性能随强度增长而较差的现象也起到极大的改善作用，对混凝土抗渗、防水、抗冻等耐久性也有极大的促进作用。混杂纤维混凝土，就是将几种不同种类的纤维同时掺入到混凝土当中

3、，不同种类的纤维可以取长补短，发挥各自优势，达到提高混凝土多方面性能的目的。2目前研究现状（1）国外研究1975——Walton等人研究了有关无机纤维和有机纤维共同工作的研究。1982——Kobayashi等人研究了钢-聚乙烯混杂纤维混凝土的弯曲性能，并第一次在纤维混凝土中使用“hybrid”一词。90年代——混杂纤维混凝土逐渐多了起来，国外学者开始研究了混杂纤维混凝土的各项指标。2000年以后，混杂纤维混凝土越来越受到重视，尤以日本、美国、英国进展最快;目前,纤维混凝土已进入了商品化生产阶段，被视为近代混凝土技术的

4、新发展。（2）国内研究与国外相比,国内纤维混凝土的研究起步较晚，应用与研究还远落后于发达国家。姚武教授、华渊等人研究了各种混杂纤维混凝土的力学及耐久性能，并提出了一些混杂纤维增强机理。目前纤维混凝土的应用以较为广泛，尤其是钢纤维的应用，但混杂纤维混凝土由于技术和理论依据的缺乏，应用较单一纤维的混凝土来说还是少数。3研究的内容及方案3.1本文研究的主要内容常见纤维混杂类型有：（1）高弹性模量和低弹性模量纤维混杂；（2）不同尺度纤维混杂；（3）不同耐久性能纤维混杂；本文采用的是高弹性模量的玻璃纤维和低弹性模量的聚丙烯纤维

5、混杂，系统研究这两种纤维混杂对轻骨料混凝土的影响。3.2实验材料水泥：冀东P.C32.5硅酸盐水泥。粉煤灰：呼和浩特市化肥厂Ⅱ级粉煤灰。细骨料：天然河沙，中砂，堆积密度1530kg/m3,表观密度2650kg/m3，级配良好。粗骨料：内蒙古集宁天然浮石。聚丙烯纤维：内蒙古北腾工程有限公司聚丙烯纤维。玻璃纤维：河北省西大务长城玻纤布厂玻璃纤维。引气减水剂：高效引气减水剂，掺量2%,减水率18%。水：普通自来水。3.3实验配合比本实验轻骨料混凝土设计强度等级为C20，掺入不同掺量的聚丙烯纤维和玻璃纤维,共组成12个实验组

6、，其中不掺纤维的轻骨料混凝土组别为基准组，基准组配合比见表1，实验分组结果见表2表1基准组配合比kg/m³水泥粉煤灰水砂轻骨料引气减水剂31050149792.56017.2表2实验分组kg/m³表中分组GXPY表示玻璃纤维掺量为0.Xkg/m3,聚丙烯掺量为0.Ykg/m3.3.4试验方案内容主要包括混凝土工作性能、力学性能试验和耐久性能试验三部分内容。聚丙烯纤维玻璃纤维00.30.60.90G0P0G3P0G6P0G9P00.6G0P6G3P6G6P6G9P60.9G0P9G3P9G6P9G9P9(1)混凝土含气

7、量：使用LA-316直读式混凝土含气量测定仪测定混凝土含气量。（2)混凝土坍落度：用坍落度筒测定新拌混凝土坍落度值。(3)力学性能试验：按规范标准制备不同纤维掺量下100×100×100mm的混凝土试块测定其抗压强度和劈裂抗拉强度。（4）抗冻性试验：按规范要求制备混凝土冻融试验试块，进行快速冻融试验。（5）混凝土碳化试验：按规范要求制备碳化试块，测定不同纤维掺量混凝土抗碳化能力。4预期目标（1）通过测定混凝土含气量，为后续混凝土抗冻、碳化数据分析做准备。（2）通过测定混凝土坍落度，探究不同纤维、纤维掺量和混凝土流动性

8、能的关系。（3）通过测定混凝土抗压和劈裂抗拉强度，探究单一及混杂纤维掺量对混凝土力学性能的影响。（4）通过测定混凝土冻融循环次数和碳化深度，探究单一、混杂纤维掺量对混凝土抗冻性能以及抗碳化能力的影响。（5）通过对上述混凝土工作性能、力学性能以及耐久性能的研究，拟解决混杂纤维所产生的混杂效应问题，为他人完善混杂纤维理论提供依据。谢谢大家希望各位老