高温后钢纤维与砂浆粘结性能试验研究
发布时间：2022-02-15 04:08
火灾是目前威胁人身安全、损害国家财产的主要灾害之一,其中建筑火灾是各类火灾中危害程度最严重的一种。建筑结构发生火灾导致混凝土力学性能显著降低或者失效,致使建筑结构的安全水平降低,不能满足建筑规范要求,并伴有建筑物坍塌的可能。近些年,国内外许多学者对火灾后混凝土的力学性能及建筑结构的维修加固进行了深入研究,取得了一系列成果。钢纤维混凝土因具有良好的抗裂性能、弯曲韧性和耐久性,被广泛应用于建筑、水利、交通和海洋等工程领域。由于钢纤维混凝土主要通过钢纤维与混凝土基体的界面粘结作用改善普通混凝土性能,目前国内外对钢纤维与混凝土的界面粘结性能做了大量的研究,但对于火灾后钢纤维与水泥砂浆界面粘结还缺少系统的研究。为此,本文以水泥砂浆强度等级、钢纤维类型、火灾模拟条件为参数,系统研究经历不同火灾模拟温度作用后钢纤维与水泥砂浆的界面粘结性能,主要研究内容如下:（1）采用新型粘结试件和配套试验装置,对60组钢纤维与砂浆粘结试件进行脱粘拔出试验,研究常温和模拟火灾高温（高温200℃、400℃、600℃、800℃）条件下,钢纤维类型和水泥砂浆强度等级对界面极限粘结强度和粘结拔出耗能的影响规律,分析试件破坏原...
【文章来源】：郑州大学河南省211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
摩擦滑轮模型
6很难直接得到剪应力-位移曲线。而粘结剪应力-位移曲线可由容易测得的荷载-位移曲线转化而来，且荷载-位移曲线也可较好的反映界面间的粘结性能，因此，国内外多采用纤维直接拉拔试验法研究纤维与基体间的粘结性能。我国《纤维混凝土试验方法标准》（CECS13-2009）[65]推荐采用“8”字形试件进行纤维直接拉拔试验，具体试件形状尺寸如图1.2所示。图1.2“8”字形试件形状和尺寸其中隔板的厚度为0.5-1.0mm，埋入深度lcm要满足：lcm0.4l且，l、、分别代表钢纤维的长度、钢纤维的抗拉强度、基体抗压强度。由于“8”字形试件的模具加工复杂，试件浇筑必须分期，加载夹具还需配套设置，纤维埋置深度不能设计到纤维长度的一半，所以笔者采用新型粘结试件进行试验，新型试件尺寸为40mm×40mm×160mm的棱柱体试件，该试件的优点在于保证试验结果良好的情况下优化掉“8”字形试件的劣势，试件的具体形状和试验加载装置在2.2和2.3详细介绍。1.3主要研究内容钢纤维对普通混凝土强度、韧性的提高不仅取决于钢纤维性能和混凝土（或砂浆）基体性能，也取决于两者间的界面粘结。因此，本文以水泥砂浆强度等级、钢纤维类型、火灾模拟条件为参数，系统研究不同火灾模拟温度作用后，不同类型钢纤维从不同性能水泥砂浆基体中脱粘拔出时的界面力学性能，主要研究内容如下：（1）通过对60组钢纤维与砂浆粘结试件的脱粘拔出试验，探讨常温、模拟火灾高温作用后，砂浆强度等级和钢纤维类型对界面粘结强度和粘结拔出耗能的影响规律。
9（4）减水剂配制水灰比小的砂浆试件时，采用液态聚羧酸系高效减水剂增加拌合物的流动性。（5）水试验所用自来水符合郑州市饮水标准。2.2试件设计与分组2.2.1试件设计（1）砂浆配合比设计本试验设计五种水灰比来确定砂浆的强度，具体的配合比设计见表2.3。表2.3配合比砂浆类别水泥/kg砂子/kg水/kg减水剂/kgM40M45M50M55M60480504531561594144015121593168317823122772391961480002.8111.88注：M40、M45、M50、M55和M60均采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比分别为0.65，0.55，0.45，0.35，0.25；减水剂的用量以胶凝材料（本试验是水泥）的质量为基础进行计算。（2）试件尺寸图2.1粘结试件结构示意图为了研究钢纤维与砂浆基体的粘结机理，以及高温后的粘结性能劣化程度，制作了单根钢纤维粘结试件，如图2.1所示。试件制备具体流程如下：首先制备40mm×40mm×160mm的水泥砂浆基体，然后在每个基体试件上小心地插入单
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢纤维-混凝土基体界面粘结性能数值分析[J]. 王力. 水利与建筑工程学报. 2019(02)
[2]水泥基体中仿生钢纤维的拔出试验[J]. 朱德举,李向阳,史才军,徐新华. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]新型端勾型钢纤维对混凝土性能的提升[J]. 吕进,林磊. 新型建筑材料. 2014(02)
[4]异形钢纤维与混凝土粘结性能试验研究[J]. 田稳苓,王晓伟,李子祥. 建筑材料学报. 2007(03)
[5]异型塑钢纤维—砂浆界面粘结性能[J]. 李建辉,邓宗才. 混凝土与水泥制品. 2005(02)
[6]钢纤维与高强砂浆基体粘结性能试验研究[J]. 杨萌,黄承逵. 建筑材料学报. 2004(04)
[7]高温后钢纤维与水泥砂浆粘结性能试验研究[J]. 王志,胡晓波,鲍光玉,张竟男. 混凝土与水泥制品. 2003(05)
[8]钢纤维界面粘结强度和体积掺量对混凝土弯曲韧性的影响[J]. 李丽,秦鸿根. 河南科技大学学报(自然科学版). 2003(01)
[9]钢纤维与水泥砂浆界面粘结性能的试验研究[J]. 李丽,秦鸿根. 洛阳大学学报. 2002(04)
[10]纤维增强脆性复合材料细观力学若干进展[J]. 董振英,李庆斌. 力学进展. 2001(04)
博士论文
[1]高温中纤维纳米混凝土力学性能及其计算方法[D]. 赵亮平.郑州大学 2017
[2]钢纤维高强混凝土增强、增韧机理及基于韧性的设计方法研究[D]. 杨萌.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]圆锥头钢纤维的单根拔出试验和理论分析[D]. 李向阳.湖南大学 2016
[2]高温后钢筋与钢纤维混凝土粘结性能的试验研究[D]. 王邦.郑州大学 2009
本文编号：3625884
【文章来源】：郑州大学河南省211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
摩擦滑轮模型
6很难直接得到剪应力-位移曲线。而粘结剪应力-位移曲线可由容易测得的荷载-位移曲线转化而来，且荷载-位移曲线也可较好的反映界面间的粘结性能，因此，国内外多采用纤维直接拉拔试验法研究纤维与基体间的粘结性能。我国《纤维混凝土试验方法标准》（CECS13-2009）[65]推荐采用“8”字形试件进行纤维直接拉拔试验，具体试件形状尺寸如图1.2所示。图1.2“8”字形试件形状和尺寸其中隔板的厚度为0.5-1.0mm，埋入深度lcm要满足：lcm0.4l且，l、、分别代表钢纤维的长度、钢纤维的抗拉强度、基体抗压强度。由于“8”字形试件的模具加工复杂，试件浇筑必须分期，加载夹具还需配套设置，纤维埋置深度不能设计到纤维长度的一半，所以笔者采用新型粘结试件进行试验，新型试件尺寸为40mm×40mm×160mm的棱柱体试件，该试件的优点在于保证试验结果良好的情况下优化掉“8”字形试件的劣势，试件的具体形状和试验加载装置在2.2和2.3详细介绍。1.3主要研究内容钢纤维对普通混凝土强度、韧性的提高不仅取决于钢纤维性能和混凝土（或砂浆）基体性能，也取决于两者间的界面粘结。因此，本文以水泥砂浆强度等级、钢纤维类型、火灾模拟条件为参数，系统研究不同火灾模拟温度作用后，不同类型钢纤维从不同性能水泥砂浆基体中脱粘拔出时的界面力学性能，主要研究内容如下：（1）通过对60组钢纤维与砂浆粘结试件的脱粘拔出试验，探讨常温、模拟火灾高温作用后，砂浆强度等级和钢纤维类型对界面粘结强度和粘结拔出耗能的影响规律。
9（4）减水剂配制水灰比小的砂浆试件时，采用液态聚羧酸系高效减水剂增加拌合物的流动性。（5）水试验所用自来水符合郑州市饮水标准。2.2试件设计与分组2.2.1试件设计（1）砂浆配合比设计本试验设计五种水灰比来确定砂浆的强度，具体的配合比设计见表2.3。表2.3配合比砂浆类别水泥/kg砂子/kg水/kg减水剂/kgM40M45M50M55M60480504531561594144015121593168317823122772391961480002.8111.88注：M40、M45、M50、M55和M60均采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比分别为0.65，0.55，0.45，0.35，0.25；减水剂的用量以胶凝材料（本试验是水泥）的质量为基础进行计算。（2）试件尺寸图2.1粘结试件结构示意图为了研究钢纤维与砂浆基体的粘结机理，以及高温后的粘结性能劣化程度，制作了单根钢纤维粘结试件，如图2.1所示。试件制备具体流程如下：首先制备40mm×40mm×160mm的水泥砂浆基体，然后在每个基体试件上小心地插入单
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢纤维-混凝土基体界面粘结性能数值分析[J]. 王力. 水利与建筑工程学报. 2019(02)
[2]水泥基体中仿生钢纤维的拔出试验[J]. 朱德举,李向阳,史才军,徐新华. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]新型端勾型钢纤维对混凝土性能的提升[J]. 吕进,林磊. 新型建筑材料. 2014(02)
[4]异形钢纤维与混凝土粘结性能试验研究[J]. 田稳苓,王晓伟,李子祥. 建筑材料学报. 2007(03)
[5]异型塑钢纤维—砂浆界面粘结性能[J]. 李建辉,邓宗才. 混凝土与水泥制品. 2005(02)
[6]钢纤维与高强砂浆基体粘结性能试验研究[J]. 杨萌,黄承逵. 建筑材料学报. 2004(04)
[7]高温后钢纤维与水泥砂浆粘结性能试验研究[J]. 王志,胡晓波,鲍光玉,张竟男. 混凝土与水泥制品. 2003(05)
[8]钢纤维界面粘结强度和体积掺量对混凝土弯曲韧性的影响[J]. 李丽,秦鸿根. 河南科技大学学报(自然科学版). 2003(01)
[9]钢纤维与水泥砂浆界面粘结性能的试验研究[J]. 李丽,秦鸿根. 洛阳大学学报. 2002(04)
[10]纤维增强脆性复合材料细观力学若干进展[J]. 董振英,李庆斌. 力学进展. 2001(04)
博士论文
[1]高温中纤维纳米混凝土力学性能及其计算方法[D]. 赵亮平.郑州大学 2017
[2]钢纤维高强混凝土增强、增韧机理及基于韧性的设计方法研究[D]. 杨萌.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]圆锥头钢纤维的单根拔出试验和理论分析[D]. 李向阳.湖南大学 2016
[2]高温后钢筋与钢纤维混凝土粘结性能的试验研究[D]. 王邦.郑州大学 2009
本文编号：3625884
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