混合纤维增强再生骨料混凝土的粘结应力—滑移行为研究

作     者：WAQAS ALI 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周文松

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：粘结应力滑移行为 混合纤维 再生骨料 轧制钢纤维 聚丙烯纤维 

摘      要：现有建筑物拆除所产生的废弃混凝土会引发了诸多建筑垃圾存放、处理和填埋问题。而利用废弃混凝土将其重新作为混凝土原始骨料的替代品,消除了垃圾填埋和骨料资源枯竭的问题,具有显著的经济、社会和环境效益。目前全球范围内虽已进行了大量的再生骨料混凝土力学性能研究,但现阶段再生骨料混凝土应用水平仍较低。为了进一步推广应用再生骨料混凝土,需对其配合比、各种力学性能等进行更充分研究。本论文中将复合纤维加入水泥复合材料中用于控制裂缝,同时提高抗拉强度、韧性和延展性,并改善混凝土的抗冲击性和变形特性,主要通过试验对上述内容进行了研究,具体阐述如下:本文集中于再生骨料混凝土的结构性能的研究,研究了单纤维和混合纤维的加入对增强再生骨料混凝土粘结应力—滑移行为的影响。在用于粘结应力滑移性能研究的梁试件嵌入长度为直径5倍的变形钢条。采用圆柱体试样测试抗压强度和劈裂抗拉强度。准备了十种不同配比的混凝土,分别浇注一根梁和四个圆柱形试样以获得粘结应力——滑移性能和各种力学性能。试验中使用两种不同纤维:不同配比的单纤维和混杂纤维形式的卷曲钢纤维和聚丙烯纤维。钢纤维和聚丙烯纤维具有不同的性能,可增加混凝土的抗压强度、抗拉强度混凝土和其他力学性能,具体为,使用聚丙烯纤维可以抵抗初始裂缝,收缩,而钢纤维则可提高强度性能。由于再生骨料掺入混凝土中,导致其力学性能和粘结强度的降低;而天然骨料混凝土的峰值粘合应力较高,其粘结应力—滑移性能也优于再生骨料混凝土。通过添加卷曲钢纤维和聚丙烯可对再生骨料混凝土的峰值粘结强度有正面影响。粘结应力—滑移行为测试结果表明,两种类型的纤维都有助于改善峰值粘结应力,并且在刚度方面也改善了粘结应力对滑移曲线的上升分支。比较纤维增强的再生骨料混凝土的粘结应力—滑移性能,证明单纤维和混合型纤维所包裹的混凝土的性能优于再生骨料混凝土的峰值粘结应力—滑移性能、韧性、粘结刚度和延展性。单纤维和混合型纤维还提高了其他力学性能,抗压强度和单向和混合形式的劈裂抗拉强度。