徐麗麗開題報(bào)告

1、 匯匯 報(bào)報(bào) 人：徐麗麗人：徐麗麗 指導(dǎo)教師：申向東指導(dǎo)教師：申向東 教授教授 報(bào)告日期：報(bào)告日期：2011年年03月月主主要要內(nèi)內(nèi)容容 一一 研研 究究 背背 景景 二二 試試 驗(yàn)驗(yàn) 概概 況況 三三 已做試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析已做試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 四四 結(jié)論與展望結(jié)論與展望1 1 國外發(fā)展?fàn)顩r國外發(fā)展?fàn)顩r 自20世紀(jì)60年代中期，美國采用輕骨料混凝土取代普通混凝土，修建了休斯頓貝殼廣場大廈并取得了顯著地技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。如今，國外發(fā)達(dá)國家高性能輕骨料混凝土的應(yīng)用已取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。20世紀(jì)90年代初期，挪威、日本等國家研究了高性能輕骨料混凝土的配方、生產(chǎn)工藝、高性能輕骨料等，重點(diǎn)在于改善混凝土的工作性和耐久

2、性，并取得了一定的成果。例如，英國采用高強(qiáng)輕骨料混凝土建造了北海石油平臺；挪威已成功應(yīng)用了CL60級輕骨料混 一一 研研 究究 背背 景景凝土建造了世界上跨度最大的懸臂橋。 1993年以來，美國每年輕骨料使用量都在350415萬m3，其中用于結(jié)構(gòu)混凝土部分在80萬m3左右。挪威自1987年以來，已應(yīng)用高性能輕骨料混凝土施工了11座橋梁。2 2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 我國從20世紀(jì)50年代開始研究人造輕骨料，先后研制成粘土陶粒、頁巖陶粒和燒結(jié)粉煤灰陶粒，目前年產(chǎn)量300萬m3 。據(jù)1995年不完全統(tǒng)計(jì)，以超輕陶粒為主的各種陶粒的年產(chǎn)量在20萬m3以上。上海生產(chǎn)出堆積密度為700800/m3的

3、粉煤灰陶粒和500 /m3以下的超輕陶粒；湖北宜昌生產(chǎn)的高強(qiáng)陶粒，可以配制出強(qiáng)度等級為CL30CL60或更高的輕骨料混凝土。 1998年年末，在京津高速公路二期工程永定新河大橋的優(yōu)化設(shè)計(jì)中使用了輕骨料混凝土，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后由高強(qiáng)輕骨料混凝土取代了普通混凝土，跨度從原來的24m增加到35m，并且不再鋪裝瀝青層。所用的輕骨料混凝土的強(qiáng)度等級為CL40，密度為1900 /m3。3 3 選選 題題 意意 義義 輕骨料是一種多功能、可持續(xù)發(fā)展的新型建筑材料。我國天然輕集料極為豐富，在吉林、山西、遼寧、內(nèi)蒙古、海南等地蘊(yùn)藏量都很大。 與普通混凝土相比，輕骨料混凝土有其獨(dú)特的特點(diǎn)：輕骨料混凝土比普通混凝土輕，

4、從而可降低基礎(chǔ)造價(jià)；輕骨料混凝土具有良好的保溫性能、微小的熱膨脹性和不可燃性；易于加工，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益好。 （1） 為了提高混凝土的抗裂、抗剪強(qiáng)度和彈性模量，控制裂縫發(fā)展，增強(qiáng)變形能力，在混凝土中摻入高強(qiáng)纖維材料是一項(xiàng)重要的措施。 4 4 選選 題題 目的目的 （2） CF纖維在混凝土中不僅可約束裂紋的擴(kuò)展，提高混凝土的抗裂性、抗?jié)B性，減少收縮變形，而且還可提高結(jié)構(gòu)的抗震性能并延長其疲勞斷裂壽命。CF纖維目前主要是應(yīng)用在普通混凝土中，對輕骨料碳纖維混凝土的研究和應(yīng)用至今不多。從已有文獻(xiàn)來看，CF纖維對輕骨料混凝土的增強(qiáng)性能同鋼纖維增強(qiáng)輕骨料混凝土的性能相似，但因?qū)嶒?yàn)和研究資料太少而不能得到定

5、量的結(jié)論。 （3）GF纖維在混凝土中分布均勻，可以防止收縮龜裂；韌性好，破壞時(shí)不會飛散；抗拉、抗彎強(qiáng)度高，耐沖擊性能良好。1 試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)3 試 驗(yàn) 儀 器 二二 試試 驗(yàn)驗(yàn) 概概 況況1 試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)（1）水泥：冀東P.O42.5級普通硅酸鹽水泥試驗(yàn)所用材料（3）減水劑：減水劑為RSD-8型高效減水劑，減水劑摻量按膠凝材料用量的3%摻入，可減水20%左右 。（2）砂子：（4）CF纖維和GF纖維(1) 試驗(yàn)內(nèi)容 2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)用劈裂試件來試驗(yàn)用劈裂試件來試驗(yàn)混凝土的抗拉強(qiáng)度混凝土的抗拉強(qiáng)度輕骨料輕骨料水泥水泥砂子砂子加入攪拌機(jī)中先干拌,利用粗細(xì)骨料之間的摩擦，使纖維分布均

6、勻水振動(dòng)成型減水劑3% 試塊的規(guī)格為100100 100100mm100mm400mm150mm150mm300mm碳纖維碳纖維機(jī)械攪機(jī)械攪拌拌1-21-2分分鐘鐘（2）輕骨料混凝土（加纖維）的成型工藝流程）輕骨料混凝土（加纖維）的成型工藝流程 3 試 驗(yàn) 儀 器三 已做實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析（1）CF纖維輕骨料混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果（1）CF纖維的摻入提高了輕骨料混凝土的抗壓強(qiáng)度，28d CF纖維摻量為1/1000的輕骨料混凝土的抗壓強(qiáng)度比基準(zhǔn)輕骨料混凝土的抗壓強(qiáng)度提高了19.1%；CF纖維摻量為1/800時(shí)，抗壓強(qiáng)度比基準(zhǔn)混凝土的抗壓強(qiáng)度提高了12%，而其它幾組摻量下的CF纖維混凝土對提高輕骨料混凝

7、土的抗壓強(qiáng)度貢獻(xiàn)不大。202530354045505500.50.611.65CF纖維混凝土與基準(zhǔn)組混凝土強(qiáng)度的比較纖維摻量（kg/m3）強(qiáng)度（MPa）3d7d14d21d28d（2）當(dāng)試件達(dá)到齡期7d時(shí)，CF纖維輕骨料混凝土的強(qiáng)度已達(dá)到28d抗壓強(qiáng)度的68%以上。前14天內(nèi)混凝土的強(qiáng)度增長較快，28d時(shí)，CF纖維摻量為1/800的輕骨料混凝土的強(qiáng)度增加最為明顯； 摻量為1/100的CF纖維輕骨料混凝土隨著齡期的增加，其強(qiáng)度增加的幅度并不大；摻量為1/1000時(shí)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間的增長并沒有減弱其強(qiáng)度的增長，這說明1/1000摻量時(shí)CF纖維輕骨料混凝土比較密實(shí)，纖維摻量合理，為實(shí)驗(yàn)所得最佳摻量。 圖中

8、為CF纖維和GF纖維兩種最佳摻量下強(qiáng)度的比較，CF纖維摻量為1/1000的混凝土的強(qiáng)度比摻GF纖維的強(qiáng)度高，對于混凝土的抗壓，CF纖維對輕骨料混凝土的橫向束縛要優(yōu)于GF纖維。對于抗折、劈裂等情況有待于試驗(yàn)進(jìn)一步研究。劈裂試驗(yàn)結(jié)果表明，GF纖維對提高輕骨料混凝土的抗拉強(qiáng)度明顯優(yōu)于CF纖維。28d時(shí)，摻量為0.5kg/m3的GF纖維混凝土強(qiáng)度要比摻量為0.5kg/m3的CF纖維混凝土的強(qiáng)度提高了27.6%。（2）纖維輕骨料混凝土破壞形態(tài)從混凝土的破壞形態(tài)看，試件表面貫通裂縫多，微裂縫少。試件破壞后，破壞面沒有立刻剝落，而是自由面發(fā)生了膨脹，膨脹主要體現(xiàn)在自由面的中間部位，由此說明：纖維的加入增加了

9、混凝土的橫向束縛，致使試塊表面不會發(fā)生大面積剝落。14d1/1000 四四 結(jié)論與展望結(jié)論與展望（1）輕骨料混凝土中纖維的摻入可對拌合物起到“承托”的作用，降低輕集料的沉降和混凝土表面的析水，減小輕骨料混凝土拌合物的分層離析程度，纖維的加入提高了混凝土的粘聚性，從而提高了混凝土的工作性能。（2）當(dāng)纖維摻量超過合理的摻量時(shí)，會影響混凝土的強(qiáng)度，摻量越多，纖維在混凝土中呈束狀，分布不均勻。（3）試驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期的目的，輕骨料混凝土加入兩種纖維后的強(qiáng)度比普通輕骨料混凝土的強(qiáng)度有所提高。（4）輕骨料纖維混凝土的強(qiáng)度還受養(yǎng)護(hù)齡期的影響，纖維摻量合理的條件下，養(yǎng)護(hù)齡期越長，混凝土強(qiáng)度越高。符合一般混凝土齡期對抗壓強(qiáng)度影響的規(guī)律。（5）根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)闡述，試驗(yàn)過程中纖維混凝土試件在加壓試驗(yàn)完成后，劈開可以看到纖維混凝土的滲水面更為平整，不像基準(zhǔn)混凝土那樣存在薄弱區(qū)。纖維的存在阻止了混凝土中微裂縫的擴(kuò)展，減少了滲水通道；另一方面是因?yàn)榫鶆蚍植荚诨炷林械拇罅坷w維起到了分流和篩濾的作用，阻礙了集料 四四 結(jié)果與展望結(jié)果與展望的離析，從而使混凝土中大孔的含量大大降低，可以極高的提高抗?jié)B能