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摘要本课题主要研究的是通过在超强混凝土基体中加入不同尺寸的钢纤文，对于混凝土的韧性、抗压强度等产生增强作用。通过加入3%掺量的不同尺寸的钢纤文的组合制备了不同的超强混凝土试件，研究了试件三点弯曲的行为，画出弯曲荷载-挠度曲线，测量其抗弯强度，根据ASTM1018-98韧性指数法衡量其弯曲韧性指数。测量其抗压强度。结果表明，通过钢纤文的增强和增韧作用，超强混凝土的抗弯强度提高了24%-197.2%，抗压强度提高了35%-60%。未添加纤文的混凝土基体是脆性断裂。添加钢纤文后为延性破坏。钢纤文对于超强混凝土基体的增强和增韧效果明显。24458
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关键字 钢纤文 超高强度混凝土 弯曲 荷载-挠度曲线 韧性 抗压强度
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title The research of the synergies of hybrid fiber to cement-based composite materials
Abstract
This research is about adding different sizes of steel fiber into concrete matrix for the enhancement effect of toughness and compressive strength. The behavior of three point bending test has been studied through different sizes of 3% steel fiber concrete specimen, and the flexural load–deflection curves has been drawn. Also we test the compression strength. The ASTM1018-98 procedure is used to measure its flexural toughness index. Results showed that the flexural strength and the flexural toughness index of UHPC increase from 24% to 197.2% and the compressive strength increase from 35%-60% respectively of those of the matrix concrete by the reinforcement of fibers. The change of the fracture pattern of UHPC from brittleness to toughness was also brought by fiber reinforcement. The fiber reinforcement of UHPC is obvious.
Key words steel fiber ultra-high performance concrete
flexure load-displacement curve toughness compression strength
目 次
1 引言 1
1.1 课题研究背景及其意义 1
1.2 混杂混凝土的发展 2
1.3 钢纤文混凝土 4
2 混凝土制备技术 5
2.1 原料品类、性能和基体配合比 5
2.2 设备 5
2.3 制备流程 7
3 试验方法 8
4 实验结果分析 10
4.1 抗弯强度 10
4.2 弯曲韧性 12
4.3 抗压强度 20
4.4 钢纤文与基体结合状态扫描电镜分析 21
结 论 24
致 谢 25
参考文献26
1 引言
1.1 课题研究背景及其意义
混凝土是现今使用最为广泛的建筑材料之一，具有能耗较低、极易成型、耐久相对性好、成本较低，同时能够与钢材复合制备成各种承重结构的优点。强度作为混凝土的一项最主要的性能指标，决定了混凝土施工设计中的质量控制[1]。然而在混凝土强度提高的同时，混凝土韧性差，脆性较高，容易在内部产生细微裂纹，从而发生脆断，导致混凝土的整体性能下降，降低了混凝土的使用寿命。因此如何在提高混凝土强度的同时，增强混凝土的韧性，是亟待研究解决的问题。
通过近年来的研究，使用纤文增强混凝土来提高混凝土的性能得到了充足的研究与发展。纤文混凝土是纤文增强混凝土的简称。它是以水泥砂子等为基体，以金属纤文、合成纤文、天然有机纤文、无机非金属纤文等作为增强材料而组成的复合材料[2]。混凝土的强度可以通过添加高模量的纤文来增强，而其韧性可以通过添加低模量的纤文来提高。使用单一品类的纤文，无法达到使混凝土的强度、韧性得到同时提高[3]。因此，加入的纤文是多尺度、多层次、多种类，能够提高混凝土的整体性能，强度、韧性等，这种添加的纤文称为混杂纤文。混杂纤文增强混凝土主要包括两种情况，一是不同品类的纤文混合掺入，二是同种品类的纤文不同几何形态的纤文混合掺入。混杂纤文在混凝土基体中，基于不同的纤文相对不同的性能，低模量、高模量的混合，能够在不同的结构层次上，对于混凝土基体产生强度提高、韧性增强，阻止基体内部裂纹扩展等作用。表现出比单一纤文更加优越的增强效果。选择最优的纤文混杂配比，使得混杂纤文能够相互协同工作、取长补短、相互促进，从而达到最理想的超强叠加效果，这种效应称之为混杂纤文的协同效应。