纖維納米混凝土及其高溫中和高溫後性能研究

《纖維納米混凝土及其高溫中和高溫後性能研究》是依託鄭州大學，由高丹盈擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：纖維納米混凝土及其高溫中和高溫後性能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：高丹盈
• 依託單位：鄭州大學

項目摘要

採用微細觀複合的方法，將鋼纖維、聚丙烯纖維和納米同時摻入混凝土中形成纖維納米混凝土，研究纖維納米混凝土的工作性能、常溫下力學性能、高溫中和高溫後力學與耐久性能，並利用微觀測試方法對摻加納米和纖維的混凝土材料進行微觀物相分析，從微觀層次上探討高溫後纖維納米混凝土的增強機理。將試驗研究與理論分析相結合，重點分析溫度、納米摻量、纖維體積率對高溫中和高溫後混凝土力學與耐久性能的影響，提出滿足纖維納米混凝土配合比設計要求的水膠比、砂率、水泥用量、纖維體積率、納米礦粉摻量的取值範圍和纖維納米混凝土配合比設計方法，建立高溫中和高溫後纖維納米混凝土本構關係模型和強度計算方法。本項目對豐富和發展纖維混凝土基本理論，推動纖維混凝土的工程套用具有重要的理論意義和實用價值。

結題摘要

（1）通過294個邊長150mm纖維納米混凝土立方體試塊在不同齡期的抗壓和劈拉試驗、147個100mm×100mm×400mm梁式試件的彎曲和工作性能試驗以及SEM微觀分析，分別建立了考慮納米材料和纖維影響的纖維納米混凝土抗壓、劈拉和抗折強度計算方法。（2）通過觀察150個邊長150mm纖維納米混凝土立方體試塊高溫前後巨觀形貌和高溫前後的質量損失，建立了高溫後纖維納米混凝土質量損失率與溫度的關係式。（3）通過450個邊長150mm纖維納米混凝土立方體試塊高溫後的抗壓和劈拉試驗、300個100mm×100mm×400mm纖維納米混凝土梁式試塊高溫後的彎曲試驗，分別建立了纖維納米混凝土抗壓、劈拉和抗折殘餘強度相對值與溫度的關係式。（4）通過150個邊長150mm纖維納米混凝土立方體試塊高溫前後超聲、回彈和抗壓強度試驗，建立了高溫後纖維納米混凝土超聲回彈綜合測強曲線及推定經歷最高溫度的公式。（5）通過306個150mm×150mm×300mm纖維納米混凝土稜柱體試塊在25-800℃後的單軸受壓試驗，建立了考慮溫度、納米材料摻量和鋼纖維含量特徵參數影響的纖維納米混凝土軸壓應力-應變曲線數學模型。（6）通過150個100mm×100mm×200mm纖維納米混凝土稜柱體試塊高溫前後氯鹽溶液浸泡乾濕循環試驗，建立了考慮溫度、納米材料摻量和鋼纖維含量特徵參數影響的纖維納米混凝土氯離子含量計算公式。（7）通過852個高溫中纖維納米混凝土試塊的抗壓、劈拉、彎曲和軸壓本構關係試驗和掃描電鏡SEM微觀觀察，研究溫度、鋼纖維體積率、混凝土強度等級、納米SiO2（簡稱NS）摻量和納米CaCO3（簡稱NC）摻量等對纖維納米混凝土高溫中力學性能和微觀機理的影響，建立相應的理論計算模型。