《纖維自密實混凝土收縮徐變性能研究》是依託深圳大學，由龍武劍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：纖維自密實混凝土收縮徐變性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：龍武劍
- 依託單位：深圳大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
纖維在自密實混凝土中的套用近年來引起了國內外學者的廣泛關注。目前，國際上暫無自密實混凝土尺寸穩定性規範，收縮、徐變性能研究成為亟待解決的關鍵性問題。本項目結合自密實混凝土技術特點及不同纖維材料特性，採用材料微觀測試及物化分析方法，研究自密實混凝土與不同纖維作用下材料微觀變形過程、混凝土硬化變形規律，分析纖維與水泥石間界面結構特徵，確立纖維增韌抗裂機理。同時，對收縮、徐變性能進行系統實驗研究，闡明纖維自密實混凝土組成、微觀結構與尺寸變形之間的相互關係原理，揭示配合比參數對自收縮、乾燥收縮以及受壓徐變的影響規律，建立收縮、徐變預測模型，制定混凝土體積變化抑制對策，提出有變形抑制作用的纖維自密實混凝土最佳化設計方法，從混凝土微觀結構變形機理出發進而建立其與巨觀尺寸變形性能的邏輯關係。本項目具有廣泛的理論研究價值及巨大工程實用性，對於國際自密實混凝土硬化性能規範的修訂具有極其重要的學術價值。
結題摘要
不同種類纖維在自密實混凝土中的使用，除改善混凝土的力學性能外，更重要的是提高其抗裂能力，拓展其套用範圍。項目主要圍繞纖維自密實混凝土收縮、徐變性能進行研究，系統研究了多種不同性質的纖維單獨或同時摻入混凝土中所產生的混雜、協同和超疊加效應；研究了自密實混凝土與各種纖維混合作用情況下的材料微觀變形、混凝土硬化變形規律。主要研究成果包括： （ 1）在對碳纖維、纖維素纖維複合自密實混凝土的性能研究中發現：（1）工作性能測試：研究結果表明碳纖維對工作性能的影響大於纖維素纖維；單摻和混雜均降低自密實混凝土工作性能。（2）力學性能測試：研究結果表明單摻和混雜均能夠有效改善混凝土脆性破壞形態，提高劈裂張拉、抗壓、彈性模量。（3）摻入纖維素纖維和碳纖維能夠降低混凝土裂縫平均開裂面積和單位面積上總開裂面積，細化裂縫，有效控制裂縫產生較大的應力集中現象。（4）摻入纖維素纖維和碳纖維能夠降低自密實混凝土收縮及徐變，尤其是早期塑性收縮。研究結果表明，12mm碳纖維對收縮徐變抑制最優摻量為2.72kg/m3，而纖維素纖維最優摻量是1.6kg/m3。（5）利用纖維間距理論和複合材料理論對纖維在混凝土中的作用進行闡述，在保證纖維能夠在水泥基材料均勻分散，不同性能的材料共同發揮作用前提下，混凝土的耐久性能能夠提高；從纖維間距理論分析，當纖維在水泥材料中處於三維亂向分布，纖維中心間距大於7.6mm時，纖維的增強、抗裂、增韌效果明顯。（6）掃描電鏡和X射線三維重構實驗結果表明單摻或混雜均勻分散在混凝土中的纖維能夠改善混凝土微觀孔結構、與水泥基粘結緊密。 （ 2）在對聚丙烯纖維、聚乙烯醇纖維和玄武岩纖維複合自密實混凝土的性能研究中發現：（1）單一摻入0.9kg/m3聚丙烯纖維，0.9kg/m3聚乙烯醇纖維，4kg/m3玄武岩纖維會降低混凝土強度，但能提高混凝土的劈裂抗拉強度。（2）玄武岩纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯醇纖維三者兩兩混雜加入混凝土中能明顯提高混凝土的劈裂抗拉強度，減小混凝土收縮徐變。
