论文部分内容阅读
超高性能纤维增强混凝土（UHPFRC）自上世纪90年代研制成功以来，因其超高的力学性能和耐久性能，引起了世界各国混凝土专家的广泛关注，成为国际工程材料领域一个新的研究热点。目前，国内外学者针对其配合比、养护制度以及力学性能开展了广泛的研究，取得了大量宝贵的研究成果。同时，对UHPFRC的渗透性能和耐久性能也进行了一系列的探索。然而，现有有关UHPFRC渗透性能的研究，绝大多数仅考虑了单一因素的作用，未能考虑结构服役期间所处的应力状态对其渗透性能的影响，致使研究成果不能很好地用于指导工程实践。与此同时，由于UHPFRC水灰比极低而水泥掺量很高，其自身可能具有一定的自愈合能力，自愈合作用对其渗透性能的影响尚不明确。本文针对上述问题，主要在以下方面进行了研究：（1）力学性能试验研究。利用ANSYS软件对单轴拉伸作用下的试件尺寸进行模拟分析，得到单轴拉伸试件的最优尺寸；通过自行设计研发的“轴拉荷载作用下水泥基材料渗透性测试装置”，测得单轴拉伸作用下UHPFRC的应力—应变曲线；通过对比钢纤维不同掺量时UHPFRC的应力—应变曲线，研究钢纤维掺量对其单轴拉伸性能的影响，结果表明钢纤维掺入后其强度和韧性均明显提高；通过实验室现有条件，测得单轴压缩作用下UHPFRC应力—应变曲线的上升段。（2）轴拉荷载作用下渗透性能试验研究。分别在持载和卸载两种状态下，通过毛细吸水试验和氯离子侵蚀试验，测得不同水平的轴拉应力与UHPFRC毛细吸水系数和氯离子扩散系数的对应关系，研究在持载和卸载两种状态下，不同轴拉应力水平对UHPFRC渗透性能的影响。试验结果表明，持载和卸载两种状态下，UHPFRC的渗透性都随着轴拉应力水平的提高而增大，且在相同应力水平条件下，持载状态下的渗透性大于卸载状态下的渗透性。（3）轴压荷载作用下渗透性能试验研究。在卸载状态下，通过毛细吸水试验和氯离子侵蚀试验，测得不同水平的轴压应力作用后UHPFRC的毛细吸水系数和氯离子扩散系数，研究卸载状态下，不同水平的轴压应力对UHPFRC渗透性能的影响。试验结果表明，卸载状态下UHPFRC的渗透性随着轴压应力水平的提高而增大。（4）自愈合后渗透性能试验研究。将经受不同水平的轴拉、轴压应力作用后的UHPFRC试件放入饱和Ca(OH)2溶液中进行不同龄期的再养护后，测定UHPFRC试件的毛细吸水系数和氯离子扩散系数，研究不同时间自愈合对其渗透性的影响。试验结果表明，自愈合作用后UHPFRC的渗透性均有不同程度的降低，且自愈合作用时间越长渗透性降低程度越大。