徐丽丽开题报告

1、 汇汇 报报 人：徐丽丽人：徐丽丽 指导教师：申向东指导教师：申向东 教授教授 报告日期：报告日期：2011年年03月月主主要要内内容容 一一 研研 究究 背背 景景 二二 试试 验验 概概 况况 三三 已做试验数据分析已做试验数据分析 四四 结论与展望结论与展望1 1 国外发展状况国外发展状况 自20世纪60年代中期，美国采用轻骨料混凝土取代普通混凝土，修建了休斯顿贝壳广场大厦并取得了显著地技术经济效益。如今，国外发达国家高性能轻骨料混凝土的应用已取得了丰富的经验。20世纪90年代初期，挪威、日本等国家研究了高性能轻骨料混凝土的配方、生产工艺、高性能轻骨料等，重点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，英国采用高强轻骨料混凝土建造了北海石油平台；挪威已成功应用了CL60级轻骨料混 一一 研研 究究 背背 景景凝土建造了世界上跨度最大的悬臂桥。 1993年以来，美国每年轻骨料使用量都在350415万m3，其中用于结构混凝土部分在80万m3左右。挪威自1987年以来，已应用高性能轻骨料混凝土施工了11座桥梁。2 2 国内发展状况国内发展状况 我国从20世纪50年代开始研究人造轻骨料，先后研制成粘土陶粒、页岩陶粒和烧结粉煤灰陶粒，目前年产量300万m3 。据1995年不完全统计，以超轻陶粒为主的各种陶粒的年产量在20万m3以上。上海生产出堆积密度为700800/m3的

3、粉煤灰陶粒和500 /m3以下的超轻陶粒；湖北宜昌生产的高强陶粒，可以配制出强度等级为CL30CL60或更高的轻骨料混凝土。 1998年年末，在京津高速公路二期工程永定新河大桥的优化设计中使用了轻骨料混凝土，经优化设计后由高强轻骨料混凝土取代了普通混凝土，跨度从原来的24m增加到35m，并且不再铺装沥青层。所用的轻骨料混凝土的强度等级为CL40，密度为1900 /m3。3 3 选选 题题 意意 义义 轻骨料是一种多功能、可持续发展的新型建筑材料。我国天然轻集料极为丰富，在吉林、山西、辽宁、内蒙古、海南等地蕴藏量都很大。 与普通混凝土相比，轻骨料混凝土有其独特的特点：轻骨料混凝土比普通混凝土轻，

4、从而可降低基础造价；轻骨料混凝土具有良好的保温性能、微小的热膨胀性和不可燃性；易于加工，综合技术经济效益好。 （1） 为了提高混凝土的抗裂、抗剪强度和弹性模量，控制裂缝发展，增强变形能力，在混凝土中掺入高强纤维材料是一项重要的措施。 4 4 选选 题题 目的目的 （2） CF纤维在混凝土中不仅可约束裂纹的扩展，提高混凝土的抗裂性、抗渗性，减少收缩变形，而且还可提高结构的抗震性能并延长其疲劳断裂寿命。CF纤维目前主要是应用在普通混凝土中，对轻骨料碳纤维混凝土的研究和应用至今不多。从已有文献来看，CF纤维对轻骨料混凝土的增强性能同钢纤维增强轻骨料混凝土的性能相似，但因实验和研究资料太少而不能得到定

5、量的结论。 （3）GF纤维在混凝土中分布均匀，可以防止收缩龟裂；韧性好，破坏时不会飞散；抗拉、抗弯强度高，耐冲击性能良好。1 试验配合比设计2 试验方案设计3 试 验 仪 器 二二 试试 验验 概概 况况1 试验配合比设计（1）水泥：冀东P.O42.5级普通硅酸盐水泥试验所用材料（3）减水剂：减水剂为RSD-8型高效减水剂，减水剂掺量按胶凝材料用量的3%掺入，可减水20%左右 。（2）砂子：（4）CF纤维和GF纤维(1) 试验内容 2 试验方案设计用劈裂试件来试验用劈裂试件来试验混凝土的抗拉强度混凝土的抗拉强度轻骨料轻骨料水泥水泥砂子砂子加入搅拌机中先干拌,利用粗细骨料之间的摩擦，使纤维分布均

6、匀水振动成型减水剂3% 试块的规格为100100 100100mm100mm400mm150mm150mm300mm碳纤维碳纤维机械搅机械搅拌拌1-21-2分分钟钟（2）轻骨料混凝土（加纤维）的成型工艺流程）轻骨料混凝土（加纤维）的成型工艺流程 3 试 验 仪 器三 已做实验数据分析（1）CF纤维轻骨料混凝土抗压强度试验结果（1）CF纤维的掺入提高了轻骨料混凝土的抗压强度，28d CF纤维掺量为1/1000的轻骨料混凝土的抗压强度比基准轻骨料混凝土的抗压强度提高了19.1%；CF纤维掺量为1/800时，抗压强度比基准混凝土的抗压强度提高了12%，而其它几组掺量下的CF纤维混凝土对提高轻骨料混凝

7、土的抗压强度贡献不大。202530354045505500.50.611.65CF纤维混凝土与基准组混凝土强度的比较纤维掺量（kg/m3）强度（MPa）3d7d14d21d28d（2）当试件达到龄期7d时，CF纤维轻骨料混凝土的强度已达到28d抗压强度的68%以上。前14天内混凝土的强度增长较快，28d时，CF纤维掺量为1/800的轻骨料混凝土的强度增加最为明显； 掺量为1/100的CF纤维轻骨料混凝土随着龄期的增加，其强度增加的幅度并不大；掺量为1/1000时，养护时间的增长并没有减弱其强度的增长，这说明1/1000掺量时CF纤维轻骨料混凝土比较密实，纤维掺量合理，为实验所得最佳掺量。 图中

8、为CF纤维和GF纤维两种最佳掺量下强度的比较，CF纤维掺量为1/1000的混凝土的强度比掺GF纤维的强度高，对于混凝土的抗压，CF纤维对轻骨料混凝土的横向束缚要优于GF纤维。对于抗折、劈裂等情况有待于试验进一步研究。劈裂试验结果表明，GF纤维对提高轻骨料混凝土的抗拉强度明显优于CF纤维。28d时，掺量为0.5kg/m3的GF纤维混凝土强度要比掺量为0.5kg/m3的CF纤维混凝土的强度提高了27.6%。（2）纤维轻骨料混凝土破坏形态从混凝土的破坏形态看，试件表面贯通裂缝多，微裂缝少。试件破坏后，破坏面没有立刻剥落，而是自由面发生了膨胀，膨胀主要体现在自由面的中间部位，由此说明：纤维的加入增加了

9、混凝土的横向束缚，致使试块表面不会发生大面积剥落。14d1/1000 四四 结论与展望结论与展望（1）轻骨料混凝土中纤维的掺入可对拌合物起到“承托”的作用，降低轻集料的沉降和混凝土表面的析水，减小轻骨料混凝土拌合物的分层离析程度，纤维的加入提高了混凝土的粘聚性，从而提高了混凝土的工作性能。（2）当纤维掺量超过合理的掺量时，会影响混凝土的强度，掺量越多，纤维在混凝土中呈束状，分布不均匀。（3）试验达到了预期的目的，轻骨料混凝土加入两种纤维后的强度比普通轻骨料混凝土的强度有所提高。（4）轻骨料纤维混凝土的强度还受养护龄期的影响，纤维掺量合理的条件下，养护龄期越长，混凝土强度越高。符合一般混凝土龄期对抗压强度影响的规律。（5）根据相关文献阐述，试验过程中纤维混凝土试件在加压试验完成后，劈开可以看到纤维混凝土的渗水面更为平整，不像基准混凝土那样存在薄弱区。纤维的存在阻止了混凝土中微裂缝的扩展，减少了渗水通道；另一方面是因为均匀分布在混凝土中的大量纤维起到了分流和筛滤的作用，阻碍了集料 四四 结果与展望结果与展望的离析，从而使混凝土中大孔的含量大大降低，可以极高的提高抗渗能