纤维再生混凝土早期收缩与开裂机理及其控制研究

基本信息
批准号:51808509
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:张丽娟
学科分类:
依托单位:郑州大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王志,卫洪涛,尤培波,党钧陶,娄仲雨,王志远
关键词:
开裂性能早期收缩配合比优化设计纤维混凝土再生混凝土
结项摘要

Fiber reinforced recycled aggregate concrete (FRAC) has a huge application prospect due to it can be recycled and environment-friend. In order to improving the defects of FRAC that cause by recycle aggregate, such as big deformation and internal cracks, the research of this project is focused on the early age shrinkage and cracking performance of FRAC and the method to improve the defects. Effects of replacement ratio of recycled aggregate, fiber type, fiber content and compressive strength on the setting time, relative humidity and temperature, early deformation and stress, crack distribution, crack number, crack width, crack developing tendency and fracture toughness were conducted through ultrasonic nondestructive testing, humidity and temperature sensor, optical fiber Bragg grating, Digital image correlation (DIC), the plate cracking and Notch beam experiment. Based on the test results, the calculation model of setting time, relative humidity and temperature, early shrinkage and stress, concrete strength, crack performance of FRAC were established considering the effects of recycled aggregate and fiber through the theoretical analysis. Crack criterion FRAC was put forward and control methods of shrinkage and cracking of FRAC were establish based on the optimal mixture design.

纤维再生混凝土作为一种可循环利用的绿色建筑材料具有巨大的应用前景。为了改善纤维再生混凝土变形大、内部裂纹多等由再生骨料引起的缺陷,本项目针对纤维再生混凝土早期变形及开裂性能展开研究,探讨其改善方法。应用超声波无损检测、温湿度传感器、光纤布拉格光栅、数字图像处理技术,结合平板开裂和切口梁试验,研究粗骨料取代率、纤维类型、纤维掺量和混凝土强度对纤维再生混凝土凝结时间、内部相对湿度和温度分布、早期变形和应力、早期裂缝分布面积、裂缝根数、裂缝宽度、断裂韧度及裂缝发展趋势等的影响。结合理论分析,分别建立纤维再生混凝土初凝和终凝时间、内部温度和湿度分布、收缩变形和应力、强度发展和开裂性能与再生骨料和纤维之间的关系模型,提出其早期开裂判据以及基于配合比优化设计的早期收缩和开裂的控制方法。

项目摘要

纤维再生混凝土材料作为一种绿色、可循环利用的建筑材料,能够消耗大量的建筑垃圾,同时减少对天然砂石资源的开采和利用,对降低建材行业的碳足迹、保护自然资源和环境有着重要的意义。再生骨料表面包裹水泥砂浆、内部裂纹多,其收缩变形远大于天然混凝土,早期开裂更加严重。本项目针对纤维再生混凝土的早期收缩和开裂性能展开试验和理论研究。采用非接触收缩仪测定纤维再生混凝土从浇筑至28天龄期的干燥收缩和自收缩变形,采用平板开裂试验测试纤维再生混凝土的早期开裂及裂缝发展规律,采用切口梁的三点弯曲试验测定其在荷载作用下的裂纹扩展规律。纤维再生混凝土的收缩变形、早期开裂随着再生骨料取代率的增加而增大,随着聚丙烯纤维掺量的增加而降低,随着钢纤维掺量的增大呈现先增加后减小的趋势。纤维再生混凝土荷载作用下裂纹发展规律与普通混凝土相似,随着再生骨料取代率的增加,初裂荷载减小,起裂韧度和断裂韧度都有所降低,随着聚丙烯纤维以及钢纤维的掺入,起裂荷载变化不大,但起裂韧度和断裂韧度均随着纤维掺量的增加而增大,尤其是钢纤维对再生混凝土的增韧效果明显。通过试验数据回归分析,建立了纤维再生混凝土早期干燥收缩变形、自收缩变形、裂缝增大系数、裂缝降低系数与再生骨料取代率以及纤维掺量之间的计算模型。同时建立了基于目前强度和目标工作性能的纤维再生混凝土配合比优化设计方法。对纤维再生混凝土的工程应用奠定了理论基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
2

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021
3

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
4

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
5

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020

张丽娟的其他基金

批准号:81500750
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81371359
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81001252
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91129706
批准年份:2011
资助金额:100.00
项目类别:重大研究计划
批准号:41702052
批准年份:2017
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21471034
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:21401199
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30940048
批准年份:2009
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81872720
批准年份:2018
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:21071032
批准年份:2010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:11404301
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600730
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501287
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21407054
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503433
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30571110
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:30940078
批准年份:2009
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:30771854
批准年份:2007
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:71603247
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81672585
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:41271217
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:41771067
批准年份:2017
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51809004
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81100394
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

盐类外加剂对混凝土早期收缩与开裂影响机理的研究

批准号:51278157
批准年份:2012
负责人:葛勇
学科分类:E08
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
2

内约束条件下高强混凝土收缩开裂机理与裂缝控制方法研究

批准号:51778087
批准年份:2017
负责人:华建民
学科分类:E0804
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

温湿荷载下连续配筋混凝土路面早期开裂机理与裂缝主动控制方法

批准号:51608457
批准年份:2016
负责人:任东亚
学科分类:E0809
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

多尺度分布的混凝土塑性收缩开裂行为的研究

批准号:50868012
批准年份:2008
负责人:温勇
学科分类:E08
资助金额:25.00
项目类别:地区科学基金项目