塑钢纤维增强的橡胶混凝土基本强度及变形特性研究

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1、分类号：TU528密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：塑钢纤维增强的橡胶混凝土基本强度及变形特性研究英文题目：StudyontheBasicStrengthPropertiesandDeformationofPlasticFiberReinforcedConcreteRubber学位类别：工程硕士研究生姓名：武春风学号2013022480学科(领域)名称：建筑与土木工程指导教师：薛刚职称：教授协助指导教师：职称：2015年6月1日内蒙古科技大学硕士学位论文摘要橡胶作为有机高分子材料，降解性较低，废弃后的大量堆积不仅占用耕地，

2、而且容易产生细菌，污染环境，危害人类健康。研究表明，将橡胶颗粒加入到混凝土中形成的复合混凝土具有质量轻，韧性高，延性、抗冲击性和阻尼性优良等优点，但强度会有所降低。塑钢纤维作为一种新型有机高分子纤维,可以有效地防止混凝土的开裂，将其适量用于橡胶混凝土中，可明显改善橡胶混凝土的物理力学性能。本文对不同水胶比下塑钢纤维—橡胶混凝土的和易性、立方体抗压强度、抗折强度、本构曲线等进行了试验研究和理论分析，并推导出本构方程，主要研究工作和成果如下：根据试验研究确定橡胶颗粒粒径为5-10目，按细骨料体积的15%掺入到混凝土中，同时在水胶比分别为0.35、0.4

3、、0.45的前提下，外掺长度为30~40mm的塑钢纤维2kg/m3、4kg/m3、6kg/m3、8kg/m3、10kg/m3。试验结果表明：(1)相同水胶比时，随着塑钢纤维掺量的增加，橡胶混凝土流动性降低；立方体抗压强度总体变化不大；抗折强度先升高后降低,存在最优掺量。掺入适量塑钢纤维的橡胶混凝土在受力后出现的裂缝细小，扩展速度相对缓慢，卸载后试件能更完整的连在一起。(2)相同塑钢纤维掺量时，水胶比越小，橡胶混凝土流动度越小；塑钢纤维对橡胶混凝土的抗折强度和立方体抗压强度的提高越显著。水胶比低的混凝土试块受压后完整性相对更好。对3种水胶比6种塑钢纤

4、维掺量的橡胶混凝土进行了单轴压缩应力—应变全曲线的试验研究，得出不同水胶比不同塑钢纤维掺量对橡胶混凝土的弹性模量、泊松比、峰值应力和峰值应变等特征参数以及试件变形特点的规律。在塑钢纤维橡胶混凝土本构曲线试验研究的基础上，参考我国过镇海单轴非线弹性本构模型，提出了含有本构参数A、B的塑钢纤维橡胶混凝土单轴压缩本构模型。对试验所测得的应力—应变数据进行最小二乘非线性回归分析，求出本构参数值和相应纯橡胶混凝土本构参数a、b的数学表达式，进而确定立方体抗压强度、橡胶混凝土本构参数及塑钢纤维特征参数与本构参数A、B的关系，求得本构方程，为塑钢纤维橡胶混凝土本

5、构关系的研究奠定理论基础。关键词：塑钢纤维；橡胶混凝土；强度；变形；本构方程I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractWasterubberisamacromolecularelasticmaterial,anditishardtodecomposeunderthenaturalconditions.Whenabandonedandaccumulated,itnotonlybreedsbacteria,butpollutestheenvironment.Studieshaveshownthattheconcretewithrubberhasthe

6、characteristicsoflightweight,hightoughness,goodductility,goodimpactresistanceandgooddampingresistance,whilethestrengthdecreases.Plasticfiberisanewtypeoforganicpolymer,andwhenusedinrubberconcrete,thephysicalandmechanicalpropertiesofrubberconcretewouldbeimprovedgreatly.Theexperi

7、mentalstudyandtheoreticalanalysisontheworkability,thecubecompressivestrength，theflexuralstrengthandconstitutiverelationaboutthedifferentwater-binderratioofplasticfiberreinforcedrubberconcrete,andgettheconstitutiveequation.Themainresearchcontentsandconclusionsareasfollows．Putti

8、ngrubberparticleswithdiameterof5-10meshintoconcrete,andthemix