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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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寒区碳纤维增强混凝土抗冻性能试验研究
Experimental Study on the Frost Resistance of Carbon Fiber Reinforced Concrete in Cold Areas
2020年第5期
碳纤维增强混凝土;水冻水融试验;质量损失率;相对动弹性模量;失水量
Carbon fiber reinforced concrete; Rapid freeze-thaw method; Mass loss rate; Relative dynamic elastic modulus; Water loss
2020年第5期
10.19761/j.1000-4637.2020.05.046.05
国家自然科学基金(51868075);陕西铁路工程职业技术学院中青年科技创新人才(KJRC201810)。
聂红宾1,2,谷拴成1,高攀科2,张建鹏3
1.西安科技大学 建筑与土木工程学院,710054;2.陕西铁路工程职业技术学院 轨道工程系, 渭南 714000,3.山东省建筑科学研究院有限公司,济南 250031

聂红宾1,2,谷拴成1,高攀科2,张建鹏3

聂红宾,谷拴成,高攀科,等.寒区碳纤维增强混凝土抗冻性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(5):46-50.

NIE H B,GU S C,GAO P K,et al.Experimental Study on the Frost Resistance of Carbon Fiber Reinforced Concrete in Cold Areas[J].China Concrete and Cement Products,2020(5):46-50.

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摘 要:研究了不同掺量的碳纤维对川藏线极温冻融环境下混凝土耐久性能的影响。通过快速水冻水融法,测试了川藏-27~40℃极温循环下碳纤维增强混凝土的抗冻指标,包括相对动弹性模量、质量损失率、失水量。结果表明,随着冻融循环次数的增加,所有试件的质量损失率在冻融前期变化一致;冻融70次后,随着碳纤维掺量的增加,质量损失率先减小后增大,掺量为0.24%时的质量损失率最小;相对动弹性模量随着掺量的增加先增大后减小,且当掺量为0.24%时达到最大;冻融过程中,碳纤维掺量对失水量的影响较小。Abstract:Theeffectofdifferentcontentsofcarbonfibreonthedurabilityofconcreteunderfreeze-thawenvironmentofSichuan-Tibetrailwaylinewasstudied,andtherapidfreeze-thawmethodwasusedtotestthefrostresistanceindexofcarbonfiberreinforcedconcrete(CFRC)at-27~40℃,includingtherelativedynamicelasticmodulus,masslossrateandwaterloss.Theresultsshowthatwiththeincreaseoffreeze-thawcycles,themasslossrateofCFRCwasthesameintheearlystageoffreeze-thaw.Withthecontentofcarbonfiberincreases,themasslossratedecreasesfirstandthenincreases,andthemasslossrateisthesmallestat0.24%contentafter70timesoffreeze-thawcycles.Therelativedynamicelasticmodulusfirstincreasesandthendecreaseswiththeincreaseofthecontentofcarbonfiber,andreachesthemaximumwhenthecontentis0.24%.Duringthefreeze-thawprocess,thecontentofcarbonfiberhaslittleeffectonwaterloss.
英文名 : Experimental Study on the Frost Resistance of Carbon Fiber Reinforced Concrete in Cold Areas
刊期 : 2020年第5期
关键词 : 碳纤维增强混凝土;水冻水融试验;质量损失率;相对动弹性模量;失水量
Key words : Carbon fiber reinforced concrete; Rapid freeze-thaw method; Mass loss rate; Relative dynamic elastic modulus; Water loss
刊期 : 2020年第5期
DOI : 10.19761/j.1000-4637.2020.05.046.05
文章编号 :
基金项目 : 国家自然科学基金(51868075);陕西铁路工程职业技术学院中青年科技创新人才(KJRC201810)。
作者 : 聂红宾1,2,谷拴成1,高攀科2,张建鹏3
单位 : 1.西安科技大学 建筑与土木工程学院,710054;2.陕西铁路工程职业技术学院 轨道工程系, 渭南 714000,3.山东省建筑科学研究院有限公司,济南 250031

聂红宾1,2,谷拴成1,高攀科2,张建鹏3

聂红宾,谷拴成,高攀科,等.寒区碳纤维增强混凝土抗冻性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(5):46-50.

NIE H B,GU S C,GAO P K,et al.Experimental Study on the Frost Resistance of Carbon Fiber Reinforced Concrete in Cold Areas[J].China Concrete and Cement Products,2020(5):46-50.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘  要:研究了不同掺量的碳纤维对川藏线极温冻融环境下混凝土耐久性能的影响。通过快速水冻水融法,测试了川藏-27~40 ℃极温循环下碳纤维增强混凝土的抗冻指标,包括相对动弹性模量、质量损失率、失水量。结果表明,随着冻融循环次数的增加,所有试件的质量损失率在冻融前期变化一致;冻融70次后,随着碳纤维掺量的增加,质量损失率先减小后增大,掺量为0.24%时的质量损失率最小;相对动弹性模量随着掺量的增加先增大后减小,且当掺量为0.24%时达到最大;冻融过程中,碳纤维掺量对失水量的影响较小。

Abstract: The effect of different contents of carbon fibre on the durability of concrete under freeze-thaw environment of Sichuan-Tibet railway line was studied, and the rapid freeze-thaw method was used to test the frost resistance index of carbon fiber reinforced concrete(CFRC) at -27~40 ℃, including the relative dynamic elastic modulus, mass loss rate and water loss. The results show that with the increase of freeze-thaw cycles, the mass loss rate of CFRC was the same in the early stage of freeze-thaw. With the content of carbon fiber increases, the mass loss rate decreases first and then increases, and the mass loss rate is the smallest at 0.24% content after 70 times of freeze-thaw cycles. The relative dynamic elastic modulus first increases and then decreases with the increase of the content of carbon fiber, and reaches the maximum when the content is 0.24%. During the freeze-thaw process, the content of carbon fiber has little effect on water loss.  

关键词:
碳纤维增强混凝土;水冻水融试验;质量损失率;相对动弹性模量;失水量
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(1)CFRC的冻融过程可分为冻融适应期、质量初步损失期、质量损失抵抗期、试件损伤期、试件破坏期。冻融循环70次之前,CFRC质量损失率与素混凝土基本相同;冻融70次后,随着纤维掺量增加,CFRC质量损失率先减小后增大,掺量0.24%的CFRC质量损失率最低;冻融后期,长径比对掺量0.24%的CFRC的影响比掺量0.3%的CFRC大。
(2)CFRC的抗冻性能优于素混凝土,且当碳纤维掺量为0.24%时,CFRC抗冻性能最好;CFRC冻融损伤后期,相对动弹性模量突然下降,呈脆性破坏特性。从尺寸参数、影响系数来看,掺量0.24%的CFRC性能最优,在形状参数拟合中,掺量0.30%最优。
(3)随着冻融次数的增加,CFRC水量损失呈直线增加,且随着碳纤维掺量的增加呈先增大后减小趋势,当掺量为0.24%时,CFRC的总水量损失最大;碳纤维掺量对失水量的变化影响较小。
(4)冻融过程中,碳纤维掺量对混凝土的抗裂性、劈裂抗拉强度有较大影响。未冻融时,掺量0.24%的CFRC劈裂抗拉强度比素混凝土高101%,冻融循环160次后,掺量0.24%的CFRC的抗裂强度仍能达到素混凝土未冻融时的抗裂强度,且抗拉强度比素混凝土高50%。
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聂红宾,谷拴成,高攀科,.寒区碳纤维增强混凝土抗冻性能试验研究[J].混凝土与水泥制品,2020(5):46-50.

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