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苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定， 苏州大学学位论文使用授权声明 本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定， 即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸 质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献 信息情报中心、中国科学技术信息研究所(含万方数据电子出版社)、 中国学术期刊(光盘版)电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子 文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索。 涉密论文口 本学位论文属 在——年一月解密后适用本规定。 非涉密论文日 论文作者签名：幺蔓趣日 期：型∥!玉7．-7-． 导师签名： 日期：丝丛!至：至兰! 钢纤维增强混凝土的腐蚀及防护研究中文摘要 钢纤维增强混凝土的腐蚀及防护研究 中文摘要 混凝土是当代应用广泛的建筑材料，但是随着混凝土强度的不断提高，其韧 性变得较差。而纤维混凝土复合材料可以改善混凝土材料的强度、韧性和抗裂性 等性能，其中钢纤维混凝土有着较其它合成纤维混凝土优良的承载能力，是良好 的承重结构材料，在建筑、交通、水利等方面发展很快。但在恶劣海洋环境中钢 纤维混凝土也会发生锈蚀，从而影响结构的使用性能。 本论文针对钢纤维混凝土的腐蚀问题，完成了以下工作：对钢纤维混凝土的 增强机理和腐蚀机理进行了研究，重点研究了海水腐蚀对钢纤维混凝土界面性能 和力学性能的影响；提出了采用磷酸锌化学处理法对钢纤维改性的腐蚀防护措施： 研究了磷酸锌改性钢纤维混凝土在海水腐蚀环境中的工作性能；提出了钢纤维混 凝土强度普适计算模式。 得到了以下的主要结论： 一、通过对钢纤维混凝土结构的分析和实验，发现界面特征对钢纤维混凝土 性能的重要性，而海水腐蚀会影响钢纤维水泥基界面的粘结性能。 界面粘结性能是保证钢纤维混凝土优良工作性能的关键，但同时它也是钢纤 维混凝土复合材料最薄弱的环节。观测到海水环境腐蚀前后，钢纤维水泥基界面 结构和界面粘结强度发生了较大变化：经历模拟海水腐蚀循环后，钢纤维水泥基 界面层明显变厚，显微硬度变小，腐蚀环境使得界面层中的弱谷变得更弱，最薄 弱点性状与基体的差别越发显著，界面层被削弱。 海水腐蚀环境使钢纤维与水泥基的界面平均粘结强度、纤维脱粘与拔出时所 做的功均有明显下降。腐蚀后，纤维与水泥基的界面平均粘结强度降低了20％， 而纤维脱粘与拔出时所做的功下降了40％。 二、通过对比试验，发现海水腐蚀前后，钢纤维混凝土构件的抗折强度和弯 曲韧性变化较大。 钢纤维弥补了混凝土抗拉强度低的弱点，当钢纤维混凝上基体开裂以后，跨 越桥接裂缝的钢纤维开始发挥作用，继续承担由混凝土基体传来的应力。随着裂 缝的发展，钢纤维的作用逐渐增大，经过纤维不断的被拔出，曲线逐渐转为下降 趋势。从破坏形态来看，未腐蚀试件和受腐蚀的试件开裂时均是首先在纯弯段出 中文摘要 中文摘要 钢纤维增强混凝土的腐蚀及防护研究 现细观裂缝，随着荷载的增加，裂缝不断变宽并向上开展，形成一条主裂缝，这 时试件的承载能力显著下降。当裂缝延伸到一定程度时，钢纤维被拔出，试件破 坏。 钢纤维混凝土被腐蚀后，钢纤维混凝土试件虽没有出现混凝土剥离现象，但 外表均有钢纤维锈迹，钢纤维与混凝土间的粘结性能大大降低，钢纤维的作用未 能有效发挥，钢纤维过早被拔出。当钢纤维体积率在O．5‰1．0％时，海水腐蚀会 导致钢纤维混凝土构件的抗折强度下降260／0,．,38％。钢纤维混凝土受腐蚀后，试件 的韧性降低，钢纤维混凝土构件腐蚀后的弯曲承载能力变化系数降低约29％。腐 蚀后，钢纤维对混凝土基体的增韧增强作用减弱。 三、根据腐蚀对钢纤维混凝土界面及宏观力学性能的研究结果，发现钢纤维 自身的耐腐蚀性能是保证界面粘结强度和构件强度的关键。结合混凝土工程中的 钢材防腐处理措施，同时考虑工程实用性，提出了磷酸锌改性钢纤维的腐蚀防护 工艺，并通过加速腐蚀试验证实磷酸锌改性钢纤维自身有着较好的耐海水腐蚀性 能。 四、因钢纤维混凝土界面的粘结性能始终是钢纤维混凝土优良工作状态的保 证，所以通过界面试验和宏观力学试验进一步检验了磷酸锌改性钢纤维与混凝土 界面结构和粘结强度以及构件的强度和韧性。试验证明：磷酸锌改性钢纤维混凝 土不仅有良好的耐腐蚀性，同时有较优良的界面特性和力学性能。在模拟海水腐 蚀环境中，磷酸锌改性钢纤维混凝土的强度和韧性没有降低。 五、本论文尝试从工程实用角度