[00119268]高性能复合纤维混凝土在地铁工程中的应用研究

由于普通混凝土材料性能的劣势,预制钢筋混凝土管片在预制、运输和拼装中出现的开裂及破损,腐蚀环境下（如碳化、氯离子侵蚀等）钢筋锈蚀导致管片衬砌过早失效等问题,已成为影响管片服役寿命的重要因素。随着纤维混凝土基本强度理论和工程技术的不断完善和发展,对单一纤维混凝土（如纤维素纤维混凝土、钢纤维混凝土、聚乙烯醇纤维混凝土等）的研究逐渐深入,人们发现,对于混凝土这类多相多层次的复合材料,单一纤维的掺入仅能改善其某一相、某一层次上的性能;而将两种或两种以上的纤维增强材料经过合理混杂后掺入混凝土基体中形成混杂纤维混凝土,不仅能发挥不同纤维的优点,又能发挥它们之间的协同效应,同时具有阻裂、增强和增韧等效果。 本课题技术创新点：（1）通过试验研究得出了CTF、PF和VS三种高性能复合纤维的纤维种类、掺量及混杂方式对混杂纤维混凝土力学性能、耐久性能的影响规律;（2）提出了地铁工程中混杂纤维混凝土结构的正截面承载力改进设计方法,揭示了设计方法、等效抗拉强度对结构承载力的影响规律;（3）考虑纤维对混凝土裂缝宽度的影响,提出了钢筋混杂纤维混凝土管片及U型结构挡墙、底板正常使用极限状态的验算方法;（4）针对不同纤维配比的钢筋混杂纤维混凝土结构,探究了其在地铁工程中的安全性与耐久性。 成果转化建议：（1）在管片等大偏心受压构件中推广VS纤维,利用其裂后承载特性实现结构承载力及服役可靠度的提升;（2）探讨PF纤维的水养后强度及耐久性形成机理,并优化相应的工程建造施工工艺,实现提高构件非结构性裂缝大幅度控制的基准上强度的稳定;（3）大力推广CTF纤维素纤维在混凝土材料中的应用,提升结构在长期服役中的耐久性。