纤维复合材料模具在混凝土浇筑过程中的力学安全性分析

为避免环境对混凝土的腐蚀,常用的保护措施有贴瓷砖、喷涂涂料、保护模板等方法,但这些方法存在施工效果和耐久性差的问题。为此,提出了一种新型的混凝土表面保护方法:将混凝土直接浇筑在玄武岩纤维复合材料(BFRP)模具中,该模具会对混凝土起到保护作用。针对新型的保护方法,利用ANSYS有限元软件模拟仿真混凝土在纤维复合材料模具中的浇筑过程,研究了混凝土温度场分布情况,并对混凝土温度应力作用下玄武岩纤维复合材料模具的力学安全性进行了分析。研究发现:BFRP模具会使最大水化热出现的时间推迟,其最高温度也变大了; BFRP模具与混凝土的温度场变化一致;在BFRP模具的约束下,混凝土的温度应力明显增大,但并没有遭受破坏;另一方面,水化热期间,BFRP模具受到混凝土温度场变化产生的温度应力的作用,但并没有因此而发生破坏、失效。研究结果表明:玄武岩纤维复合材料模具满足力学安全性,对混凝土的工程应用具有较重要的指导意义。