纖維可以增強水泥基材料的性能。纖維的性質(zhì)對水泥基材料性能的改變有較大的差異。高彈模纖維對水泥基材料的作用更多表現(xiàn)為增加強度,而低彈模纖維對水泥基材料的作用更多表現(xiàn)為增韌和阻裂。高、低彈模纖維混雜對水泥基材料的作用改善相較于單一纖維增強水泥基材料更為全面。但不同纖維對水泥基體的成分和配比要求不同,不同種類的纖維混雜可能會影響各纖維功能的發(fā)揮。鑒于此,本課題通過分析不同纖維增強水泥基材料的優(yōu)缺點,采用分層澆筑的方式將工程水泥基復(fù)合材料(Engineered Cementitious Composites,簡稱ECC)和碳纖維織物增強混凝土(Carbon Textile Reinforced Concrete,簡稱 CTRC)復(fù)合在一起,形成CTRC和ECC分層增強混凝土,研究這種材料的沖擊性能。以該材料的受沖擊面及材料的分層厚度為研究因素建立試驗工況,采用壓力機及霍普金森壓桿(Split Hopkinson pressure Bar,簡稱 SHPB)對 CTRC 和 ECC 分層增強混凝土試件進行靜態(tài)及動態(tài)沖擊性能研究,論文完成了如下研究工作:(1)通過準靜態(tài)抗壓試驗研究了分層厚度對CTRC和ECC分層增強混凝土試件的抗壓性能。分析了分層厚度對CTRC和ECC分層增強混凝土試件的失效模式、抗壓強度的影響(2)采用霍普金森桿沖擊試驗研究了 CTRC和ECC分層增強混凝土試件的沖擊力學(xué)性能。分析了試件分層厚度和受沖擊面材料這兩個因素對試件在沖擊作用下的應(yīng)力應(yīng)變曲線變化規(guī)律以及試件的破壞模式、峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變、動力增長因子(DIF)及沖擊韌性系列力學(xué)性能參數(shù)的影響,并與靜壓結(jié)果進行對比分析。(3)測試了 CTRC層摻入鋼纖維的CTRC(S)和ECC分層增強混凝土從準靜態(tài)到動態(tài)沖擊的系列力學(xué)特性。(4)對比分析了 CTRC和ECC分層增強混凝土和CTRC(S)和ECC分層增強混凝土兩者沖擊力學(xué)特性的異同,從根本機理上解釋了原因。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

本文試驗比較了日本可樂麗公司生產(chǎn)的ＫＵＲＡＬＯＮ邋Ｋ－ＩＩ型ＰＶＡ纖維與國產(chǎn)逡逑ＰＶＡ纖維（上海臣啟化工科技有限公司生產(chǎn)），兩種ＰＶＡ纖維的性能參數(shù)分別見逡逑表２．１和表２．２，實物圖如圖２．１所示。日本可樂麗公司生產(chǎn)的ＫＵＲＡＬＯＮ邋Ｋ－ＩＩ逡逑型ＰＶＡ纖維，ＰＶＡ纖維主要性能指標如表２．１所示，其主要實物圖見圖２．１。逡逑表邋２．１邋ＫＵＲＡＬＯＮ邋Ｋ－ＩＩ邋型邋ＰＶＡ邋纖維逡逑抗拉強度邐彈性模量邐密度邐纖維長度邐纖維直徑逡逑（ＭＰａ）邐（ＧＰａ）邐（ｇ／ｃｍ３）邐（ｍｍ）邐（ｍｍ）逡逑１６００邐４８．４邐１．３邐１２邐４0ｘｌ0—３逡逑表２．２國產(chǎn)ＰＶＡ纖維逡逑抗拉強度邐彈性模量邐密度邐纖維長度邐纖維直徑逡逑（ＭＰａ）邐（ＧＰａ）邐（ｇ／ｃｍ３）邐（ｍｍ）邐（ｍｍ）逡逑１５５０邐３８邐０．９邐１２邐２０邋ｘ邋１０－３逡逑Ｉ，圓＾逡逑ａ）ＫＵＲＡＬＯＮ邋Ｋ－ＩＩ邋型邋ｂ）國產(chǎn)邋ＰＶＡ邋纖維逡逑圖２．〗ＰＶＡ纖維實物圖逡逑１３逡逑

ＫＵＲＡＬＯＮ邋Ｋ－ＩＩ型ＰＶＡ纖維在彈性模量、密度和纖維直徑上都要明顯優(yōu)于國產(chǎn)逡逑ＰＶＡ纖維，且ＫＵＲＡＬＯＮＫ－ＩＩ型ＰＶＡ表面光澤明亮，纖維之間比較分散，而國逡逑產(chǎn)纖維表面毛糙，纖維之間成團現(xiàn)象嚴重。如圖２．２所示，ＫＵＲＡＬＯＮ邋Ｋ－ＩＩ型ＰＶＡ逡逑在水泥漿中分散均R�，而国产Ｐ｀嵙纤维灾]嘟諧賞畔窒笫盅現(xiàn)�，分兵c捎緬義狹街窒宋齔隼吹模校鄭獵鑾克嗷約柿可暇哂忻饗圓鉅�。因而试验哉N悸薔義霞靡蛩氐那榭魷氯勻謊≡袷褂萌氈究衫擲齬舊模耍眨遙粒蹋希五澹耍桑尚停校鄭料隋義銜�。逦。逦？辶x希幔╁澹耍眨遙粒蹋希五澹耍桑尚停校鄭料宋澹猓┕校鄭料宋義賢跡玻菜嗷逯屑尤耄校鄭料宋義希玻玻蔡枷宋镥義媳疚氖匝檠∮錳枷宋鎰魑鐫鑾炕炷戀腦鑾坎牧�，碳纤维织物的网辶x細癯嘰縹擔(dān)恚恚擔(dān)恚�，类型为６Ｋ，即经纬份^蟶系奶枷宋渴叮爍枷隋義銜�，碳纤维织午毼态及碳纤维束的横稄B嬡繽跡玻常岷屯跡玻常饉盡ｅ義希酰恚礤危礤義希潁恚裕恚殄危恚耍恚義希裕蓿睿裕祝潁戾危唬哄義希矗蟈義希幔┲鐨翁危猓┨枷宋岫廈駑義賢跡玻程枷宋镥義嫌捎諤枷宋誆堪罅刻枷宋桿�，粗砂闹I獠閬宋涫芰κ蓖徨義喜嘍曰�，因而造成应力不能很好的X諳宋湎嗷ゴ蕁Ｌ枷宋桿恐溴義鮮芰Σ瘓賈綠枷宋鋝荒芡耆⒒悠涓咔啃閱�。将碳纤维织物进兄x費跏髦義轄捍硎歉納鋪枷宋锪ρ閱艿牧己冒旆ǎ郟梗牽蕁４罅渴匝楸礱骶捍礤義蝦蟮鬧鐫鑾炕炷亮ρ閱艿玫攪嗣饗愿納

本文編號：2811456