ECC-混凝土控裂功能材料力學(xué)性能的試驗研究
發(fā)布時間:2022-10-04 15:20
聚乙烯醇纖維增強水泥基復(fù)合材料(PVA-ECC)是在水泥砂漿中摻入一定量的聚乙烯醇纖維而制成的一種復(fù)合材料,它具有比較高的抗彎和抗拉強度、極限延伸率,較大的抗裂性能、抗變形性能、抗沖擊性、耐磨性、抗?jié)B性和較高的疲勞強度等優(yōu)點。在工程中應(yīng)用PVA-ECC這種材料可以有效地提高工程的耐久性。借鑒已有的ECC研究成果以及課題組相關(guān)的研究成果,本論文進一步探索采用國產(chǎn)PVA纖維制備PVA-ECC的最優(yōu)配合比,并在普通混凝土材料的基礎(chǔ)上,引入功能梯度材料的設(shè)計原理,將ECC布置在混凝土構(gòu)件的受拉區(qū)以替代該區(qū)域的部分混凝土,形成一種由普通混凝土和ECC結(jié)合而成的復(fù)合材料。在ECC和混凝土材料的界面結(jié)合區(qū),兩種材料相互滲透,在一定厚度范圍內(nèi)形成了 ECC-混凝土控裂功能梯度材料。為了更好地分析采用這種由ECC-混凝土復(fù)合材料制成的構(gòu)件(或結(jié)構(gòu))的受力性能,有必要研究ECC和混凝土界面結(jié)合區(qū)域的ECC-混凝土控裂功能材料的力學(xué)性能。本文通過試驗研究確定了國產(chǎn)PVA-ECC材料的最佳配合比,并針對ECC-混凝土控裂功能材料的力學(xué)性能開展了試驗和理論研究。本文所做研究工作如下:(1)通過立方體抗壓和四點彎...
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 日本PVA纖維的國內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用
1.2.2 國產(chǎn)PVA纖維國內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用
1.3 功能梯度材料的研究現(xiàn)狀
1.4 文章主要研究內(nèi)容
1.5 課題來源
1.6 技術(shù)方案流程圖
第2章 國產(chǎn)PVA纖維增強水泥基復(fù)合材料基本力學(xué)性能研究
2.1 試驗設(shè)計方案
2.1.1 原材料
2.1.2 試驗材料的相關(guān)配合比
2.1.3 試驗材料的制備與試塊的澆筑及養(yǎng)護
2.2 國產(chǎn)PVA纖維增強水泥基復(fù)合材料的抗壓性能研究
2.2.1 PVA-ECC立方體抗壓試驗
2.2.2 立方體試塊抗壓試驗結(jié)果及其破壞形態(tài)
2.2.3 各參數(shù)對PVA-ECC抗壓強度的影響
2.3 國產(chǎn)PVA纖維增強水泥基復(fù)合材料抗彎性能試驗研究
2.3.1 試驗概況
2.3.2 荷載-撓度曲線
2.3.3 抗彎性能指標(biāo)分析
2.3.4 抗彎韌性評價
2.3.5 各組分對PVA-ECC彎曲韌性性能的影響
2.4 國產(chǎn)PVA-ECC優(yōu)化配合比
2.5 PVA-ECC延性指標(biāo)對比分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 ECC-混凝土控裂功能材料的拉、壓力學(xué)性能研究
3.1 試驗設(shè)計方案
3.1.1 ECC-混凝土功能梯度材料的相關(guān)設(shè)計參數(shù)
3.1.2 試驗材料相關(guān)配合比
3.2 ECC-混凝土控裂功能材料的抗壓性能研究
3.2.1 ECC-混凝土功能材料立方體抗壓試驗
3.2.2 立方體抗壓試驗結(jié)果
3.2.3 試驗結(jié)果分析
3.2.4 ECC-混凝土控裂功能材料立方體抗壓強度與單軸抗壓強度的關(guān)系
3.2.5 ECC-混凝土功能材料立方體抗壓強度理論研究
3.3 ECC-混凝土控裂功能材料劈裂抗拉試驗研究
3.3.1 引言
3.3.2 ECC-混凝土功能梯度材料劈裂抗拉試驗加載方案
3.3.3 劈裂抗拉試驗結(jié)果及破壞形態(tài)
3.3.4 ECC-混凝土功能梯度材料劈裂抗拉強度的影響因素
3.3.5 ECC-混凝土功能材料劈裂抗拉強度理論研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 ECC-混凝土控裂功能材料的受彎性能研究
4.1 ECC-混凝土功能材料四點彎曲試驗
4.2 四點彎曲試驗結(jié)果及破壞形態(tài)
4.3 ECC-混凝土功能材料的抗彎性能指標(biāo)分析
4.4 ECC-混凝土功能材料彎曲韌性分析
4.5 各參數(shù)對ECC-混凝土功能梯度材料彎曲韌性性能的影響
4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論和展望
5.1 試驗研究結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同骨料組分混凝土立方體抗壓強度尺寸效應(yīng)試驗研究[J]. 蘇捷,方志. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2014(02)
[2]梯度混凝土的研究進展[J]. 彭家成. 科技視界. 2012(18)
[3]功能梯度材料的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李信,劉海昌,滕元成,魯偉員. 材料導(dǎo)報. 2012(S1)
[4]聚乙烯醇纖維增韌水泥基復(fù)合材料研究進展[J]. 徐濤智,楊醫(yī)博,梁穎華,郭文瑛. 混凝土與水泥制品. 2011(06)
[5]工程用水泥基復(fù)合材料(ECC)的研究進展與工程特性[J]. 姚山,戴玲,馬麗. 混凝土. 2010(11)
[6]W-Cu梯度功能材料的設(shè)計、制備與評價[J]. 劉彬彬,謝建新. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2010(05)
[7]高性能PVA纖維增強水泥基材料的制備與性能[J]. 楊英姿,姚燕. 中國材料進展. 2010(09)
[8]功能梯度材料的制備方法與性能評價[J]. 續(xù)晶華,耿浩然,田憲法,孫佳偉. 熱加工工藝. 2009(18)
[9]高延性纖維增強水泥基復(fù)合材料的研究進展及應(yīng)用[J]. LI Victor C. 硅酸鹽學(xué)報. 2007(04)
[10]設(shè)計PVA纖維水泥基復(fù)合材料的研究進展[J]. 陳婷,詹炳根. 混凝土. 2003(11)
博士論文
[1]超高韌性水泥基復(fù)合材料試驗研究[D]. 李賀東.大連理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]ECC-混凝土層間界面性能試驗研究[D]. 崔啟飛.揚州大學(xué) 2016
[2]鋼筋增強PVA纖維水泥基復(fù)合材料梁彎曲性能試驗研究[D]. 鄧軼涵.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2015
[3]超高韌性水泥基復(fù)合材料的攪拌方法研究[D]. 李偉.大連理工大學(xué) 2009
[4]摻PVA纖維混凝土的力學(xué)及變形性能研究[D]. 林暉.南京航空航天大學(xué) 2006
[5]ZrO2-NiCr功能梯度材料制備與力學(xué)性能研究[D]. 趙林瀚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[6]PVA纖維增強水泥基復(fù)合材料的性能研究[D]. 王永波.重慶大學(xué) 2005
[7]聚乙烯醇纖維(維綸)增強砂漿性能的研究[D]. 王海波.北京工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3685273
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 日本PVA纖維的國內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用
1.2.2 國產(chǎn)PVA纖維國內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用
1.3 功能梯度材料的研究現(xiàn)狀
1.4 文章主要研究內(nèi)容
1.5 課題來源
1.6 技術(shù)方案流程圖
第2章 國產(chǎn)PVA纖維增強水泥基復(fù)合材料基本力學(xué)性能研究
2.1 試驗設(shè)計方案
2.1.1 原材料
2.1.2 試驗材料的相關(guān)配合比
2.1.3 試驗材料的制備與試塊的澆筑及養(yǎng)護
2.2 國產(chǎn)PVA纖維增強水泥基復(fù)合材料的抗壓性能研究
2.2.1 PVA-ECC立方體抗壓試驗
2.2.2 立方體試塊抗壓試驗結(jié)果及其破壞形態(tài)
2.2.3 各參數(shù)對PVA-ECC抗壓強度的影響
2.3 國產(chǎn)PVA纖維增強水泥基復(fù)合材料抗彎性能試驗研究
2.3.1 試驗概況
2.3.2 荷載-撓度曲線
2.3.3 抗彎性能指標(biāo)分析
2.3.4 抗彎韌性評價
2.3.5 各組分對PVA-ECC彎曲韌性性能的影響
2.4 國產(chǎn)PVA-ECC優(yōu)化配合比
2.5 PVA-ECC延性指標(biāo)對比分析
2.6 本章小結(jié)
第3章 ECC-混凝土控裂功能材料的拉、壓力學(xué)性能研究
3.1 試驗設(shè)計方案
3.1.1 ECC-混凝土功能梯度材料的相關(guān)設(shè)計參數(shù)
3.1.2 試驗材料相關(guān)配合比
3.2 ECC-混凝土控裂功能材料的抗壓性能研究
3.2.1 ECC-混凝土功能材料立方體抗壓試驗
3.2.2 立方體抗壓試驗結(jié)果
3.2.3 試驗結(jié)果分析
3.2.4 ECC-混凝土控裂功能材料立方體抗壓強度與單軸抗壓強度的關(guān)系
3.2.5 ECC-混凝土功能材料立方體抗壓強度理論研究
3.3 ECC-混凝土控裂功能材料劈裂抗拉試驗研究
3.3.1 引言
3.3.2 ECC-混凝土功能梯度材料劈裂抗拉試驗加載方案
3.3.3 劈裂抗拉試驗結(jié)果及破壞形態(tài)
3.3.4 ECC-混凝土功能梯度材料劈裂抗拉強度的影響因素
3.3.5 ECC-混凝土功能材料劈裂抗拉強度理論研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 ECC-混凝土控裂功能材料的受彎性能研究
4.1 ECC-混凝土功能材料四點彎曲試驗
4.2 四點彎曲試驗結(jié)果及破壞形態(tài)
4.3 ECC-混凝土功能材料的抗彎性能指標(biāo)分析
4.4 ECC-混凝土功能材料彎曲韌性分析
4.5 各參數(shù)對ECC-混凝土功能梯度材料彎曲韌性性能的影響
4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論和展望
5.1 試驗研究結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同骨料組分混凝土立方體抗壓強度尺寸效應(yīng)試驗研究[J]. 蘇捷,方志. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2014(02)
[2]梯度混凝土的研究進展[J]. 彭家成. 科技視界. 2012(18)
[3]功能梯度材料的研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李信,劉海昌,滕元成,魯偉員. 材料導(dǎo)報. 2012(S1)
[4]聚乙烯醇纖維增韌水泥基復(fù)合材料研究進展[J]. 徐濤智,楊醫(yī)博,梁穎華,郭文瑛. 混凝土與水泥制品. 2011(06)
[5]工程用水泥基復(fù)合材料(ECC)的研究進展與工程特性[J]. 姚山,戴玲,馬麗. 混凝土. 2010(11)
[6]W-Cu梯度功能材料的設(shè)計、制備與評價[J]. 劉彬彬,謝建新. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2010(05)
[7]高性能PVA纖維增強水泥基材料的制備與性能[J]. 楊英姿,姚燕. 中國材料進展. 2010(09)
[8]功能梯度材料的制備方法與性能評價[J]. 續(xù)晶華,耿浩然,田憲法,孫佳偉. 熱加工工藝. 2009(18)
[9]高延性纖維增強水泥基復(fù)合材料的研究進展及應(yīng)用[J]. LI Victor C. 硅酸鹽學(xué)報. 2007(04)
[10]設(shè)計PVA纖維水泥基復(fù)合材料的研究進展[J]. 陳婷,詹炳根. 混凝土. 2003(11)
博士論文
[1]超高韌性水泥基復(fù)合材料試驗研究[D]. 李賀東.大連理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]ECC-混凝土層間界面性能試驗研究[D]. 崔啟飛.揚州大學(xué) 2016
[2]鋼筋增強PVA纖維水泥基復(fù)合材料梁彎曲性能試驗研究[D]. 鄧軼涵.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2015
[3]超高韌性水泥基復(fù)合材料的攪拌方法研究[D]. 李偉.大連理工大學(xué) 2009
[4]摻PVA纖維混凝土的力學(xué)及變形性能研究[D]. 林暉.南京航空航天大學(xué) 2006
[5]ZrO2-NiCr功能梯度材料制備與力學(xué)性能研究[D]. 趙林瀚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[6]PVA纖維增強水泥基復(fù)合材料的性能研究[D]. 王永波.重慶大學(xué) 2005
[7]聚乙烯醇纖維(維綸)增強砂漿性能的研究[D]. 王海波.北京工業(yè)大學(xué) 2003
本文編號:3685273
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