海水侵蝕環(huán)境給我國海港混凝土結(jié)構(gòu)帶來嚴(yán)重危害。纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料可以有效減少海水侵蝕帶來的損傷。本文分別采用鋼纖維、鋼-聚丙烯（PP）混雜纖維、鋼-聚乙烯醇（PVA）混雜纖維和苧麻纖維,通過模擬海水開展纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的力學(xué)性能、干濕循環(huán)與凍融循環(huán)試驗(yàn),對比標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)環(huán)境,研究了海水環(huán)境下纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的力學(xué)性能、彎曲韌性損傷規(guī)律等。主要研究結(jié)論如下:（1）對于鋼纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料,隨著鋼纖維摻量的增加,拉壓比、抗彎強(qiáng)度以及韌度指標(biāo)明顯增大,彎曲韌性能力得到提升。當(dāng)水泥摻量為膠凝材料質(zhì)量的70%,粉煤灰與硅灰摻量皆為15%時(shí),隨著鋼纖維摻量的增加,彎曲韌性的提高程度最大;當(dāng)鋼纖維摻量為2%時(shí),額外摻入0.3%摻量的合成纖維,能提高水泥基復(fù)合材料的抗壓、劈裂抗拉、抗彎強(qiáng)度、韌性指數(shù)、韌度因子及彎曲韌度比;當(dāng)合成纖維替代0.3%鋼纖維摻量,韌度因子沒有明顯降低,再增加替代量,則會降低纖維水泥基復(fù)合材料材料的韌度因子及彎曲韌度比。（2）纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料隨著海水干濕循環(huán)次數(shù)的增加,抗壓、劈裂抗拉強(qiáng)度先增高后降低,抗彎強(qiáng)度逐漸降低;隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加,抗壓、劈裂抗拉... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)技術(shù)路線

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖1.2海水侵蝕試驗(yàn)技術(shù)路線圖1.2為海水環(huán)境下纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料試驗(yàn)技術(shù)路線。通過對材料宏觀力學(xué)性能進(jìn)行測試，并對試件破壞過程進(jìn)行觀測，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)理論分析。1.3.3研究目標(biāo)結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，本次試驗(yàn)的總目標(biāo)是得到在海水環(huán)境下纖維增強(qiáng)水泥基材料力學(xué)性能及彎曲韌性的劣化規(guī)律，為實(shí)現(xiàn)在實(shí)際工程運(yùn)用中提供相關(guān)參考依據(jù)。以總目標(biāo)為指南，具體細(xì)化目標(biāo)如下：(1)配制出具有良好彎曲韌性的纖維水泥基復(fù)合材料，測試其標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下基本力學(xué)性能。測試其抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度，通過三點(diǎn)抗彎或四點(diǎn)抗彎試驗(yàn)，利用三種標(biāo)準(zhǔn)法評定纖維水泥基復(fù)合材料的彎曲韌性。(2)通過在海水環(huán)境下對纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料做干濕循環(huán)/凍融循環(huán)試驗(yàn)，侵蝕不同時(shí)間后的抗壓、抗彎、動(dòng)彈性模量、質(zhì)量測試及韌性分析，得到在海水環(huán)境下干濕循環(huán)及凍融循環(huán)后纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、相對動(dòng)彈性模量、質(zhì)量損失率及韌性劣化程度與海水侵蝕時(shí)間的聯(lián)系。(3)通過在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下對苧麻纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料進(jìn)行膠砂試件抗折、抗壓、自收縮、電阻率試驗(yàn)分析，得到苧麻纖維增強(qiáng)水泥基材料力學(xué)性能與纖維摻量的聯(lián)系；在海水環(huán)境下干濕循環(huán)及凍融循環(huán)后纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料抗彎強(qiáng)度、相對動(dòng)彈性模量、韌性劣化程度與海水侵蝕時(shí)間的聯(lián)系。

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文162.3.3立方體劈裂抗拉強(qiáng)度劈裂抗拉試驗(yàn)按照GB/T50081-2002進(jìn)行，試驗(yàn)采用100mm立方體試塊，每組3個(gè)試塊。試驗(yàn)前檢查試塊的外觀，確認(rèn)試塊無明顯缺陷后，將試件放在劈裂夾具進(jìn)行試驗(yàn)，如圖2.2所示。劈裂承壓面和劈裂面與試件成型時(shí)的頂面垂直；在上、下壓板與試件之間墊以圓形弧墊塊及墊條各一條，墊塊和墊條與試件長下面中心線對準(zhǔn)，將夾具放置于試驗(yàn)機(jī)下壓板的中心位置。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，當(dāng)上壓板和立方體試塊接近時(shí)，調(diào)整球座，使之接觸均衡，以0.08MPa/s的加載速率均勻加載，當(dāng)試件接近破壞時(shí)，停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)油閥，直至破壞，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。計(jì)算結(jié)果精確至0.1MPa。圖2.2劈裂抗拉試驗(yàn)加載示意圖2.3.4抗彎強(qiáng)度抗彎試驗(yàn)按照GB/T50081-2002的試驗(yàn)方法，試件尺寸為100mm×100mm×400mm，每組3個(gè)，養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行測試。試驗(yàn)加載儀器為WAW-1000微機(jī)控制電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)，首先利用砂紙將支座和加載點(diǎn)接觸的位置打磨，使之表面平整。按照圖2.3所示試驗(yàn)裝置安裝試件，利用試驗(yàn)機(jī)按鈕調(diào)整上端加載荷頭接觸試件上表面時(shí)，以0.02mm/min的速度對試件進(jìn)行連續(xù)、均勻的加載，直至試件破壞。利用電腦記錄數(shù)據(jù)并保存荷載-位移曲線。常用的彎曲韌性試驗(yàn)加載模型是簡支梁三分點(diǎn)加載彎曲模型(簡稱“四點(diǎn)法”)和開口簡支梁三點(diǎn)加載彎曲模型(簡稱“切口梁法”)，梁式構(gòu)件在彎曲情況下，試件的破壞截面為彎矩最大的截面，四點(diǎn)法的破壞截面在純彎段。從應(yīng)力的觀點(diǎn)來看，四點(diǎn)法能夠消除彎曲構(gòu)件中橫向剪應(yīng)力對彎曲韌性和耗能結(jié)果的影響。按照標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法用峰值荷載計(jì)算抗彎強(qiáng)度，并通過韌性計(jì)算方法對纖維增強(qiáng)水泥基材料的彎曲韌性進(jìn)行評價(jià)。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2922592