聚丙烯纖維增強水泥基復合材料(PP-ECC)彎曲試驗及分形特性研究
發(fā)布時間:2020-12-19 18:02
近年來,隨著社會的發(fā)展,混凝土結構朝著安全性更高、質(zhì)量更穩(wěn)定、耐久性更強的方向發(fā)展,由水泥基復和而成的普通混凝土已經(jīng)不能滿足越來越高的工程質(zhì)量要求,新型超高韌性水泥基復合材料愈發(fā)引起人們的重視。超高韌性水泥基復合材料(Engineered Cementitious Composites,簡稱ECC)是一種功能型纖維增強水泥基復合材料,它一般以水泥、粉煤灰等膠凝材料和細骨料作為基體,同時摻入體積摻量不超過2.5%的短纖維攪拌成型,硬化后的纖維增強水泥基復合材料在拉伸荷載作用下產(chǎn)生多條細密裂縫,表現(xiàn)出獨有的應變-硬化現(xiàn)象,這種ECC材料具備較高的韌性和延展性以及優(yōu)秀的裂縫控制能力,有利于解決我國混凝土結構因混凝土脆性大、易開裂且開裂后裂縫寬度不可控、耐久性和延性差等弊端導致的一系列工程難題。21世紀以來,國內(nèi)外學者投入了大量時間、精力對ECC進行研究,包括理論分析、原材料、配合比、力學性能等方面。纖維作為ECC的核心增強體,是ECC制備技術的研究重點,目前國外學者主要采用表面經(jīng)處治的特制聚乙烯醇(PVA)纖維來制備ECC材料,然而我國尚未掌握成熟的PVA纖維表面處治技術,且這種特制PVA纖...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
普通硅酸鹽水泥(PO52.5)
吉林大學碩士學位論文12表2.1水泥的基本物理力學性能參數(shù)密度kg/m3凝結時間/min比表面積m2/kg抗壓強度/MPa)抗折強度/MPa初凝終凝3d28d3d28d實測值310022031037529.157.55.78.4標準要求-≥45≤600≥300≥23.0≥52.5≥4.0≥7.0根據(jù)表2.1,本文中水泥的性能測試結果滿足《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007)中對于P.O52.5級普通硅酸鹽水泥的相關要求。2.骨料本文中的試驗不摻入任何粗骨料,僅使用吉林省長春市創(chuàng)景建材有限公司提供的細砂作為細骨料,最大粒徑為0.6mm,細度模數(shù)為1.4,如圖2.2,參考《普通混凝土用砂、石質(zhì)量標準及檢驗方法標準》(JGJ52-2006),其篩分結果如表2.2所示。圖2.2細砂表2.2砂的各級篩分通過率最大粒徑/mm篩孔直徑/mm0.60.30.150.075通過率10071.80.1103.粉煤灰粉煤灰一般指煤在燃燒時排放出的微小固體顆粒,呈多孔型蜂窩狀,具有較大的比面積以及很高的吸附性,有利于填充集料和PP纖維界面間的微觀結構。本文中使用粉煤灰為河南榮昌盛凈水材料有限公司生產(chǎn)的一級粉煤灰,如圖2.3,其主要物理性能(燒失量、SO3含量由廠家提供)如表2.3所示。
第2章原材料及試驗方法13圖2.3一級粉煤灰表2.3粉煤灰的主要物理性能外觀灰褐色粉末含固量(粉劑)≥92%pH值(5%水溶液)7-9硫酸鈉含量(粉劑)16%-19%水泥凈漿流動度≥200mm減水率12%-20%4.纖維纖維是ECC材料的核心增強體,纖維的直徑、長細比、模量等自身特性對制備出的纖維水泥基復合材料的特性有著重要影響,本文使用的聚丙烯(PP)纖維由中紡纖建凱泰科技有限公司生產(chǎn),纖維外觀如圖2.4所示,Y型截面,纖維表面有壓痕處理,有利于增強纖維與水泥基體間的摩擦力,主要物理性能指標見表2.4。圖2.4聚丙烯(PP)纖維
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同纖維增強水泥基復合材料的基本力學性能研究[J]. 王文煒,況宇亮,田俊,鄭宇宙,陳宇新. 應用基礎與工程科學學報. 2016(01)
[2]不同水灰比、養(yǎng)護條件下混凝土孔結構、抗壓強度與分形維數(shù)之間的關系[J]. 謝超,王起才,李盛,惠兵. 硅酸鹽通報. 2015(12)
[3]鋼纖維混凝土彎曲韌性及其評價方法[J]. 高丹盈,趙亮平,馮虎,趙順波. 建筑材料學報. 2014(05)
[4]生態(tài)型高延性水泥基復合材料的變形性能研究[J]. 張麗輝,郭麗萍,孫偉,諶正凱. 混凝土. 2014(08)
[5]新型粗聚烯烴纖維高性能混凝土彎曲韌性[J]. 鄧宗才,劉國平,杜超超,施慧聰. 建筑材料學報. 2014(02)
[6]基于CT圖像處理技術的混凝土細觀破裂分形分析[J]. 田威,黨發(fā)寧,陳厚群. 應用基礎與工程科學學報. 2012(03)
[7]超高韌性水泥基復合材料彎曲性能及韌性評價方法[J]. 李賀東,徐世烺. 土木工程學報. 2010(03)
[8]高強箍筋混凝土梁裂縫分布的分形特征[J]. 李艷艷,戎賢,王鐵成. 工程力學. 2009(S1)
[9]鋼纖維混凝土彎曲韌性指數(shù)計算方法探討[J]. 衛(wèi)明山,謝向東,李景軍,向東. 四川建筑科學研究. 2008(05)
[10]外部荷載作用下混凝土構件表面裂縫發(fā)展的分形特性研究[J]. 王倩,姜大鵬,李文博,高菲. 工程建設. 2007(06)
博士論文
[1]超高韌性水泥基復合材料動態(tài)力學性能的試驗研究[D]. 劉問.大連理工大學 2012
[2]混凝土分形斷裂行為及損傷本構研究[D]. 張衡.華南理工大學 2010
[3]超高韌性水泥基復合材料基本力學性能和應變硬化過程理論分析[D]. 蔡向榮.大連理工大學 2010
[4]超高韌性水泥基復合材料試驗研究[D]. 李賀東.大連理工大學 2009
碩士論文
[1]超高韌性纖維增強混凝土的制備技術及試驗研究[D]. 朱志清.吉林大學 2019
[2]配筋超高韌性水泥基復合材料梁彎曲性能分析[D]. 蔡振興.大連理工大學 2014
[3]分形理論在鋼筋混凝土構件表面裂縫發(fā)展規(guī)律研究的應用[D]. 王倩.青島理工大學 2008
[4]沖擊荷載下混凝土材料損傷破壞的分形實驗研究[D]. 李建雄.武漢理工大學 2008
本文編號:2926339
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
普通硅酸鹽水泥(PO52.5)
吉林大學碩士學位論文12表2.1水泥的基本物理力學性能參數(shù)密度kg/m3凝結時間/min比表面積m2/kg抗壓強度/MPa)抗折強度/MPa初凝終凝3d28d3d28d實測值310022031037529.157.55.78.4標準要求-≥45≤600≥300≥23.0≥52.5≥4.0≥7.0根據(jù)表2.1,本文中水泥的性能測試結果滿足《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007)中對于P.O52.5級普通硅酸鹽水泥的相關要求。2.骨料本文中的試驗不摻入任何粗骨料,僅使用吉林省長春市創(chuàng)景建材有限公司提供的細砂作為細骨料,最大粒徑為0.6mm,細度模數(shù)為1.4,如圖2.2,參考《普通混凝土用砂、石質(zhì)量標準及檢驗方法標準》(JGJ52-2006),其篩分結果如表2.2所示。圖2.2細砂表2.2砂的各級篩分通過率最大粒徑/mm篩孔直徑/mm0.60.30.150.075通過率10071.80.1103.粉煤灰粉煤灰一般指煤在燃燒時排放出的微小固體顆粒,呈多孔型蜂窩狀,具有較大的比面積以及很高的吸附性,有利于填充集料和PP纖維界面間的微觀結構。本文中使用粉煤灰為河南榮昌盛凈水材料有限公司生產(chǎn)的一級粉煤灰,如圖2.3,其主要物理性能(燒失量、SO3含量由廠家提供)如表2.3所示。
第2章原材料及試驗方法13圖2.3一級粉煤灰表2.3粉煤灰的主要物理性能外觀灰褐色粉末含固量(粉劑)≥92%pH值(5%水溶液)7-9硫酸鈉含量(粉劑)16%-19%水泥凈漿流動度≥200mm減水率12%-20%4.纖維纖維是ECC材料的核心增強體,纖維的直徑、長細比、模量等自身特性對制備出的纖維水泥基復合材料的特性有著重要影響,本文使用的聚丙烯(PP)纖維由中紡纖建凱泰科技有限公司生產(chǎn),纖維外觀如圖2.4所示,Y型截面,纖維表面有壓痕處理,有利于增強纖維與水泥基體間的摩擦力,主要物理性能指標見表2.4。圖2.4聚丙烯(PP)纖維
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同纖維增強水泥基復合材料的基本力學性能研究[J]. 王文煒,況宇亮,田俊,鄭宇宙,陳宇新. 應用基礎與工程科學學報. 2016(01)
[2]不同水灰比、養(yǎng)護條件下混凝土孔結構、抗壓強度與分形維數(shù)之間的關系[J]. 謝超,王起才,李盛,惠兵. 硅酸鹽通報. 2015(12)
[3]鋼纖維混凝土彎曲韌性及其評價方法[J]. 高丹盈,趙亮平,馮虎,趙順波. 建筑材料學報. 2014(05)
[4]生態(tài)型高延性水泥基復合材料的變形性能研究[J]. 張麗輝,郭麗萍,孫偉,諶正凱. 混凝土. 2014(08)
[5]新型粗聚烯烴纖維高性能混凝土彎曲韌性[J]. 鄧宗才,劉國平,杜超超,施慧聰. 建筑材料學報. 2014(02)
[6]基于CT圖像處理技術的混凝土細觀破裂分形分析[J]. 田威,黨發(fā)寧,陳厚群. 應用基礎與工程科學學報. 2012(03)
[7]超高韌性水泥基復合材料彎曲性能及韌性評價方法[J]. 李賀東,徐世烺. 土木工程學報. 2010(03)
[8]高強箍筋混凝土梁裂縫分布的分形特征[J]. 李艷艷,戎賢,王鐵成. 工程力學. 2009(S1)
[9]鋼纖維混凝土彎曲韌性指數(shù)計算方法探討[J]. 衛(wèi)明山,謝向東,李景軍,向東. 四川建筑科學研究. 2008(05)
[10]外部荷載作用下混凝土構件表面裂縫發(fā)展的分形特性研究[J]. 王倩,姜大鵬,李文博,高菲. 工程建設. 2007(06)
博士論文
[1]超高韌性水泥基復合材料動態(tài)力學性能的試驗研究[D]. 劉問.大連理工大學 2012
[2]混凝土分形斷裂行為及損傷本構研究[D]. 張衡.華南理工大學 2010
[3]超高韌性水泥基復合材料基本力學性能和應變硬化過程理論分析[D]. 蔡向榮.大連理工大學 2010
[4]超高韌性水泥基復合材料試驗研究[D]. 李賀東.大連理工大學 2009
碩士論文
[1]超高韌性纖維增強混凝土的制備技術及試驗研究[D]. 朱志清.吉林大學 2019
[2]配筋超高韌性水泥基復合材料梁彎曲性能分析[D]. 蔡振興.大連理工大學 2014
[3]分形理論在鋼筋混凝土構件表面裂縫發(fā)展規(guī)律研究的應用[D]. 王倩.青島理工大學 2008
[4]沖擊荷載下混凝土材料損傷破壞的分形實驗研究[D]. 李建雄.武漢理工大學 2008
本文編號:2926339
本文鏈接:http://sikaile.net/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/2926339.html
教材專著