本文關(guān)鍵詞：納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能研究

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【摘要】：近年來,PVA纖維水泥基復(fù)合材料因其較大的延性,較高的韌性及其多縫開裂和應(yīng)變硬化特性,引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注,眾多學(xué)者對其開展了大量的研究工作。納米材料憑著其特有的“納米效應(yīng)”,作為一種新材料已在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。隨著納米材料研究的深入和制造成本的降低,其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展到建筑材料中。然而,在目前的研究成果中,尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)摻納米材料PVA纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能的研究資料。本文通過大量試驗(yàn)研究了納米粒子和PVA纖維摻量以及石英砂粒徑等因素對納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料基本力學(xué)性能、彎曲韌性評價(jià)結(jié)果及斷裂性能的影響。主要研究內(nèi)容包括：(1)研究了納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料的配制方法,確定了二十組試驗(yàn)配合比。通過坍落擴(kuò)展度試驗(yàn),得出了PVA纖維摻量、納米粒子摻量及種類、石英砂粒徑等對納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料工作性影響的規(guī)律。(2)以28天為試驗(yàn)齡期,通過立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、抗折試驗(yàn)后小立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),得出了PVA纖維摻量、納米粒子摻量及種類、石英砂粒徑等對納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料抗壓性能影響的規(guī)律。(3)以28天為試驗(yàn)齡期,通過抗折強(qiáng)度試驗(yàn),得出了PVA纖維摻量、納米粒子摻量及種類、石英砂粒徑等對納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料抗折性能影響的規(guī)律。(4)以28天為試驗(yàn)齡期,通過尺寸為100mm×100mm×400mm小梁試件的三分點(diǎn)加載彎曲試驗(yàn),采用《鋼纖維混凝土》中彎曲韌性的評價(jià)方法對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,得出了PVA纖維對納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料彎曲韌性影響的規(guī)律。(5)以28天為試驗(yàn)齡期,通過尺寸為100mm×100mm×400mm預(yù)切口小梁試件的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),研究了納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料的斷裂性能,并以有效裂縫長度、起裂韌度、失穩(wěn)韌度、斷裂能等為評價(jià)指標(biāo),得出了PVA纖維、納米粒子摻量及種類、石英砂粒徑等對納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料斷裂性能影響的規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：水泥基復(fù)合材料 PVA纖維 納米粒子 力學(xué)性能 彎曲韌性 斷裂性能
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB332
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 PVA纖維材料在水泥基材料中應(yīng)用國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 納米材料在水泥基材料中應(yīng)用國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文研究內(nèi)容17-19
• 2 納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料的制備19-27
• 2.1 試驗(yàn)所用原材料19-22
• 2.1.1 水泥19
• 2.1.2 粉煤灰19-20
• 2.1.3 PVA纖維20
• 2.1.4 石英砂20
• 2.1.5 納米SiO_220-21
• 2.1.6 納米CaCO_321
• 2.1.7 減水劑21-22
• 2.1.8 自來水22
• 2.2 納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)22-24
• 2.2.1 配合比設(shè)計(jì)22-24
• 2.2.2 試驗(yàn)內(nèi)容24
• 2.3 試件制備24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料工作性27-33
• 3.1 納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料工作性測定27-28
• 3.2 PVA纖維摻量對水泥基復(fù)合材料工作性的影響28-30
• 3.3 納米粒子對PVA纖維水泥基復(fù)合材料工作性的影響30-31
• 3.4 石英砂粒徑對納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料工作性的影響31-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 4 納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料基本力學(xué)性能33-51
• 4.1 抗壓性能試驗(yàn)研究33-43
• 4.1.1 引言33
• 4.1.2 試驗(yàn)概況33-36
• 4.1.3 PVA纖維摻量對水泥基復(fù)合材料抗壓性能的影響36-40
• 4.1.4 納米粒子摻量對PVA纖維水泥基復(fù)合材料抗壓性能影響40-42
• 4.1.5 石英砂粒徑對納米粒子PVA水泥基復(fù)合材料抗壓性能的影響42-43
• 4.2 抗折性能試驗(yàn)研究43-50
• 4.2.1 抗折試驗(yàn)方法43-44
• 4.2.2 PVA纖維摻量對水泥基復(fù)合材料抗折性能的影響44-47
• 4.2.3 納米粒子對PVA纖維水泥基復(fù)合材料抗折性能的影響47-49
• 4.2.4 石英砂粒徑對納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料抗折性能的影響49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 5 納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料彎曲韌性研究51-60
• 5.1 引言51
• 5.2 試驗(yàn)概況51-53
• 5.3 彎曲韌性評價(jià)方法53-54
• 5.4 彎曲韌性評價(jià)結(jié)果54-59
• 5.4.1 彎曲破壞曲線特點(diǎn)54-56
• 5.4.2 彎曲韌性評價(jià)結(jié)果及分析56-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 6 納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料斷裂性能60-86
• 6.1 試驗(yàn)方法60-63
• 6.1.1 三點(diǎn)彎曲梁試件制作60-61
• 6.1.2 試驗(yàn)裝置61-63
• 6.1.3 試驗(yàn)過程63
• 6.2 斷裂模型63-64
• 6.3 雙K斷裂參數(shù)的確定64-66
• 6.3.1 臨界有效裂縫長度a_c64-65
• 6.3.2 失穩(wěn)韌度K_(IC)~S計(jì)算65
• 6.3.3 起裂韌度K_(IC)~Q計(jì)算65-66
• 6.4 斷裂韌度結(jié)果及分析66-74
• 6.4.1 PVA纖維摻量對水泥基復(fù)合材料斷裂韌度的影響66-70
• 6.4.2 納米粒子摻量對PVA纖維水泥基復(fù)合材料斷裂韌度的影響70-72
• 6.4.3 石英砂粒徑對納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料斷裂韌度的影響72-74
• 6.5 斷裂能結(jié)果及分析74-84
• 6.5.1 斷裂能計(jì)算74-75
• 6.5.2 PVA纖維摻量對水泥基復(fù)合材料斷裂能的影響75-80
• 6.5.3 納米粒子摻量對PVA纖維水泥基復(fù)合材料斷裂能的影響80-83
• 6.5.4 石英砂粒徑對納米粒子PVA纖維水泥基復(fù)合材料斷裂能的影響83-84
• 6.6 本章小結(jié)84-86
• 7 結(jié)論與展望86-89
• 7.1 本文主要研究結(jié)論86-87
• 7.2 進(jìn)一步的研究展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果93-94
• 致謝94

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本文編號：716704