超高性能混凝土（UHPC）是一種新型的纖維增強(qiáng)混凝土。它具有拉伸應(yīng)變硬化行為,顯示出比普通纖維增強(qiáng)混凝土更高的承載和能量吸收能力。在此基礎(chǔ)上研究其自感知行為,有望開發(fā)多功能的UHPC。本文研究了鍍銅細(xì)鋼纖維的長徑比、形狀和摻量對UHPC的拉伸力學(xué)性能、導(dǎo)電性和拉伸時力阻效應(yīng)的影響;采用單根纖維和多根纖維拔出實驗研究纖維-基體界面力學(xué)性能和電阻變化的規(guī)律,以分析UHPC力阻效應(yīng)的機(jī)理;建立力學(xué)模型和導(dǎo)電模型從理論上探討UHPC拉伸時的電阻變化率-應(yīng)變關(guān)系,與實驗結(jié)果進(jìn)行了比較。論文的主要工作和得出的結(jié)論如下:（1）隨鋼纖維長徑比和摻量增加,UHPC的拉伸強(qiáng)度、變形能力、導(dǎo)電性和應(yīng)變自感知能力等都有所提高。UHPC的電阻率隨拉伸應(yīng)變的增加而先降低后緩慢上升。直型纖維比端勾型纖維、波浪型纖維更利于提高UHPC的拉伸性能、導(dǎo)電性和應(yīng)變自感知能力。UHPC均表現(xiàn)出拉伸應(yīng)變硬化現(xiàn)象,且伴隨多條裂紋的產(chǎn)生。（2）鋼纖維與基體界面粘結(jié)強(qiáng)度隨鋼纖維埋深增加而減小,隨基體中的鋼纖維體積摻量增加而增加。端勾型的鋼纖維與基體的界面粘結(jié)強(qiáng)度最大,波浪型纖維次之。單根纖維拔出時界面接觸電阻隨滑移量的增加而增加,而... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 UHPC的基本力學(xué)性能研究
        1.2.2 鋼纖維與水泥的界面力學(xué)性能研究
        1.2.3 UHPC拉伸時的力阻效應(yīng)研究
    1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 原材料及實驗方法
    2.1 原材料及基本性能
    2.2 試樣制備
        2.2.1 UHPC試樣的制備
        2.2.2 單根鋼纖維拔出試樣制備
        2.2.3 多根鋼纖維拔出試樣制備
    2.3 測試方法
        2.3.1 UHPC的單軸拉伸和壓縮實驗
        2.3.2 電阻測試
        2.3.3 裂紋統(tǒng)計方法
        2.3.4 鋼纖維拔出實驗方法
第3章 單向拉伸時UHPC的力阻效應(yīng)實驗研究
    3.1 引言
    3.2 纖維長徑比對UHPC拉伸力學(xué)性能及力阻效應(yīng)的影響
        3.2.1 纖維長徑比對UHPC拉伸力學(xué)性能的影響
        3.2.2 纖維長徑比對UHPC導(dǎo)電性和拉伸敏感性的影響
    3.3 鋼纖維形狀對UHPC拉伸力學(xué)性能及力阻效應(yīng)的影響
        3.3.1 鋼纖維形狀對UHPC拉伸力學(xué)性能的影響
        3.3.2 鋼纖維形狀對UHPC導(dǎo)電性和拉伸敏感性的影響
    3.4 纖維體積摻量對UHPC的拉伸力學(xué)性能及力阻效應(yīng)影響
        3.4.1 纖維摻量對UHPC拉伸和壓縮力學(xué)性能的影響
        3.4.2 纖維摻量對UHPC導(dǎo)電性和拉伸敏感性的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 鋼纖維與基體界面的力學(xué)性能和力阻效應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 纖維拔出過程與界面力學(xué)、電學(xué)參數(shù)
        4.2.1 纖維拔出荷載-滑移曲線特征分析
        4.2.2 界面力學(xué)性能和導(dǎo)電性參數(shù)定義
    4.3 纖維與基體界面力學(xué)性能及拔出時的電阻變化
        4.3.1 鋼纖維埋深對界面力學(xué)性能和力阻效應(yīng)影響
        4.3.2 基體中鋼纖維的摻量對界面力學(xué)性能及力阻效應(yīng)的影響
        4.3.3 鋼纖維形狀對界面力學(xué)性能及力阻效應(yīng)的影響
    4.4 多根纖維拔出時的力阻效應(yīng)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于界面脫粘和多裂紋UHPC應(yīng)變-電阻關(guān)系
    5.1 引言
    5.2 單裂紋產(chǎn)生時滑移-電阻變化率關(guān)系
        5.2.1 單裂紋產(chǎn)生時滑移-脫粘長度關(guān)系
        5.2.2 單裂紋產(chǎn)生時滑移-電阻關(guān)系計算結(jié)果
    5.3 多裂紋產(chǎn)生時應(yīng)變-電阻關(guān)系
        5.3.1 UHPC拉伸時電阻變化機(jī)理分析
        5.3.2 應(yīng)變-電阻關(guān)系的推導(dǎo)
        5.3.3 計算步驟
        5.3.4 計算結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超高性能混凝土軸心受拉力學(xué)性能試驗研究[J]. 胡翱翔,梁興文,于婧,史慶軒,李林.  湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(09)
[2]超高性能混凝土纖維—基體黏結(jié)性能測試與機(jī)理分析[J]. 程俊,劉加平,張麗輝.  混凝土與水泥制品. 2016(05)
[3]異形鋼纖維與混凝土粘結(jié)性能試驗研究[J]. 田穩(wěn)苓,王曉偉,李子祥.  建筑材料學(xué)報. 2007(03)
[4]智能材料結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展[J]. 謝建宏,張為公,梁大開.  材料導(dǎo)報. 2006(11)



本文編號：3164808