松弛與蠕變狀態(tài)誘發(fā)導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料電阻率變化規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-23 04:43
混凝土材料的蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象在一定條件下能誘發(fā)建筑結(jié)構(gòu)破壞,造成工程事故,研究蠕變和應(yīng)力松弛有助于減少工程事故的發(fā)生。本文通過在混凝土中摻入導(dǎo)電材料使其具有導(dǎo)電功能,研究了蠕變和應(yīng)力松弛狀態(tài)下的力學(xué)性能和電學(xué)性能變化,建立兩種性能之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,最終通過電信號(hào)表征蠕變和松弛狀態(tài)下材料的性能變化。首先設(shè)計(jì)具有一定強(qiáng)度和高導(dǎo)電性能的水泥基復(fù)合材料的最優(yōu)配合比。分別探究了導(dǎo)電材料,礦物摻合料的類別與摻量,單摻和復(fù)摻對(duì)水泥基復(fù)合材料的性能影響,最終綜合考慮強(qiáng)度,導(dǎo)電性能,材料成本,選擇最優(yōu)的配合比。采用最優(yōu)配合比制作水泥基復(fù)合材料試樣進(jìn)行應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)。主要研究了加載和應(yīng)力松弛兩個(gè)階段的電阻率變化規(guī)律。在加載階段,發(fā)現(xiàn)以0.3mm/min的速率加載,通過電阻率的變化,可探測(cè)到材料首次出現(xiàn)損傷時(shí)的加載位移在0.7mm至0.85mm范圍之間。在應(yīng)力松弛階段,應(yīng)力以某一指數(shù)函數(shù)形式衰減,采用三參量固體模型能較好的描述應(yīng)力變化。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,應(yīng)力松弛過程中應(yīng)力與電阻率之間近似一種線性關(guān)系,兩者呈正相關(guān)。結(jié)合應(yīng)力的變化模型與應(yīng)力和電阻率的關(guān)聯(lián)關(guān)系,推導(dǎo)出了電阻率的衰減模型,得出電阻率也是呈指數(shù)函數(shù)衰減,...
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 導(dǎo)電混凝土研究現(xiàn)狀
1.2.2 混凝土的應(yīng)力松弛與蠕變研究現(xiàn)狀
1.3 混凝土蠕變和應(yīng)力松弛
1.4 模型表述
1.4.1 基本元件
1.4.2 Maxwell模型
1.4.3 Kelvin模型
1.4.4 三參量固體模型
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 高導(dǎo)電性水泥基復(fù)合材料配合比設(shè)計(jì)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 主要儀器設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 試件成型
2.3.2 靜態(tài)電阻率和抗壓強(qiáng)度測(cè)試
2.4 材料配合比設(shè)計(jì)結(jié)果
2.5 本章小結(jié)
3 松弛條件下導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料電阻率衰減規(guī)律研究
3.1 應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)材料制作與結(jié)果
3.1.1 試樣制作與測(cè)試
3.1.2 應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2 松弛條件下電阻率與應(yīng)力的關(guān)系討論
3.3 本章小結(jié)
4 蠕變條件下導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料電阻率衰減規(guī)律研究
4.1單軸壓縮實(shí)驗(yàn)
4.2 蠕變實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
4.3 蠕變過程中電阻率震蕩分析
4.3.1 應(yīng)力水平保持為18MPa時(shí)蠕變電阻率偏移量變化
4.3.2 應(yīng)力水平保持為30MPa時(shí)蠕變電阻率偏移量變化
4.3.3 應(yīng)力水平保持為42MPa時(shí)蠕變電阻率偏移量變化
4.3.4 應(yīng)力水平保持為60MPa時(shí)蠕變電阻率偏移量變化
4.4 蠕變過程中電阻率和應(yīng)變關(guān)于時(shí)間的分析
4.5 30MPa應(yīng)力水平下應(yīng)變與電阻率關(guān)系模型
4.5.1 三參量固體模型
4.5.2 應(yīng)變變化規(guī)律研究
4.5.3 應(yīng)變與電阻率關(guān)系
4.6 本章小結(jié)
5 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]礦渣細(xì)骨料混凝土孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響[J]. 石東升,王安. 混凝土. 2016(03)
[2]石墨導(dǎo)電混凝土在接地工程中的應(yīng)用[J]. 樊曉苓,秦志桂,毛仙鶴. 建筑技術(shù)開發(fā). 2011 (07)
[3]砂土速率相關(guān)黏性特性的有限元分析[J]. 李福林,彭芳樂,KONGKITKUL Warat,龍岡文夫. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[4]石墨混凝土復(fù)合材料敏感特性基礎(chǔ)研究[J]. 賈治勇,白樹林,趙順增. 功能材料. 2010(12)
[5]地下工程應(yīng)力松弛效應(yīng)的初步理論解[J]. 王者超,陳衛(wèi)忠,喬麗蘋,張樂文. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
[6]混凝土早期約束應(yīng)力發(fā)展及應(yīng)力松弛[J]. 李飛,覃維祖. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(03)
[7]智能混凝土與結(jié)構(gòu)[J]. 李惠,歐進(jìn)萍. 工程力學(xué). 2007(S2)
[8]基于界面效應(yīng)的碳纖維混凝土壓敏性研究[J]. 李卓球,吳菁,宋顯輝,朱四榮. 混凝土. 2007(06)
[9]納米炭黑水泥砂漿的導(dǎo)電性與電熱特性研究[J]. 王小英,孫明清,侯作富,龍曦,李卓球. 功能材料. 2006(11)
[10]碳纖維水泥石壓敏傳感器及其性能研究[J]. 歐進(jìn)萍,韓寶國(guó). 功能材料. 2006(11)
博士論文
[1]混凝土損傷機(jī)理及飽和混凝土力學(xué)性能研究[D]. 白衛(wèi)峰.大連理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]單軸壓縮持續(xù)荷載作用下混凝土的蠕變破壞研究[D]. 周娜.燕山大學(xué) 2014
本文編號(hào):3724737
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 導(dǎo)電混凝土研究現(xiàn)狀
1.2.2 混凝土的應(yīng)力松弛與蠕變研究現(xiàn)狀
1.3 混凝土蠕變和應(yīng)力松弛
1.4 模型表述
1.4.1 基本元件
1.4.2 Maxwell模型
1.4.3 Kelvin模型
1.4.4 三參量固體模型
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 高導(dǎo)電性水泥基復(fù)合材料配合比設(shè)計(jì)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 主要儀器設(shè)備
2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3.1 試件成型
2.3.2 靜態(tài)電阻率和抗壓強(qiáng)度測(cè)試
2.4 材料配合比設(shè)計(jì)結(jié)果
2.5 本章小結(jié)
3 松弛條件下導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料電阻率衰減規(guī)律研究
3.1 應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)材料制作與結(jié)果
3.1.1 試樣制作與測(cè)試
3.1.2 應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.2 松弛條件下電阻率與應(yīng)力的關(guān)系討論
3.3 本章小結(jié)
4 蠕變條件下導(dǎo)電水泥基復(fù)合材料電阻率衰減規(guī)律研究
4.1單軸壓縮實(shí)驗(yàn)
4.2 蠕變實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
4.3 蠕變過程中電阻率震蕩分析
4.3.1 應(yīng)力水平保持為18MPa時(shí)蠕變電阻率偏移量變化
4.3.2 應(yīng)力水平保持為30MPa時(shí)蠕變電阻率偏移量變化
4.3.3 應(yīng)力水平保持為42MPa時(shí)蠕變電阻率偏移量變化
4.3.4 應(yīng)力水平保持為60MPa時(shí)蠕變電阻率偏移量變化
4.4 蠕變過程中電阻率和應(yīng)變關(guān)于時(shí)間的分析
4.5 30MPa應(yīng)力水平下應(yīng)變與電阻率關(guān)系模型
4.5.1 三參量固體模型
4.5.2 應(yīng)變變化規(guī)律研究
4.5.3 應(yīng)變與電阻率關(guān)系
4.6 本章小結(jié)
5 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]礦渣細(xì)骨料混凝土孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響[J]. 石東升,王安. 混凝土. 2016(03)
[2]石墨導(dǎo)電混凝土在接地工程中的應(yīng)用[J]. 樊曉苓,秦志桂,毛仙鶴. 建筑技術(shù)開發(fā). 2011 (07)
[3]砂土速率相關(guān)黏性特性的有限元分析[J]. 李福林,彭芳樂,KONGKITKUL Warat,龍岡文夫. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[4]石墨混凝土復(fù)合材料敏感特性基礎(chǔ)研究[J]. 賈治勇,白樹林,趙順增. 功能材料. 2010(12)
[5]地下工程應(yīng)力松弛效應(yīng)的初步理論解[J]. 王者超,陳衛(wèi)忠,喬麗蘋,張樂文. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
[6]混凝土早期約束應(yīng)力發(fā)展及應(yīng)力松弛[J]. 李飛,覃維祖. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(03)
[7]智能混凝土與結(jié)構(gòu)[J]. 李惠,歐進(jìn)萍. 工程力學(xué). 2007(S2)
[8]基于界面效應(yīng)的碳纖維混凝土壓敏性研究[J]. 李卓球,吳菁,宋顯輝,朱四榮. 混凝土. 2007(06)
[9]納米炭黑水泥砂漿的導(dǎo)電性與電熱特性研究[J]. 王小英,孫明清,侯作富,龍曦,李卓球. 功能材料. 2006(11)
[10]碳纖維水泥石壓敏傳感器及其性能研究[J]. 歐進(jìn)萍,韓寶國(guó). 功能材料. 2006(11)
博士論文
[1]混凝土損傷機(jī)理及飽和混凝土力學(xué)性能研究[D]. 白衛(wèi)峰.大連理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]單軸壓縮持續(xù)荷載作用下混凝土的蠕變破壞研究[D]. 周娜.燕山大學(xué) 2014
本文編號(hào):3724737
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