服役過程中的水泥基材料不僅承受著靜態(tài)荷載的作用,還遭受著 周期性的動力荷載作用。在荷載作用下水泥基材料不可避免的會產(chǎn)生裂紋,而傳統(tǒng)裂紋的修復方式存在造價高、污染環(huán)境等缺點。微膠囊自修復技術(shù)成為一種新的發(fā)展趨勢。本文以微膠囊自修復水泥基材料為研究對象,通過單軸壓縮、循環(huán)荷載試驗和微觀試驗來探討各種影響因素對自修復水泥基材料的宏觀動態(tài)力學特性和微觀結(jié)構(gòu)的修復作用,并建立了宏觀動態(tài)力學性能與微觀孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系模型。主要的研究成果如下:（1）開展單軸壓縮試驗研究微膠囊摻量、預(yù)壓應(yīng)力、養(yǎng)護齡期和試樣狀態(tài)對微膠囊自修復水泥基材料變形特性和強度特性的影響,從而為循環(huán)荷載試驗提供依據(jù)。（2）開展不同加載頻率和不同應(yīng)變幅值的循環(huán)荷載試驗,對自修復水泥基材料進行研究,分析在微膠囊摻量和養(yǎng)護齡期一定的條件下,加載頻率/應(yīng)變幅值對自修復水泥基試樣的動態(tài)力學參數(shù)及其修復特性的影響規(guī)律。從而得知:當摻量與養(yǎng)護齡期不變時,隨著加載頻率的增加,動峰值強度呈減小趨勢,阻尼比和動彈性模量呈增加趨勢,而隨著應(yīng)變幅值的增加,動峰值強度和阻尼比呈增加趨勢,動彈性模量是減小的。（3）采用壓汞法對三種（初始、預(yù)壓受損、預(yù)壓修復后... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

壓汞法原理

1緒論7圖1-2技術(shù)路線Fig.1-2TechnicalRoute1.3.2本文的研究內(nèi)容從以上評述中可以看出，微膠囊自修復系統(tǒng)對水泥基材料的影響。所以本文將以單軸壓縮條件下微膠囊自修復水泥基材料的力學特性為基礎(chǔ)，從而展開研究。研究如下:（1）首先進行單軸壓縮試驗，對單軸壓縮條件下試樣的變形特性和強度特性進行分析。（2）通過分析試樣在不同加載方式條件下的循環(huán)荷載試驗數(shù)據(jù)，研究不同加載頻率、不同應(yīng)變上限、不同摻量、不同養(yǎng)護齡期對試樣的動態(tài)力學參數(shù)及其修復特性的影響規(guī)律。（3）采用壓汞法測得初始狀態(tài)、預(yù)壓修復后狀態(tài)試樣的孔結(jié)構(gòu)參數(shù)，研究微膠囊摻量、養(yǎng)護齡期、不同加載頻率、不同應(yīng)變上限對水泥基材料孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響，從而進一步來探討微膠囊自修復水泥基材料的修復特性。（4）最后，建立孔結(jié)構(gòu)參數(shù)與阻尼比特性、動彈性模量特性的關(guān)系模型，來分析孔結(jié)構(gòu)參數(shù)與動態(tài)力學性能之間的關(guān)系。

2試驗方案92試驗方案2.1試驗材料本文采用微膠囊自修復水泥基試樣，主要材料有:冀東水泥P.O.52.5R（GB175-2007）、中國ISO標準砂（GSB08-1337）、蒸餾水、固化劑（MC120D咪唑類潛伏型）、微膠囊（粒徑為121.66μm、壁厚為5.43μm、囊芯含量67.70%）。圖2-1微膠囊宏觀與微觀圖片F(xiàn)ig.2-1Macroandmicropicturesofmicrocapsules2.2試樣制備2.2.1循環(huán)荷載試驗試樣按照配合比將試樣制作成直徑50mm，高度100mm的試件。其中，微膠囊粒徑為121.66μm，水灰比為1:2，水泥和砂子的質(zhì)量比為1:3，通過換算水泥體積，從而得到微膠囊的摻量，微膠囊的摻量定為0%、5%、10%和15%，這里固化劑的含量為微膠囊摻量的1/2。此次試驗分為不同加載頻率和不同應(yīng)變上限下的循環(huán)荷載試驗，總共制備40組試樣，每組由9個試樣組成，9個試樣中每3個試樣對應(yīng)一種加載頻率或者應(yīng)變上限，如表2-1和表2-2所示。在進行循環(huán)荷載試驗之前，首先對部分試樣進行單軸壓縮試驗（表1），得到最大抗壓強度，其次，再對試樣施加一定的預(yù)壓應(yīng)力，預(yù)壓應(yīng)力分別為最大抗壓強度的0%和60%，預(yù)壓結(jié)束以后，再將試樣養(yǎng)護0d、3d、7d、14d。養(yǎng)護完成后，循環(huán)荷載試驗開始。圖2-2試樣養(yǎng)護圖2-3養(yǎng)護完成的試樣Fig.2-2MaintenancesampleFig.2-3Samplepreparationcompleted

【參考文獻】：
期刊論文
[1]水泥基材料抗壓強度與交流阻抗參數(shù)的關(guān)系研究[J]. 王瑞攀,何富強,戴李宗.  硅酸鹽通報. 2019(05)
[2]經(jīng)受疲勞荷載與凍融循環(huán)作用后混凝土動態(tài)性能研究[J]. 逯靜洲,田立宗,童立強,朱孔峰.  應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學學報. 2018(05)
[3]泡沫混凝土孔結(jié)構(gòu)對抗壓強度的影響研究[J]. 戴雨辰,高培偉,林輝,朱玉翔,吳春曉,耿飛,宿靜.  新型建筑材料. 2018(03)
[4]動態(tài)疲勞荷載作用下路面混凝土力學性能研究[J]. 郭寅川,申愛琴,田豐,周勝波.  中國公路學報. 2017(07)
[5]三軸循環(huán)荷載下巖石動態(tài)特性參數(shù)研究[J]. 黃興建,付小敏,沈忠,賓婷婷.  中國測試. 2016(07)
[6]不同水灰比、養(yǎng)護條件下混凝土孔結(jié)構(gòu)、抗壓強度與分形維數(shù)之間的關(guān)系[J]. 謝超,王起才,李盛,惠兵.  硅酸鹽通報. 2015(12)
[7]微膠囊對水泥自修復復合材料微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 倪卓,邢鋒,石開勇,黃戰(zhàn),黃健成,畢誠.  深圳大學學報(理工版). 2015(01)
[8]微膠囊自修復混凝土的實驗研究及性能評價[J]. 萬健,韓超.  新型建筑材料. 2014(05)
[9]混凝土孔結(jié)構(gòu)與強度關(guān)系模型的綜述[J]. 丁寧.  低溫建筑技術(shù). 2014(04)
[10]甲酸鈣對水泥漿體抗壓強度、水化及孔結(jié)構(gòu)的影響[J]. 孫道勝,許煒,王愛國,梁曉晨,朱曼麗.  安徽建筑工業(yè)學院學報(自然科學版). 2013(06)

博士論文
[1]預(yù)應(yīng)力混凝土梁超載疲勞剛度退化試驗研究[D]. 肖赟.北京交通大學 2014
[2]水泥基材料用微膠囊自修復技術(shù)與原理的研究[D]. 張鳴.中南大學 2013

碩士論文
[1]微膠囊自修復水泥基材料的強度與孔結(jié)構(gòu)研究[D]. 孫培培.深圳大學 2016
[2]微膠囊自修復水泥基材料滲透性能研究[D]. 趙威.深圳大學 2016
[3]水泥混凝土微膠囊自修復技術(shù)研究[D]. 周鳳梅.重慶交通大學 2015
[4]微膠囊自修復復合材料斷裂力學實驗研究[D]. 黨旭丹.鄭州大學 2005
[5]混凝土孔結(jié)構(gòu)與強度關(guān)系理論研究[D]. 郭劍飛.浙江大學 2004



本文編號：3129815