堿激發(fā)礦渣ECC基體設(shè)計(jì)與多纖維協(xié)同作用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 02:23
利用堿激發(fā)膠凝材料制備無熟料應(yīng)變硬化纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是解決超高韌度水泥基材料(ECC)高水泥用量致使低綠色性能的一個(gè)行之有效的途徑。目前研制的無熟料ECC雖可實(shí)現(xiàn)較大拉伸應(yīng)變,但強(qiáng)度受到限制,除非采用熱養(yǎng)護(hù)方式可使抗壓強(qiáng)度達(dá)63.7 MPa。這一定程度上限制了其高強(qiáng)高性能化發(fā)展。為得到高強(qiáng)高韌的無熟料ECC,本論文使用聚乙烯醇(PVA)纖維、聚乙烯(PE)纖維和鋼纖維,通過單摻和混雜兩種方式,對經(jīng)過設(shè)計(jì)的堿激發(fā)礦渣砂漿基體進(jìn)行增韌,并對其抗壓、抗折強(qiáng)度、單軸拉伸性能、自愈合性能以及干燥收縮等性能進(jìn)行測試、分析和評價(jià)。研究得到抗壓強(qiáng)度116.4 MPa、極限抗拉強(qiáng)度6.2 MPa、對應(yīng)拉伸應(yīng)變0.85%的纖維增強(qiáng)堿激發(fā)礦渣復(fù)合材料,且其在早期受到破壞后具有良好的自愈合能力。通過對不同纖維對堿激發(fā)礦渣砂漿增強(qiáng)作用的分析,提出纖維對抗壓強(qiáng)度增強(qiáng)是一種靜態(tài)作用;PVA纖維和PE纖維摻入堿激發(fā)礦渣砂漿實(shí)現(xiàn)拉伸應(yīng)變硬化現(xiàn)象的機(jī)制是多縫開裂,鋼纖維摻入堿激發(fā)礦渣砂漿在拉伸作用下僅為單縫開裂;混雜摻入纖維的方式使堿激發(fā)礦渣復(fù)合材料在單軸拉伸作用下纖維的增強(qiáng)效果降低和均布。本文提出一種根據(jù)單軸拉伸應(yīng)力應(yīng)...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水泥基材料的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變行為圖
3圖 1.3 典型的 ECC 拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線和裂縫寬度發(fā)展圖[10]Figure 1.3 Typical stress-strain curve and crack opening of ECC under uniaxial tensi超高韌度水泥基材料(ECC)的發(fā)展及應(yīng)用1992 年,Victor C. Li 等在美國密西根大學(xué)高級土木材料研究實(shí)驗(yàn)室設(shè)種具有特殊性能的纖維增強(qiáng)混凝土,并將其命名為 ECC (Engntitious Composite,超高韌度水泥基材料)[12]。ECC 使用水泥、摻和
圖 1.4 拉伸應(yīng)變硬化復(fù)合材料典型的 σ-δ 曲線圖[18]pical σ(δ) curve for tensile strain-hardening composite. (Hatche complimentary energy Jb’. Shaded area represents crack tip tou指數(shù)要求基體開裂強(qiáng)度小而纖維強(qiáng)度足夠高;能量性量補(bǔ)足要高,即纖維基體界面粘結(jié)強(qiáng)度與纖維強(qiáng)度要體粘結(jié)強(qiáng)度過高而使纖維被拉斷,也不能因粘結(jié)過弱材料的使用與配比設(shè)計(jì)及相應(yīng)纖維的選擇方面有很C通常會選用較高的水膠比[19],這樣一方面可以有效性能指數(shù),另一方面,較大的水膠比可以使纖維更好體可以充分包裹纖維表面,從而滿足能量性能指數(shù)。裂,要求材料內(nèi)部盡可能均勻化,故 ECC 剔除了傳之的是部分細(xì)顆粒和超細(xì)顆粒,如粉煤灰、磨細(xì)石英小而均勻的缺陷。纖維的選擇同樣重要。研究表明,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]堿激發(fā)材料氯離子傳輸性能測試方法及影響因素研究進(jìn)展[J]. 史才軍,張留洋,張健,李寧,歐志華. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(15)
[2]可用于無鋼筋建造的超強(qiáng)超韌水泥基復(fù)合材料[J]. 陸洲導(dǎo),林晨旭,余江滔,俞可權(quán). 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[3]鋼筋在堿激發(fā)礦渣砂漿中的早期腐蝕行為[J]. 施錦杰,鄧晨皓,張亞梅. 建筑材料學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]內(nèi)摻Ca(OH)2對堿礦渣混凝土強(qiáng)度發(fā)展的影響[J]. 朱效宏,鄭雨佳,張帆,楊凱,楊長輝. 功能材料. 2016(08)
[5]內(nèi)摻Ca(OH)2對堿礦渣混凝土水化進(jìn)程的影響[J]. 楊長輝,朱效宏,鄭雨佳,姚曉樂,楊凱. 建筑材料學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]碳化養(yǎng)護(hù)對鋼渣混凝土強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性的影響[J]. 張豐,莫立武,鄧敏. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]堿激發(fā)膠凝材料中堿硅反應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 萬暑,史才軍,姜磊,歐志華,胡翔. 硅酸鹽通報(bào). 2015(11)
[8]高延性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的微觀力學(xué)設(shè)計(jì)、性能及發(fā)展趨勢[J]. 曹明莉,許玲,張聰. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]磷酸鎂水泥基材料耐久性研究進(jìn)展[J]. 常遠(yuǎn),史才軍,楊楠,楊建明. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]中國商品混凝土發(fā)展現(xiàn)狀及預(yù)測[J]. 過培君. 混凝土世界. 2011(12)
博士論文
[1]堿礦渣混凝土耐高溫性能研究[D]. 傅博.重慶大學(xué) 2014
[2]堿礦渣水泥石碳化行為及機(jī)理研究[D]. 何娟.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]堿激發(fā)礦渣制備綠色ECC的研究[D]. 楊清荔.重慶大學(xué) 2016
[2]碳納米管與PVA纖維復(fù)合增強(qiáng)的水泥基材料的制備與性能[D]. 田帥.重慶大學(xué) 2014
[3]聚乙烯醇纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料單軸受壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 姜海軍.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2009
[4]摻合料對堿礦渣混凝土性能影響的研究[D]. 李世偉.重慶大學(xué) 2006
本文編號:3380210
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
水泥基材料的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變行為圖
3圖 1.3 典型的 ECC 拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線和裂縫寬度發(fā)展圖[10]Figure 1.3 Typical stress-strain curve and crack opening of ECC under uniaxial tensi超高韌度水泥基材料(ECC)的發(fā)展及應(yīng)用1992 年,Victor C. Li 等在美國密西根大學(xué)高級土木材料研究實(shí)驗(yàn)室設(shè)種具有特殊性能的纖維增強(qiáng)混凝土,并將其命名為 ECC (Engntitious Composite,超高韌度水泥基材料)[12]。ECC 使用水泥、摻和
圖 1.4 拉伸應(yīng)變硬化復(fù)合材料典型的 σ-δ 曲線圖[18]pical σ(δ) curve for tensile strain-hardening composite. (Hatche complimentary energy Jb’. Shaded area represents crack tip tou指數(shù)要求基體開裂強(qiáng)度小而纖維強(qiáng)度足夠高;能量性量補(bǔ)足要高,即纖維基體界面粘結(jié)強(qiáng)度與纖維強(qiáng)度要體粘結(jié)強(qiáng)度過高而使纖維被拉斷,也不能因粘結(jié)過弱材料的使用與配比設(shè)計(jì)及相應(yīng)纖維的選擇方面有很C通常會選用較高的水膠比[19],這樣一方面可以有效性能指數(shù),另一方面,較大的水膠比可以使纖維更好體可以充分包裹纖維表面,從而滿足能量性能指數(shù)。裂,要求材料內(nèi)部盡可能均勻化,故 ECC 剔除了傳之的是部分細(xì)顆粒和超細(xì)顆粒,如粉煤灰、磨細(xì)石英小而均勻的缺陷。纖維的選擇同樣重要。研究表明,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]堿激發(fā)材料氯離子傳輸性能測試方法及影響因素研究進(jìn)展[J]. 史才軍,張留洋,張健,李寧,歐志華. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(15)
[2]可用于無鋼筋建造的超強(qiáng)超韌水泥基復(fù)合材料[J]. 陸洲導(dǎo),林晨旭,余江滔,俞可權(quán). 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[3]鋼筋在堿激發(fā)礦渣砂漿中的早期腐蝕行為[J]. 施錦杰,鄧晨皓,張亞梅. 建筑材料學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]內(nèi)摻Ca(OH)2對堿礦渣混凝土強(qiáng)度發(fā)展的影響[J]. 朱效宏,鄭雨佳,張帆,楊凱,楊長輝. 功能材料. 2016(08)
[5]內(nèi)摻Ca(OH)2對堿礦渣混凝土水化進(jìn)程的影響[J]. 楊長輝,朱效宏,鄭雨佳,姚曉樂,楊凱. 建筑材料學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]碳化養(yǎng)護(hù)對鋼渣混凝土強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性的影響[J]. 張豐,莫立武,鄧敏. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2016(05)
[7]堿激發(fā)膠凝材料中堿硅反應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 萬暑,史才軍,姜磊,歐志華,胡翔. 硅酸鹽通報(bào). 2015(11)
[8]高延性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的微觀力學(xué)設(shè)計(jì)、性能及發(fā)展趨勢[J]. 曹明莉,許玲,張聰. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]磷酸鎂水泥基材料耐久性研究進(jìn)展[J]. 常遠(yuǎn),史才軍,楊楠,楊建明. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]中國商品混凝土發(fā)展現(xiàn)狀及預(yù)測[J]. 過培君. 混凝土世界. 2011(12)
博士論文
[1]堿礦渣混凝土耐高溫性能研究[D]. 傅博.重慶大學(xué) 2014
[2]堿礦渣水泥石碳化行為及機(jī)理研究[D]. 何娟.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]堿激發(fā)礦渣制備綠色ECC的研究[D]. 楊清荔.重慶大學(xué) 2016
[2]碳納米管與PVA纖維復(fù)合增強(qiáng)的水泥基材料的制備與性能[D]. 田帥.重慶大學(xué) 2014
[3]聚乙烯醇纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料單軸受壓力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 姜海軍.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2009
[4]摻合料對堿礦渣混凝土性能影響的研究[D]. 李世偉.重慶大學(xué) 2006
本文編號:3380210
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