應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料配合比設(shè)計及性能優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-04-24 08:21
水泥基復(fù)合材料是最重要的建筑材料之一,具有強度高、成本低等突出優(yōu)勢,但其應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時抗拉強度低、抗變形能力弱、脆性大的缺點也十分突出。因此,如何提高水泥基復(fù)合材料的延性,提高其抗變形能力,增強其安全性能和耐久性能,始終是本技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注的難點與熱點問題。根據(jù)微觀力學、斷裂力學和統(tǒng)計學基本原理設(shè)計的應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料(SHCC)在拉伸和剪切荷載下呈現(xiàn)很高的延性,最大拉伸應(yīng)變達到3%。SHCC在國外也得到了廣泛的應(yīng)用如美國、日本和歐洲等,顯示出廣泛的應(yīng)用前景。而SHCC采用的普通細骨料級配單一,配制的SHCC性能不穩(wěn)定,以及進口PVA纖維成本過高,限制了SHCC在我國的推廣應(yīng)用。論文針對以上問題研究了SHCC基體中細骨料的用量與級配對基體工作性能的影響規(guī)律,探討了細骨料級配與用量對SHCC應(yīng)變硬化性能的影響規(guī)律;提出了基于細骨料級配與用量的SHCC配合比設(shè)計方法,比較了不同PVA纖維對SHCC不同齡期力學性能的影響,得到以下結(jié)論:(1)隨著細石英粉摻量(0%-40%)的增加,SHCC基體擴展度依次降低,綜合考慮基體的流動性與粘聚性,細石英粉最佳摻量為10%;隨著粗石英粉摻量(0%...
【文章來源】:湖北工業(yè)大學湖北省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 纖維增強水泥基復(fù)合材料
1.2 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料
1.2.1 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料的研究進展
1.2.2 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料的工程應(yīng)用
1.3 研究內(nèi)容
第2章 原材料與實驗方法
2.1 實驗原材料
2.1.1 膠凝材料
2.1.2 細骨料與填料
2.1.3 PVA纖維
2.1.4 減水劑
2.1.5 水
2.2 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料(SHCC)的制備
2.3 性能測試與表征
2.3.1 基體漿體擴展度測試
2.3.2 SHCC直接拉伸測試
2.3.3 斷裂韌性測試
2.3.4 抗折抗壓強度測試
2.3.5 微觀性能表征
第3章 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料配合比設(shè)計
3.1 細骨料顆粒級配設(shè)計
3.1.1 細石英粉(FSP)摻量對基體工作性能的影響
3.1.2 粗石英粉(CSP)摻量對基體工作性能的影響
3.2 細骨料用量對SHCC基體工作性能的影響
3.2.1 SHCC基體顆粒級配設(shè)計
3.2.2 細骨料用量對SHCC基體工作性能的影響
3.3 細骨料用量對SHCC力學性能的影響
3.3.1 細骨料用量對SHCC力學性能性能的影響
3.3.2 砂膠比對SHCC力學性能影響機制
3.4 小結(jié)
第4章 PVA纖維對SHCC性能的影響
4.1 纖維性能對SHCC性能的影響
4.1.1 不同纖維增強水泥基復(fù)合材料的應(yīng)變硬化性能
4.2 齡期對SHCC性能的影響規(guī)律
4.2.1 三種SHCC抗壓抗折強度隨齡期的變化規(guī)律
4.2.2 三種SHCC應(yīng)變硬化性能隨齡期的變化規(guī)律
4.3 SHCC基體性能隨齡期的變化規(guī)律
4.4 本章小結(jié)
第5章 甲基硅油處理細骨料對SHCC性能的影響
5.1 設(shè)計思路
5.2 甲基硅油處理實驗過程
5.2.1 骨料表面處理工藝—甲基硅油處理石英砂
5.2.2 甲基硅油處理石英砂制備SHCC
5.2.3 甲基硅油處理石英砂制備SHCC的強度測試
5.3 甲基硅油處理石英砂對SHCC應(yīng)變硬化性能的影響
5.3.1 甲基硅油對SHCC性能的影響
5.3.2 甲基硅油對SHCC性能的影響機制
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間取得成果
本文編號:3157021
【文章來源】:湖北工業(yè)大學湖北省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 纖維增強水泥基復(fù)合材料
1.2 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料
1.2.1 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料的研究進展
1.2.2 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料的工程應(yīng)用
1.3 研究內(nèi)容
第2章 原材料與實驗方法
2.1 實驗原材料
2.1.1 膠凝材料
2.1.2 細骨料與填料
2.1.3 PVA纖維
2.1.4 減水劑
2.1.5 水
2.2 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料(SHCC)的制備
2.3 性能測試與表征
2.3.1 基體漿體擴展度測試
2.3.2 SHCC直接拉伸測試
2.3.3 斷裂韌性測試
2.3.4 抗折抗壓強度測試
2.3.5 微觀性能表征
第3章 應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料配合比設(shè)計
3.1 細骨料顆粒級配設(shè)計
3.1.1 細石英粉(FSP)摻量對基體工作性能的影響
3.1.2 粗石英粉(CSP)摻量對基體工作性能的影響
3.2 細骨料用量對SHCC基體工作性能的影響
3.2.1 SHCC基體顆粒級配設(shè)計
3.2.2 細骨料用量對SHCC基體工作性能的影響
3.3 細骨料用量對SHCC力學性能的影響
3.3.1 細骨料用量對SHCC力學性能性能的影響
3.3.2 砂膠比對SHCC力學性能影響機制
3.4 小結(jié)
第4章 PVA纖維對SHCC性能的影響
4.1 纖維性能對SHCC性能的影響
4.1.1 不同纖維增強水泥基復(fù)合材料的應(yīng)變硬化性能
4.2 齡期對SHCC性能的影響規(guī)律
4.2.1 三種SHCC抗壓抗折強度隨齡期的變化規(guī)律
4.2.2 三種SHCC應(yīng)變硬化性能隨齡期的變化規(guī)律
4.3 SHCC基體性能隨齡期的變化規(guī)律
4.4 本章小結(jié)
第5章 甲基硅油處理細骨料對SHCC性能的影響
5.1 設(shè)計思路
5.2 甲基硅油處理實驗過程
5.2.1 骨料表面處理工藝—甲基硅油處理石英砂
5.2.2 甲基硅油處理石英砂制備SHCC
5.2.3 甲基硅油處理石英砂制備SHCC的強度測試
5.3 甲基硅油處理石英砂對SHCC應(yīng)變硬化性能的影響
5.3.1 甲基硅油對SHCC性能的影響
5.3.2 甲基硅油對SHCC性能的影響機制
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間取得成果
本文編號:3157021
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