ECC-混凝土控裂功能材料力学性能的试验研究
发布时间：2022-10-04 15:20
聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料（PVA-ECC）是在水泥砂浆中掺入一定量的聚乙烯醇纤维而制成的一种复合材料,它具有比较高的抗弯和抗拉强度、极限延伸率,较大的抗裂性能、抗变形性能、抗冲击性、耐磨性、抗渗性和较高的疲劳强度等优点。在工程中应用PVA-ECC这种材料可以有效地提高工程的耐久性。借鉴已有的ECC研究成果以及课题组相关的研究成果,本论文进一步探索采用国产PVA纤维制备PVA-ECC的最优配合比,并在普通混凝土材料的基础上,引入功能梯度材料的设计原理,将ECC布置在混凝土构件的受拉区以替代该区域的部分混凝土,形成一种由普通混凝土和ECC结合而成的复合材料。在ECC和混凝土材料的界面结合区,两种材料相互渗透,在一定厚度范围内形成了 ECC-混凝土控裂功能梯度材料。为了更好地分析采用这种由ECC-混凝土复合材料制成的构件（或结构）的受力性能,有必要研究ECC和混凝土界面结合区域的ECC-混凝土控裂功能材料的力学性能。本文通过试验研究确定了国产PVA-ECC材料的最佳配合比,并针对ECC-混凝土控裂功能材料的力学性能开展了试验和理论研究。本文所做研究工作如下:（1）通过立方体抗压和四点弯...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 国内外研究现状
1.2.1 日本PVA纤维的国内外发展和应用
1.2.2 国产PVA纤维国内外发展和应用
1.3 功能梯度材料的研究现状
1.4 文章主要研究内容
1.5 课题来源
1.6 技术方案流程图
第2章 国产PVA纤维增强水泥基复合材料基本力学性能研究
2.1 试验设计方案
2.1.1 原材料
2.1.2 试验材料的相关配合比
2.1.3 试验材料的制备与试块的浇筑及养护
2.2 国产PVA纤维增强水泥基复合材料的抗压性能研究
2.2.1 PVA-ECC立方体抗压试验
2.2.2 立方体试块抗压试验结果及其破坏形态
2.2.3 各参数对PVA-ECC抗压强度的影响
2.3 国产PVA纤维增强水泥基复合材料抗弯性能试验研究
2.3.1 试验概况
2.3.2 荷载-挠度曲线
2.3.3 抗弯性能指标分析
2.3.4 抗弯韧性评价
2.3.5 各组分对PVA-ECC弯曲韧性性能的影响
2.4 国产PVA-ECC优化配合比
2.5 PVA-ECC延性指标对比分析
2.6 本章小结
第3章 ECC-混凝土控裂功能材料的拉、压力学性能研究
3.1 试验设计方案
3.1.1 ECC-混凝土功能梯度材料的相关设计参数
3.1.2 试验材料相关配合比
3.2 ECC-混凝土控裂功能材料的抗压性能研究
3.2.1 ECC-混凝土功能材料立方体抗压试验
3.2.2 立方体抗压试验结果
3.2.3 试验结果分析
3.2.4 ECC-混凝土控裂功能材料立方体抗压强度与单轴抗压强度的关系
3.2.5 ECC-混凝土功能材料立方体抗压强度理论研究
3.3 ECC-混凝土控裂功能材料劈裂抗拉试验研究
3.3.1 引言
3.3.2 ECC-混凝土功能梯度材料劈裂抗拉试验加载方案
3.3.3 劈裂抗拉试验结果及破坏形态
3.3.4 ECC-混凝土功能梯度材料劈裂抗拉强度的影响因素
3.3.5 ECC-混凝土功能材料劈裂抗拉强度理论研究
3.4 本章小结
第4章 ECC-混凝土控裂功能材料的受弯性能研究
4.1 ECC-混凝土功能材料四点弯曲试验
4.2 四点弯曲试验结果及破坏形态
4.3 ECC-混凝土功能材料的抗弯性能指标分析
4.4 ECC-混凝土功能材料弯曲韧性分析
4.5 各参数对ECC-混凝土功能梯度材料弯曲韧性性能的影响
4.6 本章小结
第5章 结论和展望
5.1 试验研究结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同骨料组分混凝土立方体抗压强度尺寸效应试验研究[J]. 苏捷,方志. 建筑结构学报. 2014(02)
[2]梯度混凝土的研究进展[J]. 彭家成. 科技视界. 2012(18)
[3]功能梯度材料的研究现状及展望[J]. 李信,刘海昌,滕元成,鲁伟员. 材料导报. 2012(S1)
[4]聚乙烯醇纤维增韧水泥基复合材料研究进展[J]. 徐涛智,杨医博,梁颖华,郭文瑛. 混凝土与水泥制品. 2011(06)
[5]工程用水泥基复合材料（ECC）的研究进展与工程特性[J]. 姚山,戴玲,马丽. 混凝土. 2010(11)
[6]W-Cu梯度功能材料的设计、制备与评价[J]. 刘彬彬,谢建新. 粉末冶金材料科学与工程. 2010(05)
[7]高性能PVA纤维增强水泥基材料的制备与性能[J]. 杨英姿,姚燕. 中国材料进展. 2010(09)
[8]功能梯度材料的制备方法与性能评价[J]. 续晶华,耿浩然,田宪法,孙佳伟. 热加工工艺. 2009(18)
[9]高延性纤维增强水泥基复合材料的研究进展及应用[J]. LI Victor C. 硅酸盐学报. 2007(04)
[10]设计PVA纤维水泥基复合材料的研究进展[J]. 陈婷,詹炳根. 混凝土. 2003(11)
博士论文
[1]超高韧性水泥基复合材料试验研究[D]. 李贺东.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]ECC-混凝土层间界面性能试验研究[D]. 崔启飞.扬州大学 2016
[2]钢筋增强PVA纤维水泥基复合材料梁弯曲性能试验研究[D]. 邓轶涵.内蒙古工业大学 2015
[3]超高韧性水泥基复合材料的搅拌方法研究[D]. 李伟.大连理工大学 2009
[4]掺PVA纤维混凝土的力学及变形性能研究[D]. 林晖.南京航空航天大学 2006
[5]ZrO2-NiCr功能梯度材料制备与力学性能研究[D]. 赵林瀚.哈尔滨工业大学 2006
[6]PVA纤维增强水泥基复合材料的性能研究[D]. 王永波.重庆大学 2005
[7]聚乙烯醇纤维（维纶）增强砂浆性能的研究[D]. 王海波.北京工业大学 2003
本文编号：3685273
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 国内外研究现状
1.2.1 日本PVA纤维的国内外发展和应用
1.2.2 国产PVA纤维国内外发展和应用
1.3 功能梯度材料的研究现状
1.4 文章主要研究内容
1.5 课题来源
1.6 技术方案流程图
第2章 国产PVA纤维增强水泥基复合材料基本力学性能研究
2.1 试验设计方案
2.1.1 原材料
2.1.2 试验材料的相关配合比
2.1.3 试验材料的制备与试块的浇筑及养护
2.2 国产PVA纤维增强水泥基复合材料的抗压性能研究
2.2.1 PVA-ECC立方体抗压试验
2.2.2 立方体试块抗压试验结果及其破坏形态
2.2.3 各参数对PVA-ECC抗压强度的影响
2.3 国产PVA纤维增强水泥基复合材料抗弯性能试验研究
2.3.1 试验概况
2.3.2 荷载-挠度曲线
2.3.3 抗弯性能指标分析
2.3.4 抗弯韧性评价
2.3.5 各组分对PVA-ECC弯曲韧性性能的影响
2.4 国产PVA-ECC优化配合比
2.5 PVA-ECC延性指标对比分析
2.6 本章小结
第3章 ECC-混凝土控裂功能材料的拉、压力学性能研究
3.1 试验设计方案
3.1.1 ECC-混凝土功能梯度材料的相关设计参数
3.1.2 试验材料相关配合比
3.2 ECC-混凝土控裂功能材料的抗压性能研究
3.2.1 ECC-混凝土功能材料立方体抗压试验
3.2.2 立方体抗压试验结果
3.2.3 试验结果分析
3.2.4 ECC-混凝土控裂功能材料立方体抗压强度与单轴抗压强度的关系
3.2.5 ECC-混凝土功能材料立方体抗压强度理论研究
3.3 ECC-混凝土控裂功能材料劈裂抗拉试验研究
3.3.1 引言
3.3.2 ECC-混凝土功能梯度材料劈裂抗拉试验加载方案
3.3.3 劈裂抗拉试验结果及破坏形态
3.3.4 ECC-混凝土功能梯度材料劈裂抗拉强度的影响因素
3.3.5 ECC-混凝土功能材料劈裂抗拉强度理论研究
3.4 本章小结
第4章 ECC-混凝土控裂功能材料的受弯性能研究
4.1 ECC-混凝土功能材料四点弯曲试验
4.2 四点弯曲试验结果及破坏形态
4.3 ECC-混凝土功能材料的抗弯性能指标分析
4.4 ECC-混凝土功能材料弯曲韧性分析
4.5 各参数对ECC-混凝土功能梯度材料弯曲韧性性能的影响
4.6 本章小结
第5章 结论和展望
5.1 试验研究结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同骨料组分混凝土立方体抗压强度尺寸效应试验研究[J]. 苏捷,方志. 建筑结构学报. 2014(02)
[2]梯度混凝土的研究进展[J]. 彭家成. 科技视界. 2012(18)
[3]功能梯度材料的研究现状及展望[J]. 李信,刘海昌,滕元成,鲁伟员. 材料导报. 2012(S1)
[4]聚乙烯醇纤维增韧水泥基复合材料研究进展[J]. 徐涛智,杨医博,梁颖华,郭文瑛. 混凝土与水泥制品. 2011(06)
[5]工程用水泥基复合材料（ECC）的研究进展与工程特性[J]. 姚山,戴玲,马丽. 混凝土. 2010(11)
[6]W-Cu梯度功能材料的设计、制备与评价[J]. 刘彬彬,谢建新. 粉末冶金材料科学与工程. 2010(05)
[7]高性能PVA纤维增强水泥基材料的制备与性能[J]. 杨英姿,姚燕. 中国材料进展. 2010(09)
[8]功能梯度材料的制备方法与性能评价[J]. 续晶华,耿浩然,田宪法,孙佳伟. 热加工工艺. 2009(18)
[9]高延性纤维增强水泥基复合材料的研究进展及应用[J]. LI Victor C. 硅酸盐学报. 2007(04)
[10]设计PVA纤维水泥基复合材料的研究进展[J]. 陈婷,詹炳根. 混凝土. 2003(11)
博士论文
[1]超高韧性水泥基复合材料试验研究[D]. 李贺东.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]ECC-混凝土层间界面性能试验研究[D]. 崔启飞.扬州大学 2016
[2]钢筋增强PVA纤维水泥基复合材料梁弯曲性能试验研究[D]. 邓轶涵.内蒙古工业大学 2015
[3]超高韧性水泥基复合材料的搅拌方法研究[D]. 李伟.大连理工大学 2009
[4]掺PVA纤维混凝土的力学及变形性能研究[D]. 林晖.南京航空航天大学 2006
[5]ZrO2-NiCr功能梯度材料制备与力学性能研究[D]. 赵林瀚.哈尔滨工业大学 2006
[6]PVA纤维增强水泥基复合材料的性能研究[D]. 王永波.重庆大学 2005
[7]聚乙烯醇纤维（维纶）增强砂浆性能的研究[D]. 王海波.北京工业大学 2003
本文编号：3685273
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