椰壳纤维增韧水泥基材料性能研究

发布时间：2021-02-21 11:51

　　本文将椰壳纤维运用到水泥基材料中,以配制分散均匀,强度合适,韧性良好的椰壳纤维水泥基材料为基础,通过探究水胶比、椰壳纤维长度、纤维掺量和不同养护方式对椰壳纤维水泥基材料韧性的影响,实现基础配合比的优化;随后,对椰壳纤维进行表面改性,实现椰壳纤维与水泥基界面的优化,结合纤维水泥基材料相关韧性测试结果,比对不同界面优化方式对水泥基材料力学性能的影响,实现纤维与水泥基界面的微观调控,此外,对椰壳纤维水泥基材料的储能和耗能行为进行了研究。为厘清椰壳纤维在水泥基材料中的分散机制,研究了石英砂、高效减水剂、粉煤灰和硅灰的投料顺序的影响,从而来进一步优化椰壳纤维的分散状态,结果证明:有序加入石英砂,减水剂,粉煤灰和硅灰内掺能逐步提高纤维分散效果。在水泥基材料韧性的影响因素研究中,分别选取了不同的水胶比、纤维掺量、纤维长度进行物理力学性能测试,以韧性最有为目标,确定了合理的椰壳纤维材料配比,其中当石英砂掺量3.5%,减水剂掺量1%,30%粉煤灰和10%硅灰混合内掺时,水泥基材料具有良好的分散性（0.857）,且力学性能和韧性表现俱佳;选取标准养护和碳化养护两种养护环境进行力学和韧性的性能测试,依据实验... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 研究的目的和意义
    1.2 椰壳纤维国内外研究现状
        1.2.1 椰壳纤维水泥基材料研究
        1.2.2 椰壳纤维有机复合材料研究
        1.2.3 椰壳纤维的形态研究
        1.2.4 植物纤维的改性研究
        1.2.5 植物纤维的分散研究
        1.2.6 柔性纤维与水泥基体的微力学研究
        1.2.7 水泥基材料韧性的表征手段
        1.2.8 ECC研究现状
    1.3 存在的问题及主要研究
        1.3.1 存在的问题
        1.3.2 主要研究内容
    1.4 论文的技术路线图
第2章 基于纤维最优分散的增韧水泥基材料组分优化
    2.1 引言
    2.2 纤维的表征与水泥基材料性能测试方法
        2.2.1 纤维分散表征方法
        2.2.2 抗压抗折性能测试方法
        2.2.3 三点弯曲性能分析方法
    2.3 纤维分散方法研究
        2.3.1 分散原理
        2.3.2 椰壳纤维分散实验设计
    2.4 纤维分散系数
    2.5 纤维分散间距
    2.6 纤维分散方法对于水泥基材料韧性增强优化研究
    2.7 本章小结
第3章 纤维水泥基材料韧性增强的影响因素分析
    3.1 引言
    3.2 水胶比优化
        3.2.1 实验设计
        3.2.2 力学性能测试
        3.2.3 韧性性能测试
    3.3 纤维掺量优化
        3.3.1 实验设计
        3.3.2 力学性能测试
        3.3.3 韧性性能测试
    3.4 纤维长度优化
        3.4.1 实验设计
        3.4.2 力学性能测试
        3.4.3 韧性性能测试
    3.5 养护环境对水泥基材料强韧性优选
        3.5.1 实验设计
        3.5.2 力学性能测试
        3.5.3 韧性性能测试
    3.6 本章小结
第4章 基于纤维增韧的界面优化
    4.1 引言
    4.2 界面优化原理
        4.2.1 碱改性
        4.2.2 硅烷改性
        4.2.3 椰壳纤维硅烷改性的可行性分析
    4.3 界面优化方法设计
        4.3.1 纤维吸水率
        4.3.2 界面粗糙度
        4.3.3 界面相容性
        4.3.4 综合因素优化
    4.4 改性椰壳纤维的表征
        4.4.1 改性后纤维的形貌
        4.4.2 椰壳纤维体积稳定性
        4.4.3 椰壳纤维表面粗糙度
    4.5 界面对水泥基材料韧性的影响
        4.5.1 界面对水泥基的力学性能影响分析
        4.5.2 界面对水泥基的韧性影响规律分析
    4.6 本章小结
第5章 水泥基材料纤维增韧机理分析
    5.1 引言
    5.2 优化探究过程增韧对比
    5.3 椰壳纤维水泥基材料的等效模型分析
        5.3.1 椰壳纤维的等效模型分析
        5.3.2 椰壳纤维水泥基体的相互作用模型分析
        5.3.3 水泥基体对椰壳纤维剪切作用的模型分析
    5.4 基于纤维水泥基材料最优强韧性的影响因素优化机理分析
        5.4.1 纤维掺量对水泥基材料韧性的影响
        5.4.2 纤维长度对水泥基材料韧性的影响
    5.5 界面优化对水泥基材料韧性影响机理分析
        5.5.1 纤维吸水率
        5.5.2 界面粗糙度
        5.5.3 界面相容性
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]混凝土尺寸效应理论研究与断裂参数分析[D]. 黄海燕.河海大学 2004

硕士论文
[1]竹纤维增强水泥砂浆性能研究[D]. 刘玉莹.中南林业科技大学 2016
[2]粉煤灰纤维分散、软化及应用实验研究[D]. 景元琳.天津大学 2010
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本文编号：3044305