聚丙烯纤维增强水泥基复合材料（PP-ECC）弯曲试验及分形特性研究
发布时间：2020-12-19 18:02
近年来,随着社会的发展,混凝土结构朝着安全性更高、质量更稳定、耐久性更强的方向发展,由水泥基复和而成的普通混凝土已经不能满足越来越高的工程质量要求,新型超高韧性水泥基复合材料愈发引起人们的重视。超高韧性水泥基复合材料（Engineered Cementitious Composites,简称ECC）是一种功能型纤维增强水泥基复合材料,它一般以水泥、粉煤灰等胶凝材料和细骨料作为基体,同时掺入体积掺量不超过2.5%的短纤维搅拌成型,硬化后的纤维增强水泥基复合材料在拉伸荷载作用下产生多条细密裂缝,表现出独有的应变-硬化现象,这种ECC材料具备较高的韧性和延展性以及优秀的裂缝控制能力,有利于解决我国混凝土结构因混凝土脆性大、易开裂且开裂后裂缝宽度不可控、耐久性和延性差等弊端导致的一系列工程难题。21世纪以来,国内外学者投入了大量时间、精力对ECC进行研究,包括理论分析、原材料、配合比、力学性能等方面。纤维作为ECC的核心增强体,是ECC制备技术的研究重点,目前国外学者主要采用表面经处治的特制聚乙烯醇（PVA）纤维来制备ECC材料,然而我国尚未掌握成熟的PVA纤维表面处治技术,且这种特制PVA纤...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
普通硅酸盐水泥（PO52.5）
吉林大学硕士学位论文12表2.1水泥的基本物理力学性能参数密度kg/m3凝结时间/min比表面积m2/kg抗压强度/MPa)抗折强度/MPa初凝终凝3d28d3d28d实测值310022031037529.157.55.78.4标准要求-≥45≤600≥300≥23.0≥52.5≥4.0≥7.0根据表2.1，本文中水泥的性能测试结果满足《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）中对于P.O52.5级普通硅酸盐水泥的相关要求。2.骨料本文中的试验不掺入任何粗骨料，仅使用吉林省长春市创景建材有限公司提供的细砂作为细骨料，最大粒径为0.6mm，细度模数为1.4，如图2.2，参考《普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法标准》（JGJ52-2006），其筛分结果如表2.2所示。图2.2细砂表2.2砂的各级筛分通过率最大粒径/mm筛孔直径/mm0.60.30.150.075通过率10071.80.1103.粉煤灰粉煤灰一般指煤在燃烧时排放出的微小固体颗粒，呈多孔型蜂窝状，具有较大的比面积以及很高的吸附性，有利于填充集料和PP纤维界面间的微观结构。本文中使用粉煤灰为河南荣昌盛净水材料有限公司生产的一级粉煤灰，如图2.3，其主要物理性能（烧失量、SO3含量由厂家提供）如表2.3所示。
第2章原材料及试验方法13图2.3一级粉煤灰表2.3粉煤灰的主要物理性能外观灰褐色粉末含固量（粉剂）≥92%pH值（5%水溶液）7-9硫酸钠含量（粉剂）16%-19%水泥净浆流动度≥200mm减水率12%-20%4.纤维纤维是ECC材料的核心增强体，纤维的直径、长细比、模量等自身特性对制备出的纤维水泥基复合材料的特性有着重要影响，本文使用的聚丙烯（PP）纤维由中纺纤建凯泰科技有限公司生产，纤维外观如图2.4所示，Y型截面，纤维表面有压痕处理，有利于增强纤维与水泥基体间的摩擦力，主要物理性能指标见表2.4。图2.4聚丙烯（PP）纤维
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同纤维增强水泥基复合材料的基本力学性能研究[J]. 王文炜,况宇亮,田俊,郑宇宙,陈宇新. 应用基础与工程科学学报. 2016(01)
[2]不同水灰比、养护条件下混凝土孔结构、抗压强度与分形维数之间的关系[J]. 谢超,王起才,李盛,惠兵. 硅酸盐通报. 2015(12)
[3]钢纤维混凝土弯曲韧性及其评价方法[J]. 高丹盈,赵亮平,冯虎,赵顺波. 建筑材料学报. 2014(05)
[4]生态型高延性水泥基复合材料的变形性能研究[J]. 张丽辉,郭丽萍,孙伟,谌正凯. 混凝土. 2014(08)
[5]新型粗聚烯烃纤维高性能混凝土弯曲韧性[J]. 邓宗才,刘国平,杜超超,施慧聪. 建筑材料学报. 2014(02)
[6]基于CT图像处理技术的混凝土细观破裂分形分析[J]. 田威,党发宁,陈厚群. 应用基础与工程科学学报. 2012(03)
[7]超高韧性水泥基复合材料弯曲性能及韧性评价方法[J]. 李贺东,徐世烺. 土木工程学报. 2010(03)
[8]高强箍筋混凝土梁裂缝分布的分形特征[J]. 李艳艳,戎贤,王铁成. 工程力学. 2009(S1)
[9]钢纤维混凝土弯曲韧性指数计算方法探讨[J]. 卫明山,谢向东,李景军,向东. 四川建筑科学研究. 2008(05)
[10]外部荷载作用下混凝土构件表面裂缝发展的分形特性研究[J]. 王倩,姜大鹏,李文博,高菲. 工程建设. 2007(06)
博士论文
[1]超高韧性水泥基复合材料动态力学性能的试验研究[D]. 刘问.大连理工大学 2012
[2]混凝土分形断裂行为及损伤本构研究[D]. 张衡.华南理工大学 2010
[3]超高韧性水泥基复合材料基本力学性能和应变硬化过程理论分析[D]. 蔡向荣.大连理工大学 2010
[4]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]超高韧性纤维增强混凝土的制备技术及试验研究[D]. 朱志清.吉林大学 2019
[2]配筋超高韧性水泥基复合材料梁弯曲性能分析[D]. 蔡振兴.大连理工大学 2014
[3]分形理论在钢筋混凝土构件表面裂缝发展规律研究的应用[D]. 王倩.青岛理工大学 2008
[4]冲击荷载下混凝土材料损伤破坏的分形实验研究[D]. 李建雄.武汉理工大学 2008
本文编号：2926339
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
普通硅酸盐水泥（PO52.5）
吉林大学硕士学位论文12表2.1水泥的基本物理力学性能参数密度kg/m3凝结时间/min比表面积m2/kg抗压强度/MPa)抗折强度/MPa初凝终凝3d28d3d28d实测值310022031037529.157.55.78.4标准要求-≥45≤600≥300≥23.0≥52.5≥4.0≥7.0根据表2.1，本文中水泥的性能测试结果满足《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）中对于P.O52.5级普通硅酸盐水泥的相关要求。2.骨料本文中的试验不掺入任何粗骨料，仅使用吉林省长春市创景建材有限公司提供的细砂作为细骨料，最大粒径为0.6mm，细度模数为1.4，如图2.2，参考《普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法标准》（JGJ52-2006），其筛分结果如表2.2所示。图2.2细砂表2.2砂的各级筛分通过率最大粒径/mm筛孔直径/mm0.60.30.150.075通过率10071.80.1103.粉煤灰粉煤灰一般指煤在燃烧时排放出的微小固体颗粒，呈多孔型蜂窝状，具有较大的比面积以及很高的吸附性，有利于填充集料和PP纤维界面间的微观结构。本文中使用粉煤灰为河南荣昌盛净水材料有限公司生产的一级粉煤灰，如图2.3，其主要物理性能（烧失量、SO3含量由厂家提供）如表2.3所示。
第2章原材料及试验方法13图2.3一级粉煤灰表2.3粉煤灰的主要物理性能外观灰褐色粉末含固量（粉剂）≥92%pH值（5%水溶液）7-9硫酸钠含量（粉剂）16%-19%水泥净浆流动度≥200mm减水率12%-20%4.纤维纤维是ECC材料的核心增强体，纤维的直径、长细比、模量等自身特性对制备出的纤维水泥基复合材料的特性有着重要影响，本文使用的聚丙烯（PP）纤维由中纺纤建凯泰科技有限公司生产，纤维外观如图2.4所示，Y型截面，纤维表面有压痕处理，有利于增强纤维与水泥基体间的摩擦力，主要物理性能指标见表2.4。图2.4聚丙烯（PP）纤维
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同纤维增强水泥基复合材料的基本力学性能研究[J]. 王文炜,况宇亮,田俊,郑宇宙,陈宇新. 应用基础与工程科学学报. 2016(01)
[2]不同水灰比、养护条件下混凝土孔结构、抗压强度与分形维数之间的关系[J]. 谢超,王起才,李盛,惠兵. 硅酸盐通报. 2015(12)
[3]钢纤维混凝土弯曲韧性及其评价方法[J]. 高丹盈,赵亮平,冯虎,赵顺波. 建筑材料学报. 2014(05)
[4]生态型高延性水泥基复合材料的变形性能研究[J]. 张丽辉,郭丽萍,孙伟,谌正凯. 混凝土. 2014(08)
[5]新型粗聚烯烃纤维高性能混凝土弯曲韧性[J]. 邓宗才,刘国平,杜超超,施慧聪. 建筑材料学报. 2014(02)
[6]基于CT图像处理技术的混凝土细观破裂分形分析[J]. 田威,党发宁,陈厚群. 应用基础与工程科学学报. 2012(03)
[7]超高韧性水泥基复合材料弯曲性能及韧性评价方法[J]. 李贺东,徐世烺. 土木工程学报. 2010(03)
[8]高强箍筋混凝土梁裂缝分布的分形特征[J]. 李艳艳,戎贤,王铁成. 工程力学. 2009(S1)
[9]钢纤维混凝土弯曲韧性指数计算方法探讨[J]. 卫明山,谢向东,李景军,向东. 四川建筑科学研究. 2008(05)
[10]外部荷载作用下混凝土构件表面裂缝发展的分形特性研究[J]. 王倩,姜大鹏,李文博,高菲. 工程建设. 2007(06)
博士论文
[1]超高韧性水泥基复合材料动态力学性能的试验研究[D]. 刘问.大连理工大学 2012
[2]混凝土分形断裂行为及损伤本构研究[D]. 张衡.华南理工大学 2010
[3]超高韧性水泥基复合材料基本力学性能和应变硬化过程理论分析[D]. 蔡向荣.大连理工大学 2010
[4]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]超高韧性纤维增强混凝土的制备技术及试验研究[D]. 朱志清.吉林大学 2019
[2]配筋超高韧性水泥基复合材料梁弯曲性能分析[D]. 蔡振兴.大连理工大学 2014
[3]分形理论在钢筋混凝土构件表面裂缝发展规律研究的应用[D]. 王倩.青岛理工大学 2008
[4]冲击荷载下混凝土材料损伤破坏的分形实验研究[D]. 李建雄.武汉理工大学 2008
本文编号：2926339
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