天然纤维增强水泥基复合材料的力学性能与介质传输规律研究
发布时间：2022-02-11 13:44
素混凝土材料存在着抗拉强度低、易开裂以及脆性大等特点,严重限制了混凝土结构的耐久性和使用寿命。根据材料“复合化”思路,纤维增强水泥基复合材料应运而生。为了提高水泥基材料的韧性,在其中掺入一定量纤维可改善其脆性。由于天然纤维自身成本低、对环境污染小等特点,近年来已受到国内外越来越多学者的关注。尽管目前已开展了相关研究,但针对天然纤维水泥基复合材料力学性能和耐久性方面研究较少,且相关理论还不完善。因此,研究天然纤维水泥基复合材料力学物理性能及介质传输机理具有重要的理论和实践意义。基于以上考虑,本文开展了天然纤维水泥基复合材料力学性能及介质传输试验研究,并分析了混凝土内部碱性环境对天然纤维强度以及表观性能的影响,具体开展的工作及主要结论如下:（1）采用NaOH和Ca（OH）2两种溶液（pH=12）对两种天然纤维进行浸泡,分析了该碱性环境对菠萝叶和苎麻两种天然纤维抗拉强度及表观形貌的影响。结果发现,经过不同时间的碱溶液浸泡,天然纤维的表观形貌未有明显改变,但是其抗拉强度稍有不同程度的降低。NaOH溶液浸泡龄期为60d时,菠萝叶纤维和苎麻纤维的抗拉强度分别降低了13.1%、...
【文章来源】：青岛理工大学山东省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 纤维增强水泥复合材料的发展概况
1.3 纤维增强水泥基复合材料性能
1.3.1 纤维增强水泥基复合材料理论
1.3.2 纤维增强水泥基复合材料特性
1.4 国内外研究现状与分析
1.4.1 天然纤维增强水泥复合材料力学性能
1.4.2 天然纤维增强水泥复合材料介质传输机理
1.4.3 天然纤维增强水泥基复合材料的收缩变形
1.5 本文主要研究内容
第2章 试验材料与试件制备
2.1 试件制备
2.1.1 原材料
2.1.2 配合比设计
2.1.3 试件成型工艺
2.2 碱溶液对天然纤维表观以及强度的影响
2.3 本章小结
第3章 天然纤维增强水泥基复合材料的力学性能
3.1 混凝土断裂性能相关理论
3.1.1 基本原理
3.1.2 实验方法的对比分析
3.2 试件制备与试验方法
3.2.1 抗折、抗压试验
3.2.2 单轴拉伸试验
3.2.3 三点弯曲试验
3.2.4 四点弯曲试验
3.3 实验结果讨论与分析
3.3.1 天然纤维对水泥基材料抗折、抗压强度的影响
3.3.2 天然纤维对水泥基材料拉伸性能的影响
3.3.3 天然纤维对水泥基材料断裂能的影响
3.3.4 天然纤维对水泥基材料弯曲韧性的影响
3.4 本章小结
第4章 天然纤维增强水泥基复合材料的抗渗性能
4.1 水分侵入与氯离子侵蚀机理
4.1.1 毛细吸水机理
4.1.2 氯离子侵蚀机理
4.2 试件制备与试验方法
4.2.1 毛细吸水试验
4.2.2 氯离子侵蚀试验
4.3 实验结果讨论与分析
4.3.1 天然纤维对水泥基材料吸水特性的影响
4.3.2 天然纤维对水泥基材料抗氯离子侵蚀性能的影响
4.4 本章小结
第5章 纤维增强水泥基复合材料的干缩性能
5.1 干燥收缩相关机理
5.2 试件制备与实验方法
5.3 试验结果讨论与分析
5.3.1 天然纤维对水泥基材料失水的影响
5.3.2 天然纤维对水泥基材料收缩的影响
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]PVA-ECC抗折强度与氯离子渗透性能试验研究[J]. 司文静,封喜波. 硅酸盐通报. 2018(07)
[2]植物纤维增强水泥基复合材料研究综述[J]. 徐青,吴能森,苏忠高,邱仁辉. 福建建材. 2018(03)
[3]稻草纤维混凝土物理力学性能试验研究[J]. 谭曦,苏有文. 混凝土与水泥制品. 2016(05)
[4]竹纤维增强混凝土的力学性能与计算方法研究[J]. 张昌,黄真,王贤栋,陈国维. 四川建筑科学研究. 2015(01)
[5]剑麻纤维增强矿粉-粉煤灰水泥基砌块力学性能的研究[J]. 董健苗,毕洁夫,户相洛. 新型建筑材料. 2014(02)
[6]应用亚麻纤维减少混凝土塑性收缩开裂的研究[J]. 徐蕾. 混凝土. 2013(10)
[7]基于虚拟裂缝模型的混凝土断裂过程区研究[J]. 卿龙邦,李庆斌,管俊峰,王娟. 工程力学. 2012(09)
[8]剑麻纤维混凝土力学性能试验研究[J]. 包惠明,孟汉卿. 混凝土. 2011(03)
[9]混凝土弯曲韧性测试和评价方法综述[J]. 韩建国,阎培渝. 混凝土世界. 2010(11)
[10]轻质水泥基稻草纤维泡沫墙体材料的研究[J]. 王立久,姜欢. 新型建筑材料. 2008(07)
博士论文
[1]应变硬化水泥基复合材料损伤失效机理研究[D]. 王鹏刚.青岛理工大学 2014
[2]SHCC修复既有混凝土构件的界面粘结性能研究[D]. 胡春红.西安建筑科技大学 2013
硕士论文
[1]水分和氯离子在混凝土中传输的试验研究[D]. 马红.青岛理工大学 2018
[2]潮差环境下水泥基材料的氯离子渗透性及微观结构参数演变的试验研究[D]. 李登辉.浙江工业大学 2017
[3]改性竹原纤维水泥基复合材料制备及性能研究[D]. 支伟.福建农林大学 2017
[4]混杂纤维自密实混凝土力学性能及耐久性能研究[D]. 徐祥伟.深圳大学 2015
[5]应变硬化水泥基复合材料单轴拉伸性能及其温度影响规律研究[D]. 吴瑞雪.青岛理工大学 2013
[6]复合因素作用下PVA-SHCC渗透性能研究[D]. 黄巍林.青岛理工大学 2012
[7]玄武岩纤维混凝土路用性能试验研究[D]. 黄智.哈尔滨工业大学 2012
[8]基于反向分析的水泥基材料干缩性能研究[D]. 王龙军.青岛理工大学 2010
[9]异型塑钢纤维大掺量粉煤灰混凝土强度和断裂韧度研究[D]. 程大伟.西北农林科技大学 2009
[10]塑钢纤维混凝土力学性能及断裂性能研究[D]. 陈茜.西北农林科技大学 2009
本文编号：3620385
【文章来源】：青岛理工大学山东省
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 纤维增强水泥复合材料的发展概况
1.3 纤维增强水泥基复合材料性能
1.3.1 纤维增强水泥基复合材料理论
1.3.2 纤维增强水泥基复合材料特性
1.4 国内外研究现状与分析
1.4.1 天然纤维增强水泥复合材料力学性能
1.4.2 天然纤维增强水泥复合材料介质传输机理
1.4.3 天然纤维增强水泥基复合材料的收缩变形
1.5 本文主要研究内容
第2章 试验材料与试件制备
2.1 试件制备
2.1.1 原材料
2.1.2 配合比设计
2.1.3 试件成型工艺
2.2 碱溶液对天然纤维表观以及强度的影响
2.3 本章小结
第3章 天然纤维增强水泥基复合材料的力学性能
3.1 混凝土断裂性能相关理论
3.1.1 基本原理
3.1.2 实验方法的对比分析
3.2 试件制备与试验方法
3.2.1 抗折、抗压试验
3.2.2 单轴拉伸试验
3.2.3 三点弯曲试验
3.2.4 四点弯曲试验
3.3 实验结果讨论与分析
3.3.1 天然纤维对水泥基材料抗折、抗压强度的影响
3.3.2 天然纤维对水泥基材料拉伸性能的影响
3.3.3 天然纤维对水泥基材料断裂能的影响
3.3.4 天然纤维对水泥基材料弯曲韧性的影响
3.4 本章小结
第4章 天然纤维增强水泥基复合材料的抗渗性能
4.1 水分侵入与氯离子侵蚀机理
4.1.1 毛细吸水机理
4.1.2 氯离子侵蚀机理
4.2 试件制备与试验方法
4.2.1 毛细吸水试验
4.2.2 氯离子侵蚀试验
4.3 实验结果讨论与分析
4.3.1 天然纤维对水泥基材料吸水特性的影响
4.3.2 天然纤维对水泥基材料抗氯离子侵蚀性能的影响
4.4 本章小结
第5章 纤维增强水泥基复合材料的干缩性能
5.1 干燥收缩相关机理
5.2 试件制备与实验方法
5.3 试验结果讨论与分析
5.3.1 天然纤维对水泥基材料失水的影响
5.3.2 天然纤维对水泥基材料收缩的影响
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]PVA-ECC抗折强度与氯离子渗透性能试验研究[J]. 司文静,封喜波. 硅酸盐通报. 2018(07)
[2]植物纤维增强水泥基复合材料研究综述[J]. 徐青,吴能森,苏忠高,邱仁辉. 福建建材. 2018(03)
[3]稻草纤维混凝土物理力学性能试验研究[J]. 谭曦,苏有文. 混凝土与水泥制品. 2016(05)
[4]竹纤维增强混凝土的力学性能与计算方法研究[J]. 张昌,黄真,王贤栋,陈国维. 四川建筑科学研究. 2015(01)
[5]剑麻纤维增强矿粉-粉煤灰水泥基砌块力学性能的研究[J]. 董健苗,毕洁夫,户相洛. 新型建筑材料. 2014(02)
[6]应用亚麻纤维减少混凝土塑性收缩开裂的研究[J]. 徐蕾. 混凝土. 2013(10)
[7]基于虚拟裂缝模型的混凝土断裂过程区研究[J]. 卿龙邦,李庆斌,管俊峰,王娟. 工程力学. 2012(09)
[8]剑麻纤维混凝土力学性能试验研究[J]. 包惠明,孟汉卿. 混凝土. 2011(03)
[9]混凝土弯曲韧性测试和评价方法综述[J]. 韩建国,阎培渝. 混凝土世界. 2010(11)
[10]轻质水泥基稻草纤维泡沫墙体材料的研究[J]. 王立久,姜欢. 新型建筑材料. 2008(07)
博士论文
[1]应变硬化水泥基复合材料损伤失效机理研究[D]. 王鹏刚.青岛理工大学 2014
[2]SHCC修复既有混凝土构件的界面粘结性能研究[D]. 胡春红.西安建筑科技大学 2013
硕士论文
[1]水分和氯离子在混凝土中传输的试验研究[D]. 马红.青岛理工大学 2018
[2]潮差环境下水泥基材料的氯离子渗透性及微观结构参数演变的试验研究[D]. 李登辉.浙江工业大学 2017
[3]改性竹原纤维水泥基复合材料制备及性能研究[D]. 支伟.福建农林大学 2017
[4]混杂纤维自密实混凝土力学性能及耐久性能研究[D]. 徐祥伟.深圳大学 2015
[5]应变硬化水泥基复合材料单轴拉伸性能及其温度影响规律研究[D]. 吴瑞雪.青岛理工大学 2013
[6]复合因素作用下PVA-SHCC渗透性能研究[D]. 黄巍林.青岛理工大学 2012
[7]玄武岩纤维混凝土路用性能试验研究[D]. 黄智.哈尔滨工业大学 2012
[8]基于反向分析的水泥基材料干缩性能研究[D]. 王龙军.青岛理工大学 2010
[9]异型塑钢纤维大掺量粉煤灰混凝土强度和断裂韧度研究[D]. 程大伟.西北农林科技大学 2009
[10]塑钢纤维混凝土力学性能及断裂性能研究[D]. 陈茜.西北农林科技大学 2009
本文编号：3620385
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