应变硬化水泥基复合材料配合比设计及性能优化

发布时间：2021-04-24 08:21

　　水泥基复合材料是最重要的建筑材料之一,具有强度高、成本低等突出优势,但其应用于基础设施建设时抗拉强度低、抗变形能力弱、脆性大的缺点也十分突出。因此,如何提高水泥基复合材料的延性,提高其抗变形能力,增强其安全性能和耐久性能,始终是本技术领域关注的难点与热点问题。根据微观力学、断裂力学和统计学基本原理设计的应变硬化水泥基复合材料（SHCC）在拉伸和剪切荷载下呈现很高的延性,最大拉伸应变达到3%。SHCC在国外也得到了广泛的应用如美国、日本和欧洲等,显示出广泛的应用前景。而SHCC采用的普通细骨料级配单一,配制的SHCC性能不稳定,以及进口PVA纤维成本过高,限制了SHCC在我国的推广应用。论文针对以上问题研究了SHCC基体中细骨料的用量与级配对基体工作性能的影响规律,探讨了细骨料级配与用量对SHCC应变硬化性能的影响规律;提出了基于细骨料级配与用量的SHCC配合比设计方法,比较了不同PVA纤维对SHCC不同龄期力学性能的影响,得到以下结论:（1）随着细石英粉掺量（0%-40%）的增加,SHCC基体扩展度依次降低,综合考虑基体的流动性与粘聚性,细石英粉最佳掺量为10%;随着粗石英粉掺量（0%... 

【文章来源】：湖北工业大学湖北省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 纤维增强水泥基复合材料
    1.2 应变硬化水泥基复合材料
        1.2.1 应变硬化水泥基复合材料的研究进展
        1.2.2 应变硬化水泥基复合材料的工程应用
    1.3 研究内容
第2章 原材料与实验方法
    2.1 实验原材料
        2.1.1 胶凝材料
        2.1.2 细骨料与填料
        2.1.3 PVA纤维
        2.1.4 减水剂
        2.1.5 水
    2.2 应变硬化水泥基复合材料（SHCC）的制备
    2.3 性能测试与表征
        2.3.1 基体浆体扩展度测试
        2.3.2 SHCC直接拉伸测试
        2.3.3 断裂韧性测试
        2.3.4 抗折抗压强度测试
        2.3.5 微观性能表征
第3章 应变硬化水泥基复合材料配合比设计
    3.1 细骨料颗粒级配设计
        3.1.1 细石英粉（FSP）掺量对基体工作性能的影响
        3.1.2 粗石英粉（CSP）掺量对基体工作性能的影响
    3.2 细骨料用量对SHCC基体工作性能的影响
        3.2.1 SHCC基体颗粒级配设计
        3.2.2 细骨料用量对SHCC基体工作性能的影响
    3.3 细骨料用量对SHCC力学性能的影响
        3.3.1 细骨料用量对SHCC力学性能性能的影响
        3.3.2 砂胶比对SHCC力学性能影响机制
    3.4 小结
第4章 PVA纤维对SHCC性能的影响
    4.1 纤维性能对SHCC性能的影响
        4.1.1 不同纤维增强水泥基复合材料的应变硬化性能
    4.2 龄期对SHCC性能的影响规律
        4.2.1 三种SHCC抗压抗折强度随龄期的变化规律
        4.2.2 三种SHCC应变硬化性能随龄期的变化规律
    4.3 SHCC基体性能随龄期的变化规律
    4.4 本章小结
第5章 甲基硅油处理细骨料对SHCC性能的影响
    5.1 设计思路
    5.2 甲基硅油处理实验过程
        5.2.1 骨料表面处理工艺—甲基硅油处理石英砂
        5.2.2 甲基硅油处理石英砂制备SHCC
        5.2.3 甲基硅油处理石英砂制备SHCC的强度测试
    5.3 甲基硅油处理石英砂对SHCC应变硬化性能的影响
        5.3.1 甲基硅油对SHCC性能的影响
        5.3.2 甲基硅油对SHCC性能的影响机制
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得成果



本文编号：3157021