PVA-钢纤维增强水泥基材料力学性能研究
发布时间：2022-01-16 01:30
纤维增强水泥基材料是将纤维掺入水泥基材料中的一种复合材料,以ECC（Engineered Cementitious Composite）工程复合水泥基材料为首要代表,其具有普通水泥基材料所不具备的应变硬化特性,在承受弯曲应力时展现多缝开裂的性质,克服了普通水泥基材料质脆、开裂、拉伸弯曲性能较差等问题,本文旨在ECC的基础上,将PVA纤维和钢纤维以一定比例混杂掺入对水泥基材料进行复合增强增韧,实现复合水泥基材料高强度与高弯曲韧性相匹配的目的。本文主要研究PVA纤维与钢纤维通过单掺、复掺对复合增强的水泥基材料弯曲和压缩性能,进行立方体试件压缩试验与薄板三分点处双点加载弯曲试验,之后对得到的抗压和抗弯试验结果进行非线性回归分析,建立纤维掺量对抗压强度、极限抗弯强度、极限跨中挠度的预测模型,并对复掺的水泥基材料建立压应力-应变曲线的本构模型。PVA-钢纤维增强水泥基材料压缩性能研究表明,当钢纤维体积掺量大于0.6%时,钢纤维对水泥基材料的抗压强度有较大程度提高,钢纤维体积掺量0.8%时抗压强度提高了24%,掺PVA纤维对立方体试件的抗压强度也有一定的提升,当PVA纤维体积掺量1.6%时抗压强度...
【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】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型ECC拉伸应力应变曲线和裂缝宽度发展图[15]
\7d、28dPVA-ECC耐磨试验[16]
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-5-土的膨胀率，而钢纤维的掺入可以延后混凝土膨胀行为的发生。姚鹏飞[23]对钢-聚丙烯混杂纤维对于轻骨料混凝土力学性能的研究，主要研究其抗压与抗折性能，其研究发现钢纤维和聚丙烯纤维复合掺入混凝土后，轻骨料混凝土的抗折强度和抗折弹性模量试验值有明显提高。不同组合的混杂纤维使得轻骨料混凝土的平均抗折强度提高约21.3%，最多的一组提高了58.2%；而试验测得的平均抗折弹性模量提高了8.9%，最多的一组提高了20.7%，见图1-3。图1-3钢纤维体积掺率对抗折强度的影响[23]高丹盈等人[24,25]用钢筋和钢纤维复合增强混凝土，对其黏结强度进行测试，归纳出钢筋与钢纤维复合增强混凝土的黏结强度的计算方法，对其计算方法进行了试验验证，结果表明钢纤维体积掺量在0.5%~1.5%范围内，随着测试试件相对保护层厚度的增加以及试件表面裂缝数量的增多，测得的相对黏结强度逐渐增大；一定范围内随着钢筋有效直径的增加，试件相对黏结强度逐渐减校陈倩等人[26]研究了聚丙烯纤维体积掺量、钢纤维体积掺量和钢纤维与聚丙烯纤维的长径比这三种主要因素对混凝土的力学性能影响，设计并制作了171个复合纤维增强混凝土试块，对试块进行立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度测试，试验发现纤维体积掺量及纤维的长径比对超高性能混凝土强度有较大的影响。结果表明，混凝土中复合掺入钢纤维和聚丙烯纤维后，超高性能混凝土的立方体试块的平均抗压强度可提高36.3％，平均轴心抗压强度可提高31.9％，平均劈裂抗拉强度可提高539％；由试验可知，钢纤维体积掺量1.5％、聚丙烯纤维体积掺量0.10％时其强度最高；陈倩等人基于试验结果建立了钢纤维体积掺量、聚乙烯纤维体积掺量对立方体抗压强度影响的预测模型，并且根据试验数
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢-聚丙烯混杂纤维增强超高性能混凝土强度试验研究[J]. 陈倩,徐礼华,吴方红,曾彦钦,梁旭宇. 硅酸盐通报. 2020(03)
[2]低成本PVA纤维对超高韧性水泥基复合材料力学性能的影响[J]. 阚黎黎,章志,张利,刘卫东. 工程力学. 2019(11)
[3]钢纤维在水泥基复合材料中粘结性能的研究进展[J]. 王术飞. 公路工程. 2019(04)
[4]玄武岩-PVA混杂纤维混凝土力学性能研究[J]. 惠存,曹旭,刘盼,李乐锋,王帅旗,海然. 中原工学院学报. 2018(06)
[5]钢筋与钢纤维混凝土黏结强度计算方法研究[J]. 高丹盈,陈刚,汤寄予,HADI Muhammad Najib Sadraddin,赵亮平. 建筑结构学报. 2018(09)
[6]钢筋与钢纤维再生混凝土黏结滑移性能及模型[J]. 高丹盈,朱倩. 中国公路学报. 2018(06)
[7]建筑工程混凝土与新型材料施工技术的思考[J]. 王晓妍. 中国战略新兴产业. 2017(48)
[8]钢纤维混凝土在土木工程中的应用综述[J]. 孔琳洁,项建国. 建材发展导向. 2017(16)
[9]基于SPSS回归分析的锂渣混凝土抗压强度预测模型[J]. 许开成,毕丽苹,陈梦成. 建筑科学与工程学报. 2017(01)
[10]钢-聚丙烯混杂纤维混凝土真三轴应力-应变关系试验研究[J]. 苏洁,李彪,池寅. 施工技术. 2016(S2)
硕士论文
[1]以ECC为保护层的钢筋混凝土构件耐久性研究[D]. 孟峻田.防灾科技学院 2019
[2]混杂纤维在超高性能混凝土薄板中增强增韧作用的研究[D]. 谢林兵.湖南大学 2017
[3]钢—聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土抗压与抗折性能试验研究[D]. 姚鹏飞.武汉工程大学 2017
[4]PVA纤维增强应变硬化水泥基复合材料的性能研究[D]. 陈垚俊.武汉理工大学 2017
[5]国产PVA纤维增强水泥基复合材料制备及其力学性能研究[D]. 陈伟康.扬州大学 2016
[6]ECC力学性能及其增强钢筋/FRP筋—混凝土复合梁受弯性能研究[D]. 王必元.扬州大学 2016
[7]PVA纤维水泥基复合材料（PVA-ECC）拉伸和弯曲性能试验研究[D]. 张栋翔.内蒙古工业大学 2016
[8]大掺量粉煤灰ECC耐久性试验研究[D]. 周伟.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3591669
【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】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型ECC拉伸应力应变曲线和裂缝宽度发展图[15]
\7d、28dPVA-ECC耐磨试验[16]
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-5-土的膨胀率，而钢纤维的掺入可以延后混凝土膨胀行为的发生。姚鹏飞[23]对钢-聚丙烯混杂纤维对于轻骨料混凝土力学性能的研究，主要研究其抗压与抗折性能，其研究发现钢纤维和聚丙烯纤维复合掺入混凝土后，轻骨料混凝土的抗折强度和抗折弹性模量试验值有明显提高。不同组合的混杂纤维使得轻骨料混凝土的平均抗折强度提高约21.3%，最多的一组提高了58.2%；而试验测得的平均抗折弹性模量提高了8.9%，最多的一组提高了20.7%，见图1-3。图1-3钢纤维体积掺率对抗折强度的影响[23]高丹盈等人[24,25]用钢筋和钢纤维复合增强混凝土，对其黏结强度进行测试，归纳出钢筋与钢纤维复合增强混凝土的黏结强度的计算方法，对其计算方法进行了试验验证，结果表明钢纤维体积掺量在0.5%~1.5%范围内，随着测试试件相对保护层厚度的增加以及试件表面裂缝数量的增多，测得的相对黏结强度逐渐增大；一定范围内随着钢筋有效直径的增加，试件相对黏结强度逐渐减校陈倩等人[26]研究了聚丙烯纤维体积掺量、钢纤维体积掺量和钢纤维与聚丙烯纤维的长径比这三种主要因素对混凝土的力学性能影响，设计并制作了171个复合纤维增强混凝土试块，对试块进行立方体抗压强度、轴心抗压强度和劈裂抗拉强度测试，试验发现纤维体积掺量及纤维的长径比对超高性能混凝土强度有较大的影响。结果表明，混凝土中复合掺入钢纤维和聚丙烯纤维后，超高性能混凝土的立方体试块的平均抗压强度可提高36.3％，平均轴心抗压强度可提高31.9％，平均劈裂抗拉强度可提高539％；由试验可知，钢纤维体积掺量1.5％、聚丙烯纤维体积掺量0.10％时其强度最高；陈倩等人基于试验结果建立了钢纤维体积掺量、聚乙烯纤维体积掺量对立方体抗压强度影响的预测模型，并且根据试验数
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢-聚丙烯混杂纤维增强超高性能混凝土强度试验研究[J]. 陈倩,徐礼华,吴方红,曾彦钦,梁旭宇. 硅酸盐通报. 2020(03)
[2]低成本PVA纤维对超高韧性水泥基复合材料力学性能的影响[J]. 阚黎黎,章志,张利,刘卫东. 工程力学. 2019(11)
[3]钢纤维在水泥基复合材料中粘结性能的研究进展[J]. 王术飞. 公路工程. 2019(04)
[4]玄武岩-PVA混杂纤维混凝土力学性能研究[J]. 惠存,曹旭,刘盼,李乐锋,王帅旗,海然. 中原工学院学报. 2018(06)
[5]钢筋与钢纤维混凝土黏结强度计算方法研究[J]. 高丹盈,陈刚,汤寄予,HADI Muhammad Najib Sadraddin,赵亮平. 建筑结构学报. 2018(09)
[6]钢筋与钢纤维再生混凝土黏结滑移性能及模型[J]. 高丹盈,朱倩. 中国公路学报. 2018(06)
[7]建筑工程混凝土与新型材料施工技术的思考[J]. 王晓妍. 中国战略新兴产业. 2017(48)
[8]钢纤维混凝土在土木工程中的应用综述[J]. 孔琳洁,项建国. 建材发展导向. 2017(16)
[9]基于SPSS回归分析的锂渣混凝土抗压强度预测模型[J]. 许开成,毕丽苹,陈梦成. 建筑科学与工程学报. 2017(01)
[10]钢-聚丙烯混杂纤维混凝土真三轴应力-应变关系试验研究[J]. 苏洁,李彪,池寅. 施工技术. 2016(S2)
硕士论文
[1]以ECC为保护层的钢筋混凝土构件耐久性研究[D]. 孟峻田.防灾科技学院 2019
[2]混杂纤维在超高性能混凝土薄板中增强增韧作用的研究[D]. 谢林兵.湖南大学 2017
[3]钢—聚丙烯混杂纤维轻骨料混凝土抗压与抗折性能试验研究[D]. 姚鹏飞.武汉工程大学 2017
[4]PVA纤维增强应变硬化水泥基复合材料的性能研究[D]. 陈垚俊.武汉理工大学 2017
[5]国产PVA纤维增强水泥基复合材料制备及其力学性能研究[D]. 陈伟康.扬州大学 2016
[6]ECC力学性能及其增强钢筋/FRP筋—混凝土复合梁受弯性能研究[D]. 王必元.扬州大学 2016
[7]PVA纤维水泥基复合材料（PVA-ECC）拉伸和弯曲性能试验研究[D]. 张栋翔.内蒙古工业大学 2016
[8]大掺量粉煤灰ECC耐久性试验研究[D]. 周伟.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3591669
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