混凝土帆布的力学性能及其复合管研究

发布时间：2017-10-26 19:03

  本文关键词：混凝土帆布的力学性能及其复合管研究

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【摘要】：三维间隔织物增强水泥基复合材料布(3D Spacer Fabric Reinforced Cementitious Composites,3DSFRC,简称混凝土帆布,Concrete Canvas,CC)。混凝土帆布的成型施工特点是预先将水泥粉体填充到三维织物中,再对织物表面进行封装处理,使得水泥粉体不会漏出,待使用时直接将混凝土帆布覆盖或包裹在结构或物体表面,然后在三维织物表面浇水,水泥粉体与水发生水化反应,数小时内混凝土帆布硬化成坚固的建筑构件。本文对混凝土帆布的应用进行探索和验证,进行了混凝土帆布拉伸性能、混凝土帆布增强塑料复合管受力性能和复合管约束混凝土的受压性能试验,得出以下结论:(1)首先研究制备混凝土帆布,运用硫铝酸盐水泥和硬石膏作为基体最佳;通过混凝土帆布的拉伸试验,研究表明:纬向织物比经向织物的拉伸强度提升了约135.65%,随着养护天数的增长,试件初裂荷载逐渐增大,在开裂后,承载力有突降,然后织物网开始发挥作用,荷载可以继续增加,直至织物网断裂,荷载瞬间下降,试件破坏。(2)通过对比PVC管,包裹混凝土帆布的复合管的性能显著提高,环刚度、极限受压承载力和极限受弯承载力分别提高了261.85%、82.79%、106.15%。(3)研究复合管约束混凝土的受压性能试验,结果表明:复合管约束混凝土可以显著提高混凝土的强度和延性,随着碳纤维布层数的增加,复合管混凝土柱的强度提升幅度呈下降状态。通过复合管混凝土柱的应力—应变曲线,可知推断出其呈两个阶段,第一阶段与素混凝土柱的应力—应变曲线基本相似,第二阶段为应力强化段。此次研究验证了混凝土帆布的应用,拓展了其应用前景,促进了新材料、新技术在工程中的应用。
【关键词】：三维间隔织物 力学性能 复合管 约束
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528.7
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 TRC技术在国内外研究现状12-16
• 1.2.1 TRC的简介12
• 1.2.2 TRC性能研究发展概况12-16
• 1.3 FRP加固管道的研究现状16-17
• 1.4 PVC管混凝土柱研究现状17-18
• 1.5 本课题研究意义和主要内容18-20
• 1.5.1 研究意义18-19
• 1.5.2 研究主要内容19-20
• 第二章 混凝土帆布性能研究20-29
• 2.1 混凝土帆布的制备20-23
• 2.1.1 原材料20-21
• 2.1.2 混凝土帆布的制作21
• 2.1.3 制作结果21-22
• 2.1.4 密实度22-23
• 2.2 混凝土帆布拉伸性能试验研究23-28
• 2.2.1 试件设计与制作23-24
• 2.2.2 试验装置及加载方案24
• 2.2.3 试验结果24-26
• 2.2.4 破坏形态26-27
• 2.2.5 承载力分析27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 混凝土帆布增强塑料复合管受力性能研究29-44
• 3.1 试验材料及其性能29-32
• 3.1.1 纤维织物网29-31
• 3.1.2 碳纤维布31-32
• 3.2 复合管的压扁试验32-36
• 3.2.1 试件设计及制作32-33
• 3.2.2 试验装置及加载方案33-34
• 3.2.3 试验结果34-35
• 3.2.4 试验现象35
• 3.2.5 结果分析35-36
• 3.3 复合管的轴压试验36-38
• 3.3.1 试验概况36-37
• 3.3.2 试验结果37
• 3.3.3 试验现象37-38
• 3.3.4 结果分析38
• 3.4 复合管的三点弯曲试验38-42
• 3.4.1 试件的设计及制作38-39
• 3.4.2 试验装置及加载方案39-40
• 3.4.3 试验结果40
• 3.4.4 试验现象40-41
• 3.4.5 试验分析41-42
• 3.5 本章小结42-44
• 第四章 复合管约束混凝土的受压性能试验研究44-61
• 4.1 概述44
• 4.2 试验设计44-51
• 4.2.1 试件设计44
• 4.2.2 原材料的性能44-46
• 4.2.3 试件制作46-49
• 4.2.4 试验加载方案和测点布置49-51
• 4.3 试验与结果分析51-55
• 4.3.1 试验现象51-53
• 4.3.2 试验结果分析53-55
• 4.4 荷载—应变关系曲线分析55-57
• 4.5 柱的承载力计算57-60
• 4.5.1 三向应力约束作用57-59
• 4.5.2 基本假设59-60
• 4.5.3 轴压承载力60
• 4.6 本章小结60-61
• 第五章 结论与展望61-63
• 5.1 结论61
• 5.2 展望61-63
• 参考文献63-67
• 图表目录67-70
• 致谢70-71
• 作者简介71

【参考文献】

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本文编号：1100003