微胶囊自修复混凝土冲击力学性能及自修复性能研究
发布时间：2021-05-18 09:46
对混凝土结构而言,裂缝的形成与发展是一种常见现象。而当带裂缝工作的混凝土结构遇到有害物质时,则会加剧结构损伤劣化的风险,进而对安全性与耐久性构成威胁。自修复混凝土是近些年发展起来的一种土木工程功能材料,在不需要对结构进行重大干预的情况下可以促进裂缝的自愈合,对造成的开裂与损伤能够进行自修复。与传统方法相比,自修复混凝土技术致力于提高工程结构耐久性、延长服役寿命,符合人们对建筑材料和结构提出的“功能智能一体化”的要求,拥有广阔的发展前景。基于微胶囊方式的自修复体系是自修复混凝土研究领域的一个重要分支,其对准静态荷载作用下混凝土力学性能的修复效果已被国内外相关试验研究所证实。然而,目前对微胶囊自修复混凝土在动态载荷作用下力学性能与修复性能的研究较为匮乏,并且对影响其宏观性能的微观机理缺乏系统的研究。基于当前研究现状,本文一方面从动力性能角度来考察微胶囊自修复混凝土在冲击载荷作用下的动力特性及修复效果,另一方面利用宏微观相结合的实验方法研究混凝土损伤开裂状态下微胶囊自修复体系的修复机理。此外,为推进微胶囊自修复混凝土的应用研究,本文还结合工程项目探索了实际应用的可行性。...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 混凝土结构损伤劣化
1.3 自修复混凝土研究动态
1.3.1 矿物掺合料自愈合体系
1.3.2 微生物自修复体系
1.3.3 电化学沉积修复体系
1.3.4 微胶囊自修复体系
1.3.5 修复效果表征与评价
1.4 混凝土冲击动力性能研究现状
1.5 当前研究存在问题
1.6 本文研究内容
第2章 微胶囊自修复混凝土试样制备与表征
2.1 引言
2.2 原材料与配合比
2.2.1 试验用原材料
2.2.2 微胶囊基本性能
2.2.3 配合比设计
2.3 自修复混凝土试样制备
2.4 自修复混凝土的超声检测与自修复效果表征
2.4.1 原理与设备
2.4.2 检校与测试
2.4.3 超声波检测自修复混凝土
2.4.4 受损自修复混凝土的声学表征
2.4.5 自修复混凝土修复效果表征
2.5 本章小结
第3章 冲击载荷下微胶囊自修复混凝土动力性能试验研究
3.1 引言
3.2 分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统
3.2.1 基本原理与装置
3.2.2 系统调试与操作流程
3.3 试样准备及试验方法
3.3.1 试样准备
3.3.2 静态抗压强度试验
3.3.3 静态劈裂抗拉强度试验
3.3.4 动态冲击压缩试验
3.3.5 动态劈裂拉伸试验
3.3.6 动态力学性能及修复效果评估
3.4 结果与讨论
3.4.1 微胶囊掺量对静态强度的影响
3.4.2 微胶囊掺量对动态强度的影响
3.4.3 冲击载荷作用下应变率效应分析
3.4.4 冲击载荷作用下破坏形态分析
3.4.5 冲击载荷作用下动态增强因子(DIF)分析
3.4.6 冲击载荷作用下的修复效果分析
3.5 本章小结
第4章 微胶囊自修复混凝土自修复性能及工程应用
4.1 引言
4.2 工程背景
4.3 试验方案与程序
4.3.1 原材料与配合比
4.3.2 试样制备、养护与损伤
4.3.3 试验程序
4.3.4 自修复效果评估
4.4 结果与讨论
4.4.1 基于单轴抗压强度试验的修复效果分析
4.4.2 基于RCM试验的修复效果分析
4.4.3 长期收缩性能
4.4.4 微结构分析
4.4.5 应变监测与试验观测
4.5 本章小结
第5章 全文结论及研究展望
5.1 全文结论
5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴压荷载下钢管混凝土损伤状态超声波检测[J]. 陈猛,陈希卓,陈耕野,赵俊植. 东北大学学报(自然科学版). 2018(10)
[2]微胶囊自修复水泥基材料的微观结构研究[J]. 王险峰,孙培培,邢锋,韩宁旭. 防灾减灾工程学报. 2016(01)
[3]Dynamic rock tests using split Hopkinson（Kolsky）bar system-A review[J]. Kaiwen Xia,Wei Yao. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2015(01)
[4]混凝土裂缝的微生物自修复效果[J]. 钱春香,李瑞阳,潘庆峰,罗勉,荣辉. 东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[5]基于微生物矿化沉积的混凝土裂缝修复研究进展[J]. 徐晶. 浙江大学学报(工学版). 2012(11)
[6]超声波检测混凝土构件循环荷载下的损伤[J]. 廖杰洪,陆洲导,余江滔. 结构工程师. 2012(05)
[7]电化学沉积法修复钢筋混凝土裂缝的愈合效果[J]. 蒋正武,孙振平,王培铭. 东南大学学报(自然科学版). 2006(S2)
博士论文
[1]水泥基材料用微胶囊自修复技术与原理的研究[D]. 张鸣.中南大学 2013
本文编号：3193578
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 混凝土结构损伤劣化
1.3 自修复混凝土研究动态
1.3.1 矿物掺合料自愈合体系
1.3.2 微生物自修复体系
1.3.3 电化学沉积修复体系
1.3.4 微胶囊自修复体系
1.3.5 修复效果表征与评价
1.4 混凝土冲击动力性能研究现状
1.5 当前研究存在问题
1.6 本文研究内容
第2章 微胶囊自修复混凝土试样制备与表征
2.1 引言
2.2 原材料与配合比
2.2.1 试验用原材料
2.2.2 微胶囊基本性能
2.2.3 配合比设计
2.3 自修复混凝土试样制备
2.4 自修复混凝土的超声检测与自修复效果表征
2.4.1 原理与设备
2.4.2 检校与测试
2.4.3 超声波检测自修复混凝土
2.4.4 受损自修复混凝土的声学表征
2.4.5 自修复混凝土修复效果表征
2.5 本章小结
第3章 冲击载荷下微胶囊自修复混凝土动力性能试验研究
3.1 引言
3.2 分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统
3.2.1 基本原理与装置
3.2.2 系统调试与操作流程
3.3 试样准备及试验方法
3.3.1 试样准备
3.3.2 静态抗压强度试验
3.3.3 静态劈裂抗拉强度试验
3.3.4 动态冲击压缩试验
3.3.5 动态劈裂拉伸试验
3.3.6 动态力学性能及修复效果评估
3.4 结果与讨论
3.4.1 微胶囊掺量对静态强度的影响
3.4.2 微胶囊掺量对动态强度的影响
3.4.3 冲击载荷作用下应变率效应分析
3.4.4 冲击载荷作用下破坏形态分析
3.4.5 冲击载荷作用下动态增强因子(DIF)分析
3.4.6 冲击载荷作用下的修复效果分析
3.5 本章小结
第4章 微胶囊自修复混凝土自修复性能及工程应用
4.1 引言
4.2 工程背景
4.3 试验方案与程序
4.3.1 原材料与配合比
4.3.2 试样制备、养护与损伤
4.3.3 试验程序
4.3.4 自修复效果评估
4.4 结果与讨论
4.4.1 基于单轴抗压强度试验的修复效果分析
4.4.2 基于RCM试验的修复效果分析
4.4.3 长期收缩性能
4.4.4 微结构分析
4.4.5 应变监测与试验观测
4.5 本章小结
第5章 全文结论及研究展望
5.1 全文结论
5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴压荷载下钢管混凝土损伤状态超声波检测[J]. 陈猛,陈希卓,陈耕野,赵俊植. 东北大学学报(自然科学版). 2018(10)
[2]微胶囊自修复水泥基材料的微观结构研究[J]. 王险峰,孙培培,邢锋,韩宁旭. 防灾减灾工程学报. 2016(01)
[3]Dynamic rock tests using split Hopkinson（Kolsky）bar system-A review[J]. Kaiwen Xia,Wei Yao. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2015(01)
[4]混凝土裂缝的微生物自修复效果[J]. 钱春香,李瑞阳,潘庆峰,罗勉,荣辉. 东南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[5]基于微生物矿化沉积的混凝土裂缝修复研究进展[J]. 徐晶. 浙江大学学报(工学版). 2012(11)
[6]超声波检测混凝土构件循环荷载下的损伤[J]. 廖杰洪,陆洲导,余江滔. 结构工程师. 2012(05)
[7]电化学沉积法修复钢筋混凝土裂缝的愈合效果[J]. 蒋正武,孙振平,王培铭. 东南大学学报(自然科学版). 2006(S2)
博士论文
[1]水泥基材料用微胶囊自修复技术与原理的研究[D]. 张鸣.中南大学 2013
本文编号：3193578
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3193578.html
