多尺度聚丙烯纖維混凝土試驗(yàn)研究

目錄
前言
第1章　緒論　1　
1.1　概述　1　
1.2　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀　3　
1.2.1　聚丙烯細(xì)纖維混凝土　3　
1.2.2　聚丙烯粗纖維混凝土　8　
1.2.3　混雜聚丙烯纖維混凝土　11　
1.3　纖維混凝土增強(qiáng)理論和界面力學(xué)模型　15　
1.3.1　復(fù)合材料理論　16　
1.3.2　纖維間距理論　17　
1.3.3　界面力學(xué)模型　18　
第2章　多尺度聚丙烯纖維混凝土抗裂性能試驗(yàn)　23　
2.1　試驗(yàn)過(guò)程　23　
2.1.1　原材料選取　23　
2.1.2　配合比設(shè)計(jì)　24　
2.1.3　拌和工藝　25　
2.1.4　試驗(yàn)方法　25　
2.2　試驗(yàn)結(jié)果與分析　26　
2.3　混凝土早期抗裂性能評(píng)價(jià)　32　
2.4　混凝土后期抗裂性能分析　33　
2.5　多尺度聚丙烯纖維混凝土阻裂機(jī)理分析　37　
2.5.1　早期阻裂機(jī)理分析　37　
2.5.2　后期阻裂機(jī)理分析　37　
2.6　本章小結(jié)　38　
第3章　多尺度聚丙烯纖維混凝土抗拉壓性能試驗(yàn)　39　
3.1　軸向拉伸試驗(yàn)方法　39　
3.2　軸向拉伸試驗(yàn)　43　
3.2.1　試驗(yàn)材料與試件制作　43　
3.2.2　試驗(yàn)準(zhǔn)備及加載程序　44　
3.3　軸向拉伸開裂與破壞過(guò)程　45　
3.4　軸向拉伸試驗(yàn)結(jié)果與分析　48　
3.4.1　軸向拉伸基本力學(xué)性能　48　
3.4.2　軸向拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線　49　
3.4.3　抗拉性能機(jī)理分析　51　
3.5　立方體抗壓試驗(yàn)　52　
3.6　抗壓試驗(yàn)結(jié)果分析　53　
3.6.1　抗壓全曲線　53　
3.6.2　抗壓性能參數(shù)　54　
3.6.3　抗壓破壞形態(tài)　55　
3.6.4　拉壓強(qiáng)度比　57　
3.7　抗壓性能機(jī)理分析　58　
3.8　本章小結(jié)　60　
第4章　多尺度聚丙烯纖維混凝土彎曲性能試驗(yàn)　62　
4.1　四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)　62　
4.2　試驗(yàn)結(jié)果分析　63　
4.2.1　荷載-撓度曲線　63　
4.2.2　破壞過(guò)程及形態(tài)　68　
4.2.3　抗彎性能指標(biāo)分析　71　
4.3　彎拉對(duì)應(yīng)關(guān)系分析　75　
4.3.1　強(qiáng)度指標(biāo)對(duì)比分析　75　
4.3.2　韌性指標(biāo)對(duì)比分析　76　
4.4　切口梁三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)　77　
4.4.1　試驗(yàn)原材料及配合比　77　
4.4.2　試驗(yàn)裝置　79　
4.4.3　加載過(guò)程　80　
4.4.4　試驗(yàn)現(xiàn)象　80　
4.5　試驗(yàn)結(jié)果　81　
4.5.1　荷載-加載點(diǎn)位移曲線　82　
4.5.2　荷載-裂縫開口張開位移曲線　83　
4.5.3　起裂荷載Pini的確定　85　
4.5.4　試驗(yàn)結(jié)果分析　86　
4.6　本章小結(jié)　88　
第5章　多尺度聚丙烯纖維混凝土斷裂性能研究　90　
5.1　混凝土雙K斷裂準(zhǔn)則　91　
5.2　聚丙烯纖維混凝土雙K斷裂參數(shù)的確定　93　
5.2.1　起裂斷裂韌度KIcini的確定　93　
5.2.2　試件彈性模量E的確定　93　
5.2.3　臨界等效裂縫長(zhǎng)度ac的確定　94　
5.2.4　失穩(wěn)斷裂韌度KIcun的確定　96　
5.2.5　黏聚斷裂韌度KIcc的確定　97　
5.2.6　雙K斷裂參數(shù)的計(jì)算　99　
5.3　聚丙烯纖維對(duì)混凝土斷裂特性的影響　100　
5.3.1　對(duì)混凝土斷裂能的影響　100　
5.3.2　對(duì)混凝土斷裂韌度的影響　105　
5.3.3　雙線性軟化本構(gòu)曲線的確定　109　
5.4　本章小結(jié)　116　
第6章　聚丙烯纖維混凝土纖維橋接應(yīng)力　118　
6.1　纖維橋接應(yīng)力　118　
6.1.1　纖維隨機(jī)分布函數(shù)　118　
6.1.2　單根聚丙烯纖維的拉拔模型　119　
6.1.3　纖維的橋接應(yīng)力模型　121　
6.2　橋接應(yīng)力曲線的確定　122　
6.2.1　改進(jìn)的J積分法確定混凝土的軟化本構(gòu)關(guān)系曲線　122　
6.2.2　軟化本構(gòu)關(guān)系曲線計(jì)算結(jié)果　124　
6.2.3　纖維橋接應(yīng)力的確定　126　
6.3　本章小結(jié)　127　
第7章　多尺度聚丙烯纖維混凝土基于SHPB的動(dòng)態(tài)抗壓力學(xué)性能研究　129　
7.1　SHPB動(dòng)態(tài)壓縮試驗(yàn)　129　
7.1.1　SHPB試驗(yàn)假定和原理　129　
7.1.2　混凝土類材料SHPB試驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題　132　
7.1.3　試驗(yàn)原材料及配合比　133　
7.1.4　多尺度聚丙烯纖維混凝土試件加工　133　
7.1.5　試驗(yàn)方案及結(jié)果　135　
7.2　動(dòng)態(tài)抗壓力學(xué)性能分析　136　
7.2.1　應(yīng)力-應(yīng)變曲線　136　
7.2.2　動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度　140　
7.2.3　動(dòng)態(tài)壓縮韌性　141　
7.2.4　動(dòng)態(tài)壓縮變形　144　
7.3　動(dòng)態(tài)壓縮力學(xué)特性機(jī)理研究　145　
7.3.1　混凝土基體　146　
7.3.2　復(fù)合材料理論　147　
7.3.3　纖維阻裂、增強(qiáng)和增韌作用　147　
7.4　本章小結(jié)　148　
第8章　多尺度聚丙烯纖維混凝土抗凍融性試驗(yàn)研究　149　
8.1　凍融循環(huán)試驗(yàn)　149　
8.1.1　試驗(yàn)裝置、原材料及配合比　149　
8.1.2　試驗(yàn)過(guò)程　150　
8.1.3　試驗(yàn)結(jié)果及分析　154　
8.2　凍融前后抗壓性能試驗(yàn)　160　
8.2.1　試驗(yàn)裝置及過(guò)程　160　
8.2.2　凍融前抗壓性能試驗(yàn)結(jié)果與分析　161　
8.2.3　凍融后抗壓性能試驗(yàn)結(jié)果與分析　164　
8.3　凍融前后劈裂抗拉性能試驗(yàn)　167　
8.3.1　試驗(yàn)裝置及過(guò)程　167　
8.3.2　凍融前劈裂抗拉性能試驗(yàn)結(jié)果與分析　168　
8.3.3　凍融后劈裂抗拉性能試驗(yàn)結(jié)果與分析　170　
8.4　凍融破壞機(jī)理分析　173　
8.4.1　混凝土凍融破壞理論及纖維增強(qiáng)理論　173　
8.4.2　核磁共振試驗(yàn)　176　
8.4.3　纖維混凝土凍融破壞機(jī)理分析　185　
8.5　本章小結(jié)　191　
第9章　多尺度聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B性試驗(yàn)研究　193　
9.1　混凝土抗?jié)B性試驗(yàn)　194　
9.1.1　試件制作與試驗(yàn)方案　194　
9.1.2　試驗(yàn)現(xiàn)象與分析　196　
9.1.3　滲水高度試驗(yàn)結(jié)果與分析　197　
9.1.4　逐級(jí)加壓試驗(yàn)結(jié)果與分析　198　
9.2　混凝土抗壓試驗(yàn)　200　
9.2.1　試驗(yàn)方案　200　
9.2.2　試驗(yàn)現(xiàn)象與分析　201　
9.2.3　抗壓試驗(yàn)結(jié)果與分析　204　
9.2.4　混凝土抗壓強(qiáng)度與滲透系數(shù)的關(guān)系　206　
9.3　荷載對(duì)多尺度聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B性的影響　207　
9.3.1　NEL法測(cè)量氯離子擴(kuò)散系數(shù)試驗(yàn)　207　
9.3.2　卸載后毛細(xì)吸水試驗(yàn)　215　
9.3.3　持荷時(shí)毛細(xì)吸水試驗(yàn)　222　
9.3.4　飽水法測(cè)定孔隙率試驗(yàn)　224　
9.4　多尺度聚丙烯纖維混凝土抗?jié)B機(jī)理研究　228　
9.4.1　核磁共振和卸載后壓汞試驗(yàn)　228　
9.4.2　纖維混凝土抗?jié)B機(jī)理分析　234　
9.5　本章小結(jié)　240　
參考文獻(xiàn)　242