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超高韧性水泥基复合材料渗透性能试验研究

作　者: 高栋
导　师: 徐世烺
学　校: 大连理工大学
专　业: 结构工程
关键词: UHTCC 氯离子扩散系数 相对渗透系数 直接拉伸 裂缝 渗透系数
分类号: TU528
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 152次
引　用: 3次
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内容摘要


超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composites,简称UHTCC)是一种新型的绿色建筑材料,具有超高的韧性和裂缝控制能力,国外已有很多工程实例,具有广阔的应用前景。结构的耐久性能是决定结构使用寿命和结构安全的关键因素,而建筑材料的渗透性能直接影响其耐久性能,决定结构使用寿命。基于此,本文对UHTCC渗透性能做了相关试验研究,完成了以下工作：1.介绍了超高韧性水泥基复合材料的国内外研究情况和工程应用,对UHTCC优越的裂缝控制能力和力学性能进行了简要的介绍。2.采用快速氯离子迁移法(RCM)测定UHTCC氯离子扩散系数,并与其基体、混凝土、钢纤维混凝土进行比较。结果表明28天龄期UHTCC氯离子扩散系数偏大,但随着龄期的增加UHTCC在抵抗氯离子渗透方面具有优于混凝土和钢纤维混凝土的渗透性能,并拟合得到UHTCC氯离子扩散系数与养护龄期之间的关系式。3.采用相对渗透高度法对超高韧性水泥基复合材料进行水渗透实验研究,并与同龄期C30混凝土和钢纤维混凝土进行比较。结果显示超高韧性水泥基复合材料具有优于混凝土和钢纤维混凝土的水渗透性能。4.改进了纤维水泥基材料轴向拉伸试验方法,试验结合外夹式和粘帖式单轴拉伸试验优点,设计上端球铰连接,下端球铰和销栓共同作用的试验装置,此装置能有效消除试件安装时的的初始偏心,并具有轻微偏心的自调节功能,适用于具有应变硬化特征的高韧性、高延性、高能量吸收能力的纤维水泥基复合材料的轴向拉伸试验。对不同厚度UHTCC宽板进行轴向拉伸试验,研究其基本力学参数及应力应变特性。5.研究了UHTCC不同拉伸应变条件下卸载后力学性能和裂缝形态,采用透水法研究了不同裂缝形态下UHTCC的水渗透性能,得到不同裂缝宽度下的渗透系数,UHTCC所具有的微裂缝、多点开裂模式使其在含裂缝状态下仍具有很好的水渗透性能。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-31
  1.1 选题背景和研究意义  9-11
  1.2 超高韧性水泥基复合材料  11-22
    1.2.1 超高韧性水泥基复合材料概述  11-16
    1.2.2 超高韧性水泥基复合材料基本力学性能介绍  16-18
    1.2.3 超高韧性水泥基复合材料在国外工程中的应用  18-22
  1.3 混凝土耐久性与渗透性的关系及渗透性影响因素  22-26
    1.3.1 混凝土耐久性与渗透性的关系  22-24
    1.3.2 影响混凝土渗透性的因素  24-26
  1.4 超高韧性水泥基复合材料耐久性能研究概况  26-29
  1.5 本文的主要工作  29-31
2 UHTCC氯离子渗透性能试验研究  31-46
  2.1 引言  31-32
  2.2 抗氯离子渗透性试验检测方法  32-36
  2.3 试验研究  36-39
    2.3.1 试件材料及配合比设计  36-37
    2.3.2 试件制作  37-38
    2.3.3 试验方法  38-39
  2.4 试验结果和分析  39-45
    2.4.1 UHTCC氯离子扩散系数  39-43
    2.4.2 龄期对UHTCC氯离子扩散系数的影响  43-45
  2.5 本章小结  45-46
3 UHTCC水渗透性能试验研究  46-57
  3.1 引言  46
  3.2 试验研究  46-48
    3.2.1 试件设计  46
    3.2.2 试验方法  46-48
    3.2.3 UHTCC吸水率测定  48
  3.3 试验结果及分析  48-55
  3.4 本章小结  55-57
4 UHTCC承载后水渗透性能试验研究  57-78
  4.1 引言  57-58
  4.2 轴向拉伸试验保证措施  58-66
    4.2.1 轴向拉伸试验方法改进  59-61
    4.2.2 UHTCC轴向拉伸试验  61
    4.2.3 UHTCC轴向拉伸试验结果分析  61-66
  4.3 UHTCC承载后水渗透性能试验研究  66-77
    4.3.1 UHTCC轴向拉伸试验承载后性能研究  66-69
    4.3.2 UHTCC轴向拉伸承载后水渗透性能试验  69-72
    4.3.3 UHTCC承载后水渗透性能试验结果与分析  72-77
  4.4 本章小结  77-78
5 结论与展望  78-81
  5.1 主要结论  78-79
  5.2 研究展望  79-81
参考文献  81-86
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  86-87
致谢  87-89

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑材料 > 非金属材料 > 混凝土及混凝土制品
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