多尺度聚丙烯纤维混凝土试验研究

目录
前言
第1章　绪论　1　
1.1　概述　1　
1.2　国内外研究现状　3　
1.2.1　聚丙烯细纤维混凝土　3　
1.2.2　聚丙烯粗纤维混凝土　8　
1.2.3　混杂聚丙烯纤维混凝土　11　
1.3　纤维混凝土增强理论和界面力学模型　15　
1.3.1　复合材料理论　16　
1.3.2　纤维间距理论　17　
1.3.3　界面力学模型　18　
第2章　多尺度聚丙烯纤维混凝土抗裂性能试验　23　
2.1　试验过程　23　
2.1.1　原材料选取　23　
2.1.2　配合比设计　24　
2.1.3　拌和工艺　25　
2.1.4　试验方法　25　
2.2　试验结果与分析　26　
2.3　混凝土早期抗裂性能评价　32　
2.4　混凝土后期抗裂性能分析　33　
2.5　多尺度聚丙烯纤维混凝土阻裂机理分析　37　
2.5.1　早期阻裂机理分析　37　
2.5.2　后期阻裂机理分析　37　
2.6　本章小结　38　
第3章　多尺度聚丙烯纤维混凝土抗拉压性能试验　39　
3.1　轴向拉伸试验方法　39　
3.2　轴向拉伸试验　43　
3.2.1　试验材料与试件制作　43　
3.2.2　试验准备及加载程序　44　
3.3　轴向拉伸开裂与破坏过程　45　
3.4　轴向拉伸试验结果与分析　48　
3.4.1　轴向拉伸基本力学性能　48　
3.4.2　轴向拉伸应力-应变曲线　49　
3.4.3　抗拉性能机理分析　51　
3.5　立方体抗压试验　52　
3.6　抗压试验结果分析　53　
3.6.1　抗压全曲线　53　
3.6.2　抗压性能参数　54　
3.6.3　抗压破坏形态　55　
3.6.4　拉压强度比　57　
3.7　抗压性能机理分析　58　
3.8　本章小结　60　
第4章　多尺度聚丙烯纤维混凝土弯曲性能试验　62　
4.1　四点弯曲试验　62　
4.2　试验结果分析　63　
4.2.1　荷载-挠度曲线　63　
4.2.2　破坏过程及形态　68　
4.2.3　抗弯性能指标分析　71　
4.3　弯拉对应关系分析　75　
4.3.1　强度指标对比分析　75　
4.3.2　韧性指标对比分析　76　
4.4　切口梁三点弯曲试验　77　
4.4.1　试验原材料及配合比　77　
4.4.2　试验装置　79　
4.4.3　加载过程　80　
4.4.4　试验现象　80　
4.5　试验结果　81　
4.5.1　荷载-加载点位移曲线　82　
4.5.2　荷载-裂缝开口张开位移曲线　83　
4.5.3　起裂荷载Pini的确定　85　
4.5.4　试验结果分析　86　
4.6　本章小结　88　
第5章　多尺度聚丙烯纤维混凝土断裂性能研究　90　
5.1　混凝土双K断裂准则　91　
5.2　聚丙烯纤维混凝土双K断裂参数的确定　93　
5.2.1　起裂断裂韧度KIcini的确定　93　
5.2.2　试件弹性模量E的确定　93　
5.2.3　临界等效裂缝长度ac的确定　94　
5.2.4　失稳断裂韧度KIcun的确定　96　
5.2.5　黏聚断裂韧度KIcc的确定　97　
5.2.6　双K断裂参数的计算　99　
5.3　聚丙烯纤维对混凝土断裂特性的影响　100　
5.3.1　对混凝土断裂能的影响　100　
5.3.2　对混凝土断裂韧度的影响　105　
5.3.3　双线性软化本构曲线的确定　109　
5.4　本章小结　116　
第6章　聚丙烯纤维混凝土纤维桥接应力　118　
6.1　纤维桥接应力　118　
6.1.1　纤维随机分布函数　118　
6.1.2　单根聚丙烯纤维的拉拔模型　119　
6.1.3　纤维的桥接应力模型　121　
6.2　桥接应力曲线的确定　122　
6.2.1　改进的J积分法确定混凝土的软化本构关系曲线　122　
6.2.2　软化本构关系曲线计算结果　124　
6.2.3　纤维桥接应力的确定　126　
6.3　本章小结　127　
第7章　多尺度聚丙烯纤维混凝土基于SHPB的动态抗压力学性能研究　129　
7.1　SHPB动态压缩试验　129　
7.1.1　SHPB试验假定和原理　129　
7.1.2　混凝土类材料SHPB试验中应注意的问题　132　
7.1.3　试验原材料及配合比　133　
7.1.4　多尺度聚丙烯纤维混凝土试件加工　133　
7.1.5　试验方案及结果　135　
7.2　动态抗压力学性能分析　136　
7.2.1　应力-应变曲线　136　
7.2.2　动态抗压强度　140　
7.2.3　动态压缩韧性　141　
7.2.4　动态压缩变形　144　
7.3　动态压缩力学特性机理研究　145　
7.3.1　混凝土基体　146　
7.3.2　复合材料理论　147　
7.3.3　纤维阻裂、增强和增韧作用　147　
7.4　本章小结　148　
第8章　多尺度聚丙烯纤维混凝土抗冻融性试验研究　149　
8.1　冻融循环试验　149　
8.1.1　试验装置、原材料及配合比　149　
8.1.2　试验过程　150　
8.1.3　试验结果及分析　154　
8.2　冻融前后抗压性能试验　160　
8.2.1　试验装置及过程　160　
8.2.2　冻融前抗压性能试验结果与分析　161　
8.2.3　冻融后抗压性能试验结果与分析　164　
8.3　冻融前后劈裂抗拉性能试验　167　
8.3.1　试验装置及过程　167　
8.3.2　冻融前劈裂抗拉性能试验结果与分析　168　
8.3.3　冻融后劈裂抗拉性能试验结果与分析　170　
8.4　冻融破坏机理分析　173　
8.4.1　混凝土冻融破坏理论及纤维增强理论　173　
8.4.2　核磁共振试验　176　
8.4.3　纤维混凝土冻融破坏机理分析　185　
8.5　本章小结　191　
第9章　多尺度聚丙烯纤维混凝土抗渗性试验研究　193　
9.1　混凝土抗渗性试验　194　
9.1.1　试件制作与试验方案　194　
9.1.2　试验现象与分析　196　
9.1.3　渗水高度试验结果与分析　197　
9.1.4　逐级加压试验结果与分析　198　
9.2　混凝土抗压试验　200　
9.2.1　试验方案　200　
9.2.2　试验现象与分析　201　
9.2.3　抗压试验结果与分析　204　
9.2.4　混凝土抗压强度与渗透系数的关系　206　
9.3　荷载对多尺度聚丙烯纤维混凝土抗渗性的影响　207　
9.3.1　NEL法测量氯离子扩散系数试验　207　
9.3.2　卸载后毛细吸水试验　215　
9.3.3　持荷时毛细吸水试验　222　
9.3.4　饱水法测定孔隙率试验　224　
9.4　多尺度聚丙烯纤维混凝土抗渗机理研究　228　
9.4.1　核磁共振和卸载后压汞试验　228　
9.4.2　纤维混凝土抗渗机理分析　234　
9.5　本章小结　240　
参考文献　242