一、表面氧化处理对碳纤维及其水泥石性能的影响(论文文献综述)
胡建海,唐鋆磊,李湉,许亮亮,林冰,杨明君,王莹莹,黎红英,张志恒[1](2021)在《碳纤维和芳纶纤维的蚀刻改性及其复合材料界面结合性能研究进展》文中指出纤维作为复合材料中的增强体,在实现应力传递、承担外部载荷等方面发挥了重要作用。通常纤维与树脂基体的结合性能极大地取决于纤维表面的微观形貌和化学性质,其界面结合的强度则决定了复合材料的综合性能和应用范围。为了最大提升纤维材料与树脂基体的界面结合能力,在应用前需对纤维材料进行有效的表面改性处理。其中,蚀刻法同时涉及了纤维表面的物理变化和化学变化,具有高效的表面改性能力,能显着地改变纤维表面的物理化学性质。综述了表面蚀刻这一改性思路分别在碳纤维和芳纶纤维中的实际应用,针对两种纤维各自的性质,提出了酸性溶液蚀刻、有机溶液蚀刻、电化学阳极氧化、等离子体处理、微波辐射、超声波蚀刻等常用蚀刻改性方法,对各方法的优缺点和应用进行了讨论。总结并对比了蚀刻介质、蚀刻工艺对纤维表面微观形貌、化学性质、力学性能以及复合材料界面结合性能等方面的影响。讨论了当前纤维材料与树脂基体界面结合的机理与界面表征方法的研究现状。此外,还对未来的发展方向和要求进行了展望,提出应该聚焦纤维表面腐蚀行为,优化传统改性方法,开发多种方法协同作用的改性新工艺。同时基于现有技术,发展更为先进的界面表征手段,进一步加深对纤维表面腐蚀行为与复合材料界面性能之间影响机制的理解。
姚如胜[2](2021)在《GFRP筋及防腐钢筋海洋混凝土构件力学性能试验研究与分析》文中研究指明海洋混凝土(Ocean Aggregate Concrete,简称OAC)是指珊瑚礁石经破碎、筛分后作为粗骨料与细骨料(海砂、珊瑚砂、河砂)、海水与水泥按一定配比制成的新型混凝土。海洋混凝土的研究、开发以及利用,既能有效节省岛礁工程建设中粗、细骨料及淡水资源的运输成本与建设工期成本,又能有效解决废弃珊瑚碎屑的堆放及占地所引起的环境问题,更能推进岛礁工程建设的发展进程,切实有效地提高我国南海诸岛的军用及民用建筑工程的经济效益。与此同时,我国河砂及淡水资源消耗量巨大、局部地区供给短缺,而海洋中蕴藏了丰富的海砂与海水资源,适度开发海砂、海水资源并加以利用,可缓解建筑用砂及淡水资源短缺问题。玻璃纤维材料(GFRP)具有耐腐蚀、轻质、高强的特点,与海洋混凝土组合,形成GFRP筋海洋混凝土结构。对海洋混凝土及其GFRP筋及防腐钢筋构件的力学性能进行深入研究,对远洋岛礁及近海工程建设意义重大,具有较大的应用价值和推广前景。本文以此为目标,开展相关研究,主要研究工作和成果如下:通过252个海洋混凝土(珊瑚、海砂、海水)试块和56个圆截面短柱试件的轴心受压加载试验,考察了海砂取代率、混凝土强度等级、减水剂与水泥质量比、拌养水类型、复掺矿物掺合料类型、阻锈方式、纵筋配筋率、箍筋间距、截面尺寸、应变贴片方式、海洋潮汐区的暴露龄期等参数对试件轴压性能的影响;获取了试件的物理及力学性能指标、破坏形态、荷载-位移曲线、纵筋应变和箍筋应变,分析了各参数对其物理及力学性能指标的影响规律,并运用灰色理论分析了各影响因素对试件力学性能指标的影响程度,同时拟合了海洋混凝土圆柱体与立方体抗压强度关系表达式、海洋混凝土单轴受压应力-应变本构方程和GFRP筋约束海洋(海砂海水)混凝土柱的应力-应变本构模型。研究结果表明:海洋混凝土的强度与坍落度均能满足建筑工程使用需求;海洋混凝土受压破坏形态主要表现为水泥石开裂破坏和骨料劈裂破坏;海洋混凝土干密度在1983~2143kg/m3之间;GFRP箍筋荷载-环应变曲线呈双线性发展;海砂取代率和减水剂掺量对海洋混凝土试件力学性能影响呈波动变化趋势;拌养水类型(海水、淡水)对试件力学性能影响不显着;矿物掺合料能改善海洋混凝土的力学性能和耐久性能;掺加偏高岭土(P)与硅灰(G)、环氧涂层(H)和阻锈剂(Z)的钢筋海洋混凝土柱的抗锈蚀效果显着;暴露龄期在270d内,掺加P+G+H、P+G+Z的钢筋海洋混凝土柱的刚度及承载力显着增大;混凝土强度等级对GFRP筋海洋混凝土柱轴压力学性能影响较为显着;PVC管对钢筋海洋混凝土柱具有一定的延蚀效果,但对GFRP筋海洋混凝土柱的力学性能影响不大;海洋混凝土轴压应力-应变本构曲线及其GFRP筋约束海洋混凝土应力-应变本构曲线均与其试验曲线吻合良好;随着纵筋配筋率的增大,GFRP筋海洋混凝土试件的初始刚度、峰值荷载、延性和耗能总体上呈增大趋势;箍筋间距的变化对GFRP筋海洋混凝土柱承载力影响不显着;随着试件截面尺寸的增大,GFRP筋海洋混凝土柱的初始刚度、峰值荷载均随之增大,延性上下波动变化;暴露龄期(T<270d)对海洋混凝土试件力学性能指标影响规律不显着。通过20个GFRP筋海洋混凝土梁试件的受弯加载试验,考察了海砂取代率、配筋率、剪跨比及暴露龄期等因素对试件受弯性能的影响,获取了试件力学性能指标、初始裂缝宽度、破坏形态、纵筋应变、混凝土截面应变和荷载-挠度曲线,分析了各参数对其力学性能指标的影响规律以及各影响因素对试件力学性能指标的影响程度,结果表明:GFRP筋海洋混凝土梁受弯荷载-挠度曲线呈双线性发展;GFRP筋海洋混凝土梁截面应变分布符合平截面假定;配筋率对GFRP筋海洋混凝土梁受弯性能影响较为显着。采用ABAQUS建立了GFRP筋海洋混凝土构件数值模型,数值分析计算结果与试验结果吻合良好,证明了GFRP筋海洋混凝土构件数值模型的有效性和可行性,扩展分析了混凝土强度等级、FRP筋类型和配筋率对海洋混凝土梁受弯性能的影响,采用极差法分析各影响因素对试件力学性能指标的影响程度,结果表明:混凝土强度等级和FRP筋类型对试件的峰值荷载和峰值挠度影响较大;随着配筋率的增大,FRP筋海洋混凝土梁试件峰值荷载逐渐增大,但跨中峰值挠度逐渐减小,延性和耗能变化不显着。基于试件轴压和受弯试验结果,提出了GFRP筋约束海洋混凝土短柱的峰值应力与峰值应变计算模型,修正了GFRP筋海洋混凝土柱和PVC管钢筋海洋混凝土柱的承载力计算表达式;基于中国、美国和加拿大规范修正了GFRP筋海洋混凝土梁抗弯承载力计算公式,修正公式计算值与试验值吻合良好。研究成果丰富了海洋及近海混凝土结构的试验数据和理论内容,对进一步开展海洋混凝土结构提供了基础数据和技术支撑,可为我国强海战略下的岛礁建设提供参考和依据。
吴一晨[3](2021)在《复掺GO/CNTs的水泥净浆试件压敏性能试验研究》文中研究说明氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNTs)是具有极大强度、韧性及比表面积的碳纳米材料,在分散状态均匀且稳定的前提下能显着改善水泥基复合材料的力学性能、导电性压敏性及耐腐蚀抗冻融等多方面性能。将GO/CNTs复掺制备水泥基复合材料是碳基纳米材料增强水泥基材料的一个新思路和研究方向。目前学者对复掺GO/CNTs水泥基复合材料的研究主要集中在二者对力学性能的协同改善作用方面,而对二者复掺对导电性能及压敏响应特性方面还缺乏研究。本文对复掺GO/CNTs在不同分散剂条件下的分散性进行研究,通过观察分散液的分层现象并结合水泥基试件的抗压强度宏观性能,综合分析分散剂的种类对GO/CNTs分散性的影响。并研究在分散性良好的前提下复掺GO/CNTs水泥基试件的早龄期(3 d)和28 d时的抗压强度,结合扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析手段进一步探讨其影响机理。另外采用四电极法测试试件的导电性能以及在不同最大加载力循环作用下的压敏响应特性,讨论GO和CNTs对水泥基复合材料导电性能的影响,以及结合水泥基试件的电阻变化率-应力的压敏响应曲线和计算的敏感因子来探讨复掺GO/CNTs水泥基试件的压敏性能,并对制备复掺GO/CNTs的自感知水泥基传感器的可行性及其在结构健康监测(SHM)领域的应用进行展望。最后对不同GO/CNTs掺量配比的水泥基试件的抗压强度和电阻率进行正交极差分析,定量分析影响复掺GO/CNTs水泥基复合材料的抗压强度和导电性能的主要掺量影响因素。主要取得以下成果:(1)采用十二烷基硫酸钠(SDS)、聚乙烯吡络烷酮(PVP)和聚羧酸减水剂(PCs)三种不同分散剂制备了GO/CNTs混合分散液以及复掺GO/CNTs的水泥基试件,通过静置观察及抗压强度测试得出,当使用聚羧酸减水剂(PCs)分散时,混合分散液具有最稳定的分散状态,同时水泥基试件具有最高的抗压强度,即聚羧酸减水剂(PCs)对复合GO和CNTs在溶液及水泥基体中的分散效果最好。(2)GO和CNTs均能改善水泥基材料的抗压强度,将二者以适当配比复掺后能更进一步地改善水泥基复合材料早龄期(3 d)和28 d龄期下的抗压强度,其中在早龄期(3 d)下0.08%GO-0.04%CNTs(8G4C)试件的抗压强度最大(43.1 MPa),相比空白试样0G0C和分别单掺0.08%GO的8G0C试样及单掺0.04%CNTs的0G4C试样的抗压强度分别提高37.7%、8.0%和29.0%,在28 d龄期下0.02%GO-0.04%CNTs(2G4C)试件的抗压强度最大(58.2 MPa),相比空白试样0G0C和分别单掺0.02%GO的2G0C试样及单掺0.04%CNTs的0G4C试样的抗压强度分别提高了18.1%、13.9%和11.3%。由扫描电镜(SEM)观察到3 d和28 d时,复掺GO/CNTs水泥试件的水化产物微观形貌都更为致密,水化产物搭接紧密,XRD分析结果表明其水化产物主要有碳酸钙Ca CO3、水化硅酸钙C-S-H、氢氧化钙CH和钙矾石Aft等,同时水泥原料硅酸二钙C2S和硅酸三钙C3S的峰较空白试样显着降低,说明复掺GO/CNTs后水泥的水化反应进行得比较彻底。(3)由试件的电阻率测试结果显示,复掺GO/CNTs水泥基试件的电阻率均高于单掺GO的水泥基试件,但始终低于空白试样的电阻率,表明复掺GO/CNTs能在一定程度上改善水泥基材料的导电性能,另外在较大CNTs掺量下(0.08%和0.12%)时,复掺入GO后水泥基试件的电阻率出现了下降趋势,表明GO能改善CNTs在水泥基体中的分散,从而改善了GO/CNTs水泥基复合材料的导电性。(4)在相同最大加载力循环作用下,在固定GO掺量时,复掺GO/CNTs试样电阻变化率FCR的幅值随CNTs掺量的增大而先增大后减小,其中在0.02%GO-0.04%CNTs(2G4C)掺量配比时的试件FCR幅值最大,在10 MPa(4 k N)的最大加载力循环作用下的FCR幅值约为1.4%,其敏感因子k达到了36.0,是分别单掺0.02%GO(2G0C)或0.04%CNTs(0G4C)试件的4倍左右,表明复掺GO/CNTs能显着改善水泥基复合材料的压敏响应特性。(5)在不同最大加载力循环作用下,复掺GO/CNTs试样的FCR幅值均随加载幅值的增大而增大,表明复掺GO/CNTs的水泥基试件的压敏性增强,而计算出的敏感因子k表现为随加载幅值的增大而减小,是由于随加载幅值的增大,试件FCR幅值与应变幅值增长之间并不呈线性关系,即FCR幅值的增长程度不及应变幅值,因此由FCR变化的绝对值与应变变化的比值计算出来的敏感因子k随加载幅值的增大而下降。由压敏响应特性的研究表明复掺GO/CNTs的水泥基试件具有制备自感知水泥基传感器的可行性,有望用于结构健康监测领域。(6)对不同GO/CNTs掺量配比的水泥基试件抗压强度和电阻率测试结果进行极差分析,结果显示GO掺量是影响复掺GO/CNTs水泥试件抗压强度的主要因素,而CNTs掺量对试件导电性能影响较为显着。根据该结论可合理配制符合性能要求的GO/CNTs水泥基材料,在保证其性能达标的同时又能减少成本。
刘睿[4](2020)在《纳米改性水泥基材料抗渗性与机理研究》文中研究指明抗渗性是水泥基材料耐久性的第一道防线。本文研究纳米材料对水泥基材料抗渗性的提升效应与机理,建立纳米改性水泥基材料的抗渗模型与预测方法,对混凝土结构耐久性提升具有重要意义。水泥基材料因组成和配比不同而具有不同的初始微观结构,并对纳米材料的改性效应产生影响。因此,本文围绕纳米材料对不同水泥基材料的抗渗提升效应与机制,采用宏观性能测试、微观结构观测分析、理论计算与模拟相结合的研究方法,系统研究了纳米改性水泥石、混凝土、纤维混凝土的抗渗性与机理,构建了考虑初始孔结构差异性的水泥基材料抗渗模型和预测方法。主要内容包括:首先,研究了纳米SiO2对水泥石抗渗性的提升效应与机制。通过量化分析纳米SiO2对水泥水化的促进作用,以及对水泥石孔结构的优化作用,揭示了纳米SiO2提升水泥石抗渗性的微观机制。研究发现,纳米SiO2对水泥石孔结构的优化作用随水灰比的降低而增强,揭示了纳米SiO2改性水泥石的抗渗提升效应受水灰比影响的机理。基于广义有效介质理论分析了纳米SiO2改性水泥石的抗渗性演化规律与影响因素,验证了纳米改性水泥石的抗渗提升效应与其初始微观结构的关系。其次,研究了纳米SiO2对混凝土抗渗性的提升效应与机制。通过背散射和核密度估计等方法观测并分析了混凝土基体和骨料界面区微观结构的变化规律,揭示了纳米SiO2改性不同水灰比和骨料级配混凝土的微观机制。基于递推矩阵方法构建了纳米改性混凝土的渗透模型,研究了可渗透单元减少导致的渗透概率变化规律,揭示了纳米SiO2对混凝土抗渗性的改性机理。研究发现,在低水灰比和骨料紧密堆积情况下,纳米SiO2对混凝土抗渗性的提升效应最为显着。其原因是当可渗透单元减少但连通性不变时,混凝土渗透概率的降低程度随可渗透单元渗透概率的降低而增强,在此基础上,纳米SiO2对低水灰比混凝土微观结构的显着优化进一步提升了混凝土的抗渗性。然后,研究了纳米SiO2/Ca CO3对碳纤维混凝土抗渗性的提升效应与机制。纳米SiO2/Ca CO3复掺可以显着改善碳纤维在混凝土中的分散均匀性,从而抑制了纤维搭接导致的孔隙率增加以及孔结构连通性增强的现象,有效降低了碳纤维混凝土的临界孔径。渗透概率的理论计算结果表明,连通性减弱导致的渗透概率降低程度因可渗透单元渗透概率的增大而提高,揭示了纳米SiO2/Ca CO3对碳纤维混凝土抗渗性的改性机理。最后,通过构建纳米改性水泥基材料的孔结构模型,模拟研究了不同孔结构水泥基材料内的渗透参数分布特征,得到了纳米改性水泥基材料的孔隙率、连通性与抗渗提升率的关系。建立了抗渗提升率与水泥基材料初始孔隙率及其降低值的耦合关系模型,从而确定了控制抗渗提升效应演化规律的特征孔结构参数关系,提出了纳米改性水泥基材料的理论模型。
张伟[5](2020)在《等离子体改性纤维增强单板层积材的研究》文中研究指明木质资源的综合高效利用一直以来都是木材科学与技术研究领域的热点,引起了广泛的关注。针对人工速生木材普遍存在的材质松软、力学强度低以及变异性大等问题,为了提高速生木材高价值的利用以及拓展其在结构承载构件领域的广泛应用,本研究以速生杨木为研究对象,选取两种类型纤维材料,玻璃纤维(glass fiber,GF)和碳纤维(carbon fiber,CF)作为增强单元,通过采用常压介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体以及常压射流冷(atmospheric pressure plasma jet,APPJ)等离子体分别对纤维增强材料进行表面改性处理,旨在改善纤维表面胶合特性从而使其能够用于制备高性能纤维增强杨木单板层积材(laminated veneer lumber,LVL),并探索将之应用于承载异型层积材木构件。本论文主要研究纤维增强材料等离子体改性工艺及其与木质单板的复合工艺以及纤维增强LVL高频快速胶合工艺,分析探讨等离子体改性工艺及胶合工艺对纤维增强LVL力学性能的影响,阐明等离子体改性纤维与木质单板胶合机理,以获得工艺合理、性能优良的纤维增强LVL产品,并探索将之应用于制造承载异型层积材木构件的可行性。本论文以杨木单板为原料,选用热固性酚醛树脂为胶黏剂,采用等离子体技术分别对GF和CF进行表面改性处理,旨在获得纤维与杨木单板之间优异的界面胶合性能,以此获得具有良好力学性能的纤维增强杨木LVL,并探究将其应用于制造异型层积材木构件。主要结论如下:(1)采用DBD等离子体和APPJ等离子体分别处理GF和CF,并分别与木质单板胶合。结果显示:等离子体改性处理纤维表面出现刻蚀表面粗糙度增大,同时通过氧化反应在纤维表面引入含氧官能团(-C=O和O-C=O)提高了纤维表面极性以及总的表面能,从而降低水在纤维表面的接触角,极大提高了纤维表面浸润性。采用最佳DBD等离子体功率(4.5 kW)处理GF,纤维表面O含量增加10.19%,O/C比增加0.21,总的表面能从51.73 J·m-2增加至61.38 J·m-2,水在纤维表面的接触角从54.03°降低至34.58,GF与木质单板胶合强度从0.23 MPa增加至1.13 MPa;采用最佳APPJ等离子体功率(6 kW)处理CF,纤维表面O含量增加6.22%,O/C比增加0.13,总的表面能从43.6 J·m-2增加至63.14J·m-2,水在纤维表面的接触角从66.4°降低至34.6°,CF与木质单板胶合强度从0.56 MPa增加至0.84 MPa。(2)等离子体改性纤维增强杨木LVL接触热压成型研究,主要研究施胶量,组坯方式以及热压工艺对其力学性能的影响。结果表明:采用最佳施胶量140 g/m2,次外层组坯,30 min热压时间以及130℃热压温度,GF增强杨木LVL水平剪切强度最大达到12.67MPa,最大静曲强度(MORmax)和最大弹性模量(MOEmax)分别为114 MPa和16102 MPa;采用最佳施胶量120 g/m2,次外层组坯,25 min热压时间以及130℃热压温度,CF增强杨木LVL水平剪切强度最大为12.67 MPa,MORmax和MOEmax分别为102.1 MPa和15519MPa。(3)等离子体改性GF增强杨木LVL高频热压成型力学性能研究结果表明:GF增强杨木LVL的MOR和MOE并不会随着施胶量的增加而增大,施胶量120 g/m2 GF增强杨木LVL的MORmax和MOEmax分别达到163.99 MPa和23010 MPa。相比较于接触热压方式,采用高频热压明显缩短热压时间,其热压时间仅为接触热压时间的1/10。(4)将具有优异力学强度的等离子体改性纤维增强速生材LVL应用于异型层积材木构件承载弯曲部件,并通过有限单元法对弯曲部件实现结构优化设计。结果表明:等离子体改性GF增强“U”椅椅腿最大应力达到58.1 MPa,优于杨木LVL力学性能标准,能够满足“U”型椅框架的使用尺寸要求,等离子体改性纤维对“U”椅椅腿弯曲部位起到了明显的增强效果,此外木材节材率达到16.7%。
杨庆宽[6](2020)在《石墨烯和碳纤维复掺对水泥基材料的改性研究》文中研究说明水泥基材料是一种多孔脆性材料,使用时不可避免地会产生裂缝及局部损伤,水分和其它有害物质会通过这些孔隙及微裂纹侵入内部,对水泥基材料的内部结构产生一系列不良影响,如强度降低、渗漏、碳化、钢筋锈蚀等,造成建筑工程强度和使用寿命下降,所以提高水泥基材料的强度和耐久性具有重要意义。研究发现石墨烯和碳纤维对混凝土的强度和耐久性具有改善作用。石墨烯和碳纤维都具有高强度、高模量等特性。碳纤维掺入混凝土可以有效的抑制水泥基材料开裂,提高强度;石墨烯可以填充在微小的孔隙中,增加水泥基材料的致密性,提高抗渗性。并且碳纤维和石墨烯具有良好的导电性,可以改善电沉积法修复水泥基材料裂缝的效果。所以本研究通过将石墨烯和碳纤维复掺,分析了石墨烯和碳纤维对混凝土力学性能和耐久性能的改性情况,以及二者复掺对电沉积法修复砂浆裂缝的促进效果,并阐述了石墨烯和碳纤维对水泥基材料的改性机理。主要研究结果如下:(1)石墨烯和碳纤维可以有效提升混凝土的力学性能。当石墨烯掺量为0.06%时,在28d龄期时混凝土的抗压强度提高了16.0%,抗折强度提高了19.4%。当碳纤维掺量为0.6%时,在28d龄期时混凝土的抗压强度提高了18.9%,抗折强度提高了25.7%。石墨烯和碳纤维复掺时,碳纤维掺量为0.6%,石墨烯掺量为0.08%时强度最高,28d龄期时复掺混凝土的抗压强度较单掺碳纤维提高了11.1%,抗折强度提高了14.5%。碳纤维在混凝土中抑制微裂纹的产生与发展,石墨烯改善水化产物的形状与分布,使混凝土的力学性能相对于单一掺合料得到了进一步的提升。(2)石墨烯和碳纤维复掺可以有效改善混凝土耐久性。石墨烯的填充效应和模板效应增加了水泥石的致密性,降低了混凝土的孔隙率。碳纤维可以有效减少混凝土开裂,降低有害孔的含量。当碳纤维掺量为0.6%时,28d龄期的混凝土氯离子迁移系数减小了48.0%,冻融循环200次后抗压强度比对照试样提升了64.4%。当石墨烯和碳纤维复掺时,混凝土的抗渗性和抗冻性能最好。相较于单掺碳纤维,28d龄期的混凝土氯离子迁移系数减小了51.6%,有害孔及多害孔比例减小了44.1%。冻融循环200次后质量损失率下降了35.3%、相对动弹性模量提升了12.9%、抗压强度提升了11.3%。表明碳纤维和石墨烯复掺弥补了单一材料的不足,进一步减少了混凝土中孔隙的含量,增加了密实性,从而改善了混凝土抗氯离子渗透能力和抗冻能力。(3)利用石墨烯和碳纤维导电的特性,对电化学沉积法修复砂浆裂缝进行改进,研究发现施加电流20d后砂浆裂缝最终愈合,裂缝修复速度在前5d最快,随后速度逐渐变缓。碳纤维和石墨烯相对于空白试样均能加速裂缝修复进程,碳纤维和石墨烯复掺的砂浆裂缝修复最快,在15d时裂缝已经愈合。其沉淀生成量相对于空白试样增加了114.9%,氯离子迁移系数降低71.9%,超声波声时较修复前有效降低,振幅提高了170.4%。通过扫描电镜发现空白试样中生成的沉淀产物大多排列松散,无规律性,致密性差,而碳纤维和石墨烯复掺试样中的沉积产物则相互交织形成均匀致密的结构,有效的愈合了砂浆35mm的裂缝,提高了抗渗性。
吴磊[7](2020)在《提高固井水泥石韧性方法研究》文中提出通常在进行测井、射孔开采、压裂时,施工过程会对水泥环造成较大影响,导致其内部出现断裂、胶结界面脱离的现象,较严重时,甚至会导致井眼封隔被完全破坏。水泥环的关键材料为水泥石,其与套管相互作用,达到层间封隔的功能。在制备水泥浆体时,在其中加入一定量的增韧材料,可使水泥浆体的抗收缩、韧性、强度等得到提升,根据该原理,在进行水泥环制作时,可混合水泥、纤维材料,以此提升水泥环各性能,进而完善层间封隔质量,避免进行相关作业时层间封隔被完全破坏。本文主要对油井纤维增韧水泥展开了深入研究,包含了水泥浆体工程性能、油井水泥石力学性能两方面的分析,同时对比了其与传统古井水泥石的性能,评价两者的固井效果。将不同纤维添加剂加入到水泥石内,分析不同纤维材料下水泥石的性能,判断各种增韧添加剂水泥石使用的最佳井下环境。本文得到的研究结论对改善固井质量具有一定的借鉴意义,通过选择合适的增韧添加剂,使油井质量得到提升,同时也增加了油井的使用期限,最终提高油井产能,为国家和社会带来较大的经济利益。
李黎[8](2019)在《高温后多尺度纤维水泥基材料性能演化规律与微观机理》文中进行了进一步梳理基于水泥基复合材料的多尺度物理特征、多阶段裂缝发展破坏过程和火灾中多温度阶段性能劣化的理论及工程背景,引入微米尺度的碳酸钙晶须(CW),构建钢纤维-聚乙烯醇(PVA)纤维-CW多尺度纤维增强水泥基复合材料(MSFRC)。依托国家自然科学基金面上项目:基于多层次结构特征的新型混杂纤维增强水泥基复合材料的性能及机理研究(51478082)、新型混杂纤维增强水泥基复合材料的流变特性及机理研究(51678111),本文重点开展MSFRC高温后的物理、力学性能研究,进行了系统的微观机理分析,并建立了相应的计算模型。具体内容如下:(1)明确CW在水泥基材料中的物理和化学作用机理,解决了 CW在水泥基材料中进一步推广应用的基础性问题。通过分析文石型CW和方解石型CW对水泥净浆水化热、水化产物、流变性、硬化后强度、微观形貌和界面组成等的影响,探索二者在水泥净浆中的作用机制,包括:物理稀释、黏滞、化学、Ca(OH)2取向优化、微纤维阻裂和微集料填充作用;并且,二者的作用机制差异主要在于:相对文石型CW,方解石型CW在水泥基材料中具有一定程度的晶核和润滑作用。(2)考察了 CW增强水泥净浆(CWRC)高温后的微观组成、微观结构与力学性能。研究发现:高温处理温度在600℃以下时,CW仍可持续发挥微观增强作用,提高硬化水泥净浆的高温后力学性能;对抗压强度而言,CW最优掺量为10wt.%,而对抗弯和劈裂抗拉强度CW最优掺量为30wt.%。孔隙结构、界面组成和微观力学研究表明,600℃以下高温作用后,CWRC的微观结构较高温前劣化不明显。物相分析证明,400~500℃高温下CW由文石型转变为方解石型;同时,高温蒸汽环境加速了水泥净浆中矿物掺合料的二次水化反应和水泥熟料颗粒的继续水化;CW晶相转变和内养护的耦合作用是CWRC高温后微观结构和宏观力学性能得以改善的重要原因。(3)良好的拌合物状态是水泥基材料硬化后获得优良力学性能的重要前提,本文研究了新拌MSFRC的流变性、工作性。研究发现:在新拌砂浆流变测试中,与较大尺寸纤维相比,小尺寸的CW砂浆滞回环面积更大。随纤维特征参数(RI,纤维长径比与体积掺量的乘积)增大,MSFRC的流动性逐渐降低;但掺加CW的MSFRC因为“纤维级配效应”的存在,流动性有所提高。基于松散堆积密度理论模型,确定了单PVA纤维和钢-PVA纤维-CW多尺度混杂纤维体系的流变性RI阈值:分别为1.0和2.0。提出了混杂纤维水泥基材料的工作性预测模型。(4)研究了高温后无筋和配筋MSFRC的宏观物理性能变化。研究发现:钢-PVA混杂纤维可以有效避免水泥基材料的高温爆裂,引入CW的多尺度纤维可以进一步控制、延缓甚至避免热裂缝的产生和扩展。800℃以下,CW未显着增大MSFRC的质量损失,也未明显降低其超声波速。分别建立了 MSFRC高温后失重、超声波速与温度的定量关系,为MSFRC火灾高温后简易快速性能评估提供依据。(5)研究了 MSFRC高温后直拉、弯拉性能。研究发现:引入CW可以显着提高钢-PVA混杂纤维砂浆的高温后弯拉强度和韧性。CW和钢-PVA混杂纤维的混杂效应分析表明,就弯拉强度和弯曲韧性而言,1.5vol.%钢纤维+0.5vol.%PVA纤维+3vol.%CW的MSFRC在500℃以下表现出稳定的正混杂效应。建立了MSFRC常温弯拉强度、弯曲韧性与纤维特征参数的定量关系;同时,建立了高温后MSFRC弯拉、直拉强度、弯曲韧性与温度的定量关系。此外,还研究了 MSFRC高温后单轴受压性能及其损伤本构模型。研究发现:多尺度纤维可以提高高温后轴压峰值应力和应变能,有效改善砂浆的高温后受压性能。分别建立了考虑温度和CW掺量影响的MSFRC高温后轴压峰值应力、弹性模量、峰值应变、应变能预测模型。建立了 MSFRC的轴压应力应变损伤本构模型。(6)对高温前后MSFRC进行了系统的多尺度微观结构和机理分析。研究发现:钢纤维、PVA纤维和CW在不同尺度上阻止水泥基材料中裂缝的产生和扩展,提高强度和韧性。由于CW小至微米级,且存在化学作用,因而CW表面无明显的软弱界面过渡区。CW可以通过物理和化学作用,提高钢纤维和PVA纤维表面界面过渡区的密实度。多尺度纤维在不同尺度、不同温度阶段上发挥作用,有效地改善了水泥基材料高温前后的微观结构和表观形貌,提高其抗火能力和高温前后的力学性能。综上,基于多尺度纤维体系对水泥基材料微观结构的改善和裂缝产生、扩展的控制,以及高温爆裂、热裂缝的抑制作用,建议工程中将MSFRC用作有抗火耐高温要求的混凝土保护层,如地下结构等领域。
刘玲[9](2019)在《纤维废橡胶粉改性混凝土的特性及应用研究》文中进行了进一步梳理橡胶粉改性混凝土是近年来发展的一种新型混凝土,但废橡胶粉的掺入降低了混凝土的强度,影响其在结构工程中的推广和应用。利用纤维废橡胶粉改性混凝土的方法,通过研究不同纤维对橡胶粉改性混凝土的力学性能及其变化规律,优化确定了纤维类型及其掺量;按照《水工混凝土试验规程》(SL352-2006),通过室内试验,系统研究了纤维废橡胶粉改性混凝土的弹强比及其变化规律;通过现场试验,研究了岩基约束纤维废橡胶粉改性混凝土的应力分布以及岩基-纤维废橡胶粉改性混凝土的抗剪性能;通过以纤维废橡胶粉改性混凝土为应力吸收层的结构设计,研究了水闸闸墩温度应力分布;通过冷却水试验,研究了不同尺寸的纤维橡胶粉改性混凝土构件耐温差性能,以及冷却不同尺寸的纤维橡胶粉改性混凝土构件用水量。结果表明,纤维废橡胶粉改性混凝土与纤维类型有关,在聚丙烯纤维、碳纤维和钢纤维三种纤维中,钢纤维提高橡胶粉改性混凝土强度的效果最好。钢纤维废橡胶粉改性混凝土的强度与钢纤维、废橡胶粉掺量有关,橡胶粉掺量小于5kg/m3,且钢纤维掺量小于15kg/m3,钢纤维掺量增加,纤维废橡胶粉改性混凝土的抗压和抗折强度均大于基准混凝土(未掺橡胶和钢纤维的混凝土,下同)。对相同强度等级的橡胶粉改性混凝土,橡胶掺量小于40kg/m3,橡胶粉改性混凝土的弹强比与橡胶掺量具有较好的线性关系,为y=[-0.04582x+5.7796]×1000,其中y为弹强比;x为橡胶掺量。固定橡胶掺量为5kg/m3,纤维掺量小于50kg/m3,纤维掺量增加,纤维橡胶粉改性混凝土的弹强比下降。对不同强度等级混凝土,橡胶掺量1 0kg/m3,纤维废橡胶粉改性混凝土的弹强比均低于相应的基准混凝土。纤维废橡胶粉改性混凝土与岩基的抗剪断和抗剪摩擦系数均高于基准混凝土;橡胶掺量增加,岩基与混凝土的抗剪断摩擦系数增大。距岩基0.20m、0.65m、1.00m处,基准混凝土溢洪道的最大温度应力分别为4.7MPa、3.9MPa、1.6 MPa,相同位置的纤维废橡胶粉改性混凝土溢洪道的最大温度应力为3.0MPa、2.5MPa、1.3MPa;距离岩基相同位置,纤维废橡胶粉改性混凝土溢洪道的温度应力小于基准混凝土,温度应力梯度减小。基准混凝土闸墩的最大温度应力为4.8MPa,设置有应力吸收层的闸墩最大温度应力为3.0MPa,为基准闸墩的62.5%;设置以纤维废橡胶粉改性混凝土为应力吸收层的闸墩应变和温度应力小于基准闸墩。保持相同龄期和尺寸的混凝土构件内温度应力基本相同,纤维废橡胶粉改性混凝土构件的抗温差大,所需冷却水用量小于基准混凝土。纤维复合废橡胶粉提升了混凝土的力学性能,增加了混凝土的体积稳定性,提高了混凝土与岩基的抗剪性能,减小了岩基约束建筑物的温度应力和及其应力梯度,拓宽了温控范围,具有明显的温控优势。
冯硕[10](2019)在《水泥基修复材料及其与老混凝土界面性能研究》文中提出在混凝土结构服役过程中,不可避免的出现混凝土常见病害,如桥墩受到海水冲刷、氯离子侵蚀使其保护层脱落,高铁路基宽接缝破坏等;这些病害影响混凝土结构长期服役性能,所以需要对既有结构进行修复。在混凝土修复中,新老混凝土的界面属于薄弱区,因此本文研究了水泥基修复材料及其和老混凝土的界面力学性能。本文围绕着以下三方面进行研究。(1)研究掺有硅灰、膨胀剂、Nano-SiO2、碳纳米纤维、羟基化多壁碳纳米管、碳纤维对修复材料抗折、抗压力学性能的影响,对修复材料抗渗性能影响,膨胀剂和纳米纤维对修复材料孔结构的影响,修复材料收缩性能的影响以及不同水胶比对膨胀剂增强作用的影响;(2)基于劈裂法研究了修复材料的界面粘结性能,界面试验采用劈裂拉力试验,采用自然劈裂面作为老混凝土修复面,研究了不同修复材料对界面性能影响以及不同水胶比对界面性能的影响,并对新老混凝土界面过渡区进行分析,结果表明,在0.30水胶比下,掺有碳纤维或膨胀剂修复材料对劈裂拉力界面性能有不同幅度的提升,随着水胶比降低,由于弹性模量差异,只能在一定程度上提升界面力学性能,同种修复材料,随着水胶比的降低,界面力学性能先增大后减小;(3)基于斜剪法研究碳纤维和钢纤维以及粗糙度对界面粘结影响,采用高压水流处理基体混凝土表面,进行水流凿毛预试验确定试验所采用的水压和时间参数;研究结果表明,数据变异系数COV表明高压水流凿毛处理基体混凝土可行,粗糙度和界面力学性能存在有线性关系,掺有钢纤维修复材料对界面有增强作用,而掺有碳纤维的修复材料对界面没有增强作用,修复材料内聚力和基体粗糙度无关。
二、表面氧化处理对碳纤维及其水泥石性能的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、表面氧化处理对碳纤维及其水泥石性能的影响(论文提纲范文)
(1)碳纤维和芳纶纤维的蚀刻改性及其复合材料界面结合性能研究进展(论文提纲范文)
1 碳纤维和芳纶纤维的性能及对比 |
2 碳纤维的蚀刻改性 |
2.1 酸性溶液蚀刻 |
2.2 电化学阳极氧化 |
2.3 等离子体处理 |
2.4 微波辐射 |
2.5 小结 |
3 芳纶纤维的蚀刻改性 |
3.1 酸性溶液蚀刻 |
3.2 有机溶液蚀刻 |
3.3 等离子体处理 |
3.4 超声波蚀刻 |
3.5 小结 |
4 纤维与树脂界面结合的机理与表征方法 |
5 结论与展望 |
(2)GFRP筋及防腐钢筋海洋混凝土构件力学性能试验研究与分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 海洋混凝土国内外研究现状 |
1.2.1 海洋材料 |
1.2.1.1 珊瑚粗骨料 |
1.2.1.2 珊瑚细骨料 |
1.2.1.3 海砂 |
1.2.1.4 海水 |
1.2.1.5 骨料改性 |
1.2.2 珊瑚混凝土 |
1.2.2.1 珊瑚混凝土的配制 |
1.2.2.2 珊瑚混凝土的微观特性 |
1.2.2.3 珊瑚砂混凝土的力学性能 |
1.2.2.4 珊瑚骨料混凝土的力学性能 |
1.2.2.5 纤维珊瑚混凝土的力学性能 |
1.2.2.6 FRP筋及钢筋珊瑚混凝土的黏结性能 |
1.2.2.7 珊瑚混凝土的耐久性能 |
1.2.2.8 钢筋及钢管珊瑚混凝土构件的力学性能 |
1.2.3 海砂海水混凝土 |
1.2.3.1 海砂海水混凝土力学性能 |
1.2.3.2 海砂海水混凝土的耐久性能 |
1.2.3.3 FRP筋海砂海水混凝土的黏结性能 |
1.2.3.4 海砂海水混凝土柱的力学性能 |
1.2.3.5 海砂海水混凝土梁的力学性能 |
1.3 本文主要研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 海洋混凝土力学性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料及性能 |
2.2.1 粗骨料 |
2.2.2 细骨料与拌养水 |
2.2.3 矿物掺合料 |
2.2.4 减水剂 |
2.3 试件设计及制作 |
2.4 试验加载装置及加载制度 |
2.5 试验加载过程与试验现象 |
2.5.1 海洋混凝土立方体试件 |
2.5.2 海洋混凝土圆柱体试件 |
2.6 试验结果与分析 |
2.6.1 海洋混凝土圆柱体试件应力-应变曲线 |
2.6.2 物理及力学性能参数 |
2.6.2.1 物理性能参数 |
2.6.2.2 力学性能参数 |
2.6.3 影响因素分析 |
2.6.3.1 海砂取代率的影响 |
2.6.3.2 混凝土强度等级的影响 |
2.6.3.3 减水剂与水泥质量比的影响 |
2.6.3.4 复掺矿物掺合料类型的影响 |
2.6.3.5 拌养水类型的影响 |
2.6.3.6 粗骨料类型的影响 |
2.6.3.7 海洋潮汐区暴露龄期的影响 |
2.7 海洋混凝土圆柱体与立方体抗压强度关系 |
2.8 海洋混凝土单轴受压应力-应变本构关系 |
2.8.1 无量纲化海洋混凝土应力-应变本构曲线 |
2.8.2 海洋混凝土的本构方程 |
2.9 本章小结 |
第三章 GFRP筋及防腐钢筋海洋混凝土短柱轴压试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试验材料 |
3.2.2 试件设计及制作 |
3.2.3 试验加载与测量方案 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 试件加载过程及其破坏形态 |
3.3.2 荷载-位移曲线 |
3.3.3 GFRP筋荷载-应变曲线 |
3.3.3.1 GFRP螺旋筋荷载-环向应变关系曲线 |
3.3.3.2 GFRP纵筋荷载-纵向应变关系曲线 |
3.3.4 钢筋荷载-应变曲线 |
3.3.4.1 螺旋钢筋荷载-环应变关系曲线 |
3.3.4.2 纵向钢筋荷载-应变关系 |
3.3.5 力学性能参数 |
3.4 影响因素分析 |
3.4.1 海砂取代率的影响 |
3.4.2 混凝土强度等级的影响 |
3.4.3 不同阻锈方式的影响 |
3.4.4 体积配箍率(箍筋间距和直径)的影响 |
3.4.4.1 箍筋间距的影响 |
3.4.4.2 箍筋直径的影响 |
3.4.5 纵筋配筋率的影响 |
3.4.6 截面尺寸的影响 |
3.4.7 应变贴片方式影响 |
3.4.8 暴露龄期影响 |
3.5 刚度退化分析 |
3.6 GFRP筋约束海洋混凝土应力-应变本构模型 |
3.6.1 GFRP筋约束海洋混凝土应力-应变曲线计算 |
3.6.2 无量纲化GFRP筋约束海洋混凝土应力-应变曲线 |
3.6.3 GFRP筋约束海洋混凝土应力-应变本构模型 |
3.7 本章小结 |
第四章 GFRP筋海砂海水混凝土短柱轴压试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 试验材料 |
4.2.2 试件设计及加载 |
4.3 试验结果与分析 |
4.3.1 试件加载过程及其破坏形态 |
4.3.2 荷载-位移曲线 |
4.3.3 GFRP螺旋筋的荷载-环向应变曲线 |
4.3.4 GFRP筋的荷载-纵向应变曲线 |
4.3.5 特征点参数 |
4.4 影响因素分析 |
4.4.1 混凝土强度等级的影响 |
4.4.2 体积配箍率(箍筋间距和直径)的影响 |
4.4.2.1 GFRP箍筋间距的影响 |
4.4.2.2 GFRP箍筋直径的影响 |
4.4.3 纵筋配筋率的影响 |
4.4.4 截面尺寸的影响 |
4.4.5 暴露龄期的影响 |
4.5 刚度退化分析 |
4.6 影响因素大小分析及承载力计算 |
4.7 约束海砂海水混凝土应力-应变本构曲线 |
4.7.1 GFRP筋约束海砂海水混凝土应力-应变曲线计算 |
4.7.2 GFRP筋约束海砂海水混凝土应力-应变曲线 |
4.7.3 GFRP筋约束海砂海水混凝土应力-应变本构模型 |
4.8 本章小结 |
第五章 GFRP筋及防腐钢筋海洋混凝土梁的力学性能试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验概况 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试件设计及加载 |
5.3 试验结果与分析 |
5.3.1 试件加载过程及其破坏形态 |
5.3.2 荷载-挠度曲线 |
5.3.3 海洋混凝土梁荷载-初始裂缝宽度曲线 |
5.3.4 海洋混凝土梁荷载-纵筋应变曲线 |
5.3.5 海洋混凝土梁截面应变分布 |
5.3.6 特征点参数 |
5.4 影响因素分析 |
5.4.1 海砂取代率的影响 |
5.4.2 阻锈方式的影响 |
5.4.3 纵筋配筋率的影响 |
5.4.4 剪跨比的影响 |
5.4.5 暴露龄期的影响 |
5.5 影响因素大小分析及承载力计算 |
5.6 本章小结 |
第六章 GFRP筋海洋混凝土构件数值模拟分析 |
6.1 引言 |
6.2 数值模型 |
6.2.1 海洋混凝土本构模型 |
6.2.2 GFRP筋本构模型 |
6.2.3 单元类型 |
6.2.4 约束类型 |
6.2.5 荷载与边界条件 |
6.2.6 非线性求解 |
6.3 数值模型与试验结果验证 |
6.3.1 GFRP筋海洋混凝土梁数值分析与试验结果验证 |
6.3.2 GFRP筋海洋混凝土柱数值分析与试验结果验证 |
6.4 GFRP筋海洋混凝土梁参数扩展分析 |
6.4.1 FRP筋海洋混凝土梁数值分析参数 |
6.4.2 FRP筋海洋混凝土梁数值分析结果及力学性能指标 |
6.4.3.1 混凝土强度等级的影响 |
6.4.3.2 FRP筋类型的影响 |
6.4.3.3 配筋率的影响 |
6.5 影响因素大小分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 GFRP筋及防腐钢筋海洋混凝土构件承载力计算 |
7.1 引言 |
7.2 GFRP筋海洋混凝土柱峰值应力和峰值应变 |
7.2.1 峰值应力 |
7.2.2 峰值应变 |
7.3 GFRP筋海砂海水混凝土柱峰值应力和峰值应变 |
7.3.1 峰值应力 |
7.3.2 峰值应变 |
7.4 GFRP筋及防腐钢筋海洋混凝土柱承载力计算 |
7.4.1 试验验证GFRP筋抗拉强度与抗压强度关系 |
7.4.2 GFRP筋与海洋混凝土材料退化系数 |
7.4.3 GFRP筋海洋混凝土柱承载力计算 |
7.4.4 防腐钢筋海洋混凝土柱承载力计算 |
7.5 GFRP筋海砂海水混凝土柱承载力计算 |
7.6 GFRP筋及防腐钢筋海洋混凝土梁承载力计算 |
7.6.1 GFRP筋海洋混凝土梁承载力计算 |
7.6.1.1 计算假定 |
7.6.1.2 中国FRP筋混凝土梁抗弯承载力计算理论 |
7.6.1.3 美国FRP筋混凝土抗弯承载力计算理论 |
7.6.1.4 加拿大FRP筋混凝土抗弯承载力计算理论 |
7.6.1.5 GFRP筋海洋混凝土梁抗弯承载力计算理论 |
7.6.2 防腐钢筋海洋混凝土梁承载力计算 |
7.7 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间期间发表论文情况 |
(3)复掺GO/CNTs的水泥净浆试件压敏性能试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 GO水泥基复合材料的研究概况 |
1.2.1 GO的结构与特性 |
1.2.2 GO水泥基材料的力学性能研究概况 |
1.2.3 GO水泥基复合材料的导电性和压敏性能研究现状 |
1.2.4 GO水泥基复合材料的其他性能 |
1.3 CNTs水泥基复合材料的研究概况 |
1.3.1 CNTs的结构与特性 |
1.3.2 CNTs水泥基材料的力学性能研究概况 |
1.3.3 CNTs水泥基材料的导电性和压敏性能研究概况 |
1.3.4 CNTs水泥基复合材料的其他性能 |
1.4 复掺GO和 CNTs的水泥基复合材料的研究概况 |
1.5 本文研究的主要内容 |
第二章 试验原材料和配合比设计 |
2.1 引言 |
2.2 试验原材料 |
2.3 GO和 CNTs分散剂的选择 |
2.3.1 GO/CNTs混合分散液的制备 |
2.3.2 试件制备与测试 |
2.3.3 不同分散剂配制的GO/CNTs混合分散液的分散稳定性 |
2.3.4 不同分散剂制备的GO/CNTs水泥基试件的抗压强度 |
2.4 试验水灰比确定 |
2.4.1 试件制备 |
2.4.2 性能测试方法 |
2.4.3 不同水灰比下GO/CNTs水泥基试件的抗压强度 |
2.4.4 不同水灰比下GO/CNTs水泥基试件的导电性和压敏性能 |
2.5 试验配合比 |
2.6 本章小结 |
第三章 复掺GO/CNTs的水泥基复合材料的抗压强度力学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 抗压强度性能试验研究 |
3.2.1 试件制备工艺及测试方法 |
3.2.2 早龄期下不同GO/CNTs掺量的水泥基试件抗压强度 |
3.2.3 在28 d时不同GO/CNTs掺量的水泥基试件抗压强度 |
3.2.4 不同养护龄期下,GO/CNTs水泥基材料的抗压强度变化 |
3.3 GO/CNTs水泥基材料的微观形貌与物相分析 |
3.3.1 测试手段与表征 |
3.3.2 测试结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 复掺GO/CNTs水泥基复合材料的电学性能 |
4.1 引言 |
4.2 导电性能的试验研究 |
4.2.1 试件制备及测试方法 |
4.2.2 GO和 CNTs对水泥基复合材料电阻率的影响 |
4.3 GO/CNTs水泥基复合材料的压敏性能 |
4.3.1 压敏性能的测试方法 |
4.3.2 GO/CNTs水泥基复合材料的压敏响应特性 |
4.3.3 不同最大加载力循环作用下试件的压敏性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 抗压强度、电阻率和敏感因子的正交试验测试数据极差分析 |
5.1 引言 |
5.2 抗压强度测试数据极差分析 |
5.3 电阻率测试数据极差分析 |
5.4 压敏性敏感因子k极差分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:硕士期间发表的学术论文与取得的其他成果 |
(4)纳米改性水泥基材料抗渗性与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景、研究目的和意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 纳米改性水泥基材料研究概况 |
1.2.2 水泥基材料抗渗性研究意义 |
1.2.3 纳米改性水泥基材料抗渗性的研究进展 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 纳米SiO_2改性水泥石抗渗性 |
2.1 引言 |
2.2 纳米对不同水灰比水泥石抗渗性的改性效应 |
2.2.1 实验材料与制备方法 |
2.2.2 测试方法 |
2.2.3 性能分析 |
2.3 纳米改性效应的微观机制分析 |
2.3.1 纳米促进不同水灰比水泥石水化的改性效应 |
2.3.2 纳米优化不同水灰比水泥石微观结构的改性效应 |
2.4 纳米改性效应的理论计算分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 纳米SiO_2改性混凝土抗渗性 |
3.1 引言 |
3.2 纳米对不同水灰比混凝土抗渗性的改性效应 |
3.2.1 实验与性能分析 |
3.2.2 纳米细化不同水灰比混凝土骨料界面区ITZ的改性效应 |
3.2.3 纳米优化不同水灰比混凝土骨料界面区的改性效应 |
3.3 纳米提升不同骨料级配混凝土抗渗性的改性效应 |
3.3.1 实验与性能分析 |
3.3.2 纳米优化不同骨料级配混凝土基体微观结构的改性效应 |
3.3.3 纳米增强不同骨料级配混凝土基体显微硬度的改性效应 |
3.4 纳米改性效应的理论计算分析 |
3.4.1 基于递推矩阵的渗透概率计算方法 |
3.4.2 网格连通性特征不变的渗透概率研究 |
3.5 本章小结 |
第4章 纳米SiO_2/CaCO_3改性碳纤维混凝土抗渗性 |
4.1 引言 |
4.2 碳纤维对不同水灰比混凝土抗渗性的影响特征 |
4.2.1 实验材料与制备方法 |
4.2.2 测试方法 |
4.2.3 性能分析 |
4.3 纳米对不同碳纤维混凝土抗渗性的改性效应 |
4.3.1 实验材料与制备方法 |
4.3.2 测试方法 |
4.3.3 性能分析 |
4.4 纳米改性效应的微观机制 |
4.4.1 纳米减弱碳纤维混凝土孔结构连通性的改性效应 |
4.4.2 纳米优化碳纤维混凝土孔结构参数的改性效应 |
4.5 纳米改性效应的理论计算分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 水泥基材料纳米改性效应理论模型 |
5.1 引言 |
5.2 抗渗提升效应基本规律 |
5.2.1 抗渗提升效应基本规律的模拟研究 |
5.2.2 抗渗提升效应基本规律的分析 |
5.3 抗渗提升效应基本规律的转变 |
5.4 初始结构特征影响的纳米改性效应机理模型 |
5.4.1 孔的参数关系控制的纳米改性效应机理模型 |
5.4.2 孔的结构特征控制的纳米改性效应机理模型 |
5.5 抗渗性降低问题的模拟研究 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(5)等离子体改性纤维增强单板层积材的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 纤维增强木质复合材料研究现状 |
1.2.1 玻璃纤维增强木质复合材料 |
1.2.2 碳纤维增强木质复合材料 |
1.3 纤维表面改性研究现状 |
1.3.1 表面化学氧化处理 |
1.3.2 表面涂层处理 |
1.3.3 γ射线辐照处理 |
1.3.4 超临界流体表面接枝处理 |
1.3.5 等离子体处理 |
1.4 研究内容 |
1.5 创新点 |
第二章 等离子体改性玻璃纤维表面特性及其与木质单板胶合特性研究 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设备 |
2.1.3 试验方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 玻璃纤维表面形貌 |
2.2.2 玻璃纤维表面化学组成 |
2.2.3 玻璃纤维表面润湿性 |
2.2.4 等离子体改性玻璃纤维与木质单板的胶合特性 |
2.2.5 等离子体改性对玻璃纤维与木质单板胶合界面应变分布的影响 |
2.2.6 等离子体改性对玻璃纤维与木质单板胶合界面断口形貌的影响 |
2.2.7 玻璃纤维等离子体改性机理的探究 |
2.3 小结 |
第三章 等离子体改性碳纤维表面特性及其与木质单板胶合特性的研究 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设备 |
3.1.3 试验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 碳纤维表面形貌 |
3.2.2 碳纤维表面化学组成 |
3.2.3 碳纤维表面润湿性 |
3.2.4 等离子体改性碳纤维与木质单板的胶合特性 |
3.2.5 等离子体改性对碳纤维与木质单板胶合界面应变分布的影响 |
3.3 小结 |
第四章 等离子体改性纤维增强材料与单板热压工艺研究 |
4.1 试验材料与方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验设备 |
4.1.3 试验方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 DBD等离子体改性玻璃纤维增强杨木单板层积材力学性能分析 |
4.2.2 APPJ等离子体改性碳纤维增强杨木单板层积材力学性能分析 |
4.3 小结 |
第五章 等离子体改性纤维增强单板层积材高频热压工艺研究 |
5.1 试验材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验设备 |
5.1.3 试验方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 施胶量的影响 |
5.2.2 组坯方式的影响 |
5.2.3 接触热压与高频热压纤维增强杨木单板层积材比较分析 |
5.3 小结 |
第六章 等离子体改性纤维增强异型层积材的研究 |
6.1 异型层积材木构件研究对象 |
6.2 结构优化设计 |
6.2.1 模型建立与材料定义 |
6.2.2 铺层定义与载荷添加 |
6.2.3 截面尺寸设计 |
6.3 模具制作 |
6.4 加工工艺流程 |
6.5 性能评价 |
6.6 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
攻读硕士学位期间学术成果 |
参考文献 |
(6)石墨烯和碳纤维复掺对水泥基材料的改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究与应用现状 |
1.2.1 碳纤维改性研究现状 |
1.2.2 石墨烯应用于水泥基材料的研究现状 |
1.2.3 水泥基材料裂缝修复研究现状 |
1.3 研究课题提出的目的及意义 |
1.4 课题研究的主要内容 |
第二章 实验方案与研究方法 |
2.1 原料 |
2.1.1 水泥 |
2.1.2 骨料 |
2.1.3 碳纤维 |
2.1.4 石墨烯 |
2.1.5 分散剂 |
2.1.6 减水剂 |
2.2 实验方案 |
2.3 测试方法 |
2.3.1 混凝土拌合物坍落度测试 |
2.3.2 力学性能实验 |
2.3.3 混凝土抗氯离子渗透实验 |
2.3.4 孔隙率的测定 |
2.3.5 冻融循环实验 |
2.3.6 物相分析 |
2.3.7 超声波检测 |
2.3.8 裂缝宽度测量 |
2.3.9 扫描电镜分析 |
2.3.10 电阻率测试 |
2.4 实验仪器设备 |
第三章 石墨烯和碳纤维复掺对混凝土力学性能的改性研究 |
3.1 石墨烯对混凝土力学性能的改性 |
3.1.1 试样制备与养护 |
3.1.2 力学性能的改性结果与分析 |
3.2 碳纤维对混凝土力学性能的改性 |
3.2.1 试样制备与养护 |
3.2.2 力学性能的改性结果与分析 |
3.3 石墨烯和碳纤维复掺对混凝土力学性能的改性 |
3.3.1 试样制备与养护 |
3.3.2 力学性能的改性结果与分析 |
3.4 本章小节 |
第四章 石墨烯和碳纤维复掺对混凝土耐久性的改性研究 |
4.1 石墨烯对混凝土耐久性的改性 |
4.1.1 抗氯离子渗透性能的改性 |
4.1.2 抗冻性能的改性 |
4.2 碳纤维对混凝土耐久性的改性 |
4.2.1 抗氯离子渗透性能的改性 |
4.2.2 抗冻性能的改性 |
4.3 石墨烯和碳纤维复掺对混凝土耐久性的改性 |
4.3.1 抗氯离子渗透性能的改性 |
4.3.2 抗冻性能的改性 |
4.4 本章小节 |
第五章 石墨烯和碳纤维复掺加速砂浆裂缝电沉积修复的研究 |
5.1 试样制备与实验步骤 |
5.1.1 实验配合比 |
5.1.2 实验操作流程 |
5.2 石墨烯和碳纤维复掺对电沉积效果的改性 |
5.2.1 电阻率 |
5.2.2 质量变化量 |
5.2.3 抗氯离子渗透结果分析 |
5.2.4 裂缝微观图像修复情况分析 |
5.2.5 超声波分析 |
5.2.6 修复产物分析 |
5.2.7 扫描电镜分析 |
5.3 本章小节 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(7)提高固井水泥石韧性方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 增强水泥石韧性 |
1.3 增韧材料的研究意义 |
1.4 研究内容及研究思路 |
第2章 普通固井水泥石简介 |
2.1 油井水泥的性能要求 |
2.2 油井水泥的成分 |
2.3 油井水泥水反应 |
2.4 固井水泥浆时变性 |
第3章 固井水泥石韧性的研究 |
3.1 水泥石抗冲击性能参数 |
3.2 固井工程性能、增韧水泥石相关性的分析 |
3.3 增强水泥石韧性 |
3.4 增韧水泥浆体系 |
第4章 可提高水泥石韧性的添加剂 |
4.1 聚丙烯纤维增韧 |
4.2 水泥石性能受丁苯胶乳影响的分析 |
4.3 ZZC-1增强增韧性水泥添加剂 |
第5章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
个人简介 |
(8)高温后多尺度纤维水泥基材料性能演化规律与微观机理(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 混杂纤维水泥基材料常温力学性能及机理 |
1.2.1 纤维混杂的概念和分类 |
1.2.2 力学性能的纤维混杂效应 |
1.2.3 纤维混杂效应的影响因素 |
1.2.4 纤维增强机理 |
1.3 多尺度混杂纤维水泥基材料力学性能及机理 |
1.3.1 传统多尺度纤维水泥基材料的力学性能 |
1.3.2 纳米纤维微观增强的多尺度纤维水泥基材料的力学性能 |
1.3.3 微纳米碳酸钙在水泥基材料中的作用机理 |
1.3.4 碳酸钙晶须微观增强的多尺度纤维水泥基材料的力学性能 |
1.4 纤维水泥基材料高温力学性能 |
1.4.1 水泥基材料高温力学性能 |
1.4.2 纤维水泥基材料高温力学性能 |
1.4.3 混杂纤维水泥基材料高温力学性能 |
1.4.4 纳米材料水泥基材料高温力学性能 |
1.5 本文主要研究思路 |
2 文石型和方解石型碳酸钙晶须对水泥水化的影响 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料与方法 |
2.2.1 原材料、配合比与试件制备方法 |
2.2.2 水化热和流变性测试方法 |
2.2.3 力学性能测试方法 |
2.2.4 微细观形貌及物相分析测试方法 |
2.3 CW相变温度分析 |
2.3.1 不同温度热处理后CW的XRD分析 |
2.3.2 CW的热重分析 |
2.3.3 不同温度热处理后CW的宏观、细观和微观形貌 |
2.3.4 450℃热处理后CW的物相及形貌 |
2.4 新拌文石型和方解石型CWRC的水化热和流变性 |
2.4.1 CWRC的水化热 |
2.4.2 新拌CWRC的流变性 |
2.5 硬化后文石型和方解石型CWRC的强度和微观结构 |
2.5.1 硬化后CWRC的强度 |
2.5.2 硬化后CWRC的SEM和EDS分析 |
2.5.3 硬化后CWRC的XRD分析 |
2.5.4 硬化后CWRC的热重分析 |
2.6 文石型和方解石型CW在水泥中的作用机制 |
2.7 本章小结 |
3 碳酸钙晶须增强水泥净浆高温后微观结构与力学性能 |
3.1 引言 |
3.2 试验材料与方法 |
3.2.1 原材料、配合比与试件制备方法 |
3.2.2 高温处理方法 |
3.2.3 力学性能测试方法 |
3.2.4 微细观形貌、结构及物相分析测试方法 |
3.2.5 纳米压痕测试方法 |
3.3 宏观力学性能 |
3.3.1 抗压强度 |
3.3.2 弯拉强度 |
3.3.3 劈裂抗拉强度 |
3.4 物相分析 |
3.4.1 XRD分析 |
3.4.2 热重分析 |
3.5 微细观形貌、结构分析 |
3.5.1 形貌观测 |
3.5.2 界面元素分析 |
3.5.3 孔隙结构分析 |
3.6 微观力学性能 |
3.6.1 纳米压痕弹模及硬度计算方法 |
3.6.2 压入深度 |
3.6.3 弹性模量与压痕硬度 |
3.7 本章小结 |
4 多尺度纤维水泥基材料高温后宏观物理性能与计算方法 |
4.1 引言 |
4.2 试验材料与方法 |
4.2.1 原材料与试件制备 |
4.2.2 新拌物工作性与流变性测试方法 |
4.2.3 硬化物高温后物理性能测试方法 |
4.3 新拌物工作性和流变性 |
4.3.1 单一CW或纤维砂浆工作性和流变性 |
4.3.2 MSFRC的工作性和流变性 |
4.3.3 定量分析与计算 |
4.4 硬化物高温后宏观物理性能 |
4.4.1 MSFRC高温后宏观形貌、质量和超声波速与计算方法 |
4.4.2 MSFRC高温爆裂性能 |
4.5 本章小结 |
5 多尺度纤维水泥基材料高温后弯拉、直拉性能与计算方法 |
5.1 引言 |
5.2 试验材料与方法 |
5.2.1 原材料、配合比与试件制备方法 |
5.2.2 高温处理方法 |
5.2.3 力学性能测试方法 |
5.3 弯拉性能 |
5.3.1 弯拉强度 |
5.3.2 弯曲荷载-挠度曲线 |
5.3.3 弯曲韧性 |
5.4 直拉性能 |
5.4.1 直拉强度 |
5.4.2 直拉应力-应变曲线 |
5.5 混杂效应分析 |
5.5.1 弯拉强度的混杂效应分析 |
5.5.2 弯曲韧性的混杂效应分析 |
5.6 弯拉、直拉性能计算方法 |
5.6.1 高温前弯拉性能与纤维特征参数定量关系 |
5.6.2 弯拉强度与温度定量关系 |
5.6.3 弯曲韧性与温度定量关系 |
5.6.4 直拉强度与温度定量关系 |
5.7 本章小结 |
6 多尺度纤维水泥基材料高温后单轴受压性能与计算方法 |
6.1 引言 |
6.2 试验材料与方法 |
6.2.1 原材料、配合比与试件制备方法 |
6.2.2 高温处理方法 |
6.2.3 力学性能测试方法 |
6.3 单轴受压性能 |
6.3.1 峰值应力 |
6.3.2 弹性模量 |
6.3.3 峰值应变 |
6.3.4 应力应变曲线 |
6.3.5 应变能 |
6.4 单轴受压性能计算 |
6.4.1 峰值应力 |
6.4.2 弹性模量 |
6.4.3 峰值应变 |
6.4.4 应变能 |
6.5 轴压损伤本构模型 |
6.5.1 轴压应力-应变曲线的几何特征 |
6.5.2 轴压应力-应变本构曲线参数计算 |
6.5.3 损伤变量分析 |
6.6 本章小结 |
7 多尺度纤维水泥基材料高温前后微观结构及机理分析 |
7.1 引言 |
7.2 试验材料与方法 |
7.2.1 原材料、配合比与试件制备方法 |
7.2.2 微观结构分析方法 |
7.3 常温下MSFRC微观结构与纤维作用机理分析 |
7.3.1 MSFRC中纤维和CW形貌 |
7.3.2 MSFRC中纤维、CW与基体界面微观结构及机理分析 |
7.3.3 MSFRC中多尺度纤维的作用机理分析 |
7.4 高温后MSFRC微观结构与机理分析 |
7.4.1 高温后MSFRC中纤维、CW形貌和界面元素组成 |
7.4.2 CW对水泥基材料高温前后孔隙结构的影响 |
7.4.3 高温对MSFRC的影响机理分析 |
7.5 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(9)纤维废橡胶粉改性混凝土的特性及应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 橡胶粉改性混凝土工作性能 |
1.2.2 橡胶粉改性混凝土力学性能 |
1.2.2.1 静力学性能 |
1.2.2.2 动力学性能 |
1.2.3 橡胶粉改性混凝土的耐久性 |
1.2.3.1 抗渗性 |
1.2.3.2 抗冻性 |
1.2.4 橡胶粉改性混凝土韧性 |
1.2.5 橡胶粉改性混凝土的橡胶颗粒改性 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 研究目标 |
1.5 创新点 |
第二章 原材料、仪器与试验方法及技术路线 |
2.1 试验原材料 |
2.2 试验仪器与设备 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 纤维废橡胶粉改性混凝土成型与力学性能试验 |
2.3.2 纤维废橡胶粉改性混凝土变形性能试验 |
2.3.3 岩基-纤维废橡胶粉改性混凝土现场抗剪试验 |
2.3.4 岩基约束纤维废橡胶粉改性混凝土溢洪道温度应力试验 |
2.3.5 基于应力吸收层的水闸闸墩温度应力试验 |
2.3.6 岩基-纤维废橡胶粉改性混凝土建筑物温控试验 |
2.4 主要技术路线 |
第三章 原材料测试性能 |
3.1 纤维废橡胶粉改性混凝土力学性能试验所用原材料测试 |
3.2 纤维废橡胶粉改性混凝土变形性能试验所用原材料测试 |
3.3 岩基-纤维废橡胶粉改性混凝土现场抗剪试验所用原材料测试 |
3.4 岩基约束纤维废橡胶粉改性混凝土溢洪道温度应力试验所用原材料测试 |
3.5 基于应力吸收层的水闸闸墩温度应力试验所用原材料测试 |
3.6 岩基-纤维废橡胶粉改性混凝土建筑物温控试验 |
3.7 小结 |
第四章 纤维废橡胶粉改性混凝土的性能影响 |
4.1 优化确定纤维品种 |
4.2 钢纤维废橡胶粉改性混凝土的力学性能 |
4.2.1 钢纤维废橡胶粉改性混凝土的抗压强度 |
4.2.2 钢纤维废橡胶粉改性混凝土的抗折强度 |
4.2.3 钢纤维废橡胶粉改性混凝土结构 |
4.3 纤维废橡胶粉改性混凝土的变形性能 |
4.3.1 纤维复合废橡胶粉对混凝土弹强比的影响 |
4.3.1.1 橡胶掺量对相同强度等级普通混凝土弹强比的影响 |
4.3.1.2 纤维掺量对相同强度等级橡胶混凝土弹强比的影响 |
4.3.1.3 纤维复合废橡胶粉对不同强度等级混凝土的弹强比影响 |
4.4 小结 |
第五章 纤维废橡胶粉改性混凝土的应用技术研究 |
5.1 岩基-纤维废橡胶粉改性混凝土现场抗剪性能 |
5.1.1 工程概况 |
5.1.2 现场试验配合比 |
5.1.3 橡胶掺量对岩基-混凝土抗剪性能影响 |
5.1.3.1 岩基-普通混凝土抗剪参数 |
5.1.3.2 岩基-纤维废橡胶粉改性混凝土抗剪参数 |
5.1.4 纤维废橡胶粉改性混凝土与岩基抗剪(断)性能分析 |
5.2 岩基约束纤维废橡胶粉改性混凝土溢洪道的温度应力 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 工程试验配合比 |
5.2.3 混凝土弹性模量 |
5.2.4 溢洪道温度应力 |
5.3 基于应力吸收层的水闸闸墩温度应力 |
5.3.1 工程概况 |
5.3.2 工程试验配合比 |
5.3.3 闸墩混凝土温度应力 |
5.4 岩基-纤维废橡胶粉改性混凝土建筑物温控试验 |
5.4.1 工程试验配合比 |
5.4.2 纤维废橡胶粉改性混凝土弹性模量 |
5.4.3 不同尺寸的纤维废橡胶粉改性混凝土构件应变 |
5.4.4 不同尺寸的纤维废橡胶粉改性混凝土构件温差 |
5.4.5 冷却不同尺寸纤维废橡胶粉改性混凝土构件用水量 |
5.5 小结 |
第六章 主要结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(10)水泥基修复材料及其与老混凝土界面性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题的研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 既有混凝土表面处理方法 |
1.2.2 老混凝土粗糙度测量方法 |
1.2.3 新老混凝土界面力学性能评定方法 |
1.2.4 新老混凝土界面薄弱原因及新老混凝土界面模型 |
1.2.5 新老混凝土界面性能影响因素 |
1.2.6 纤维增强水泥基材料对新老混凝土界面性能的影响 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 试验材料和方法 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料 |
2.2.1 混凝土基体材料 |
2.2.2 修复材料 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 试验使用设备 |
2.3.2 混凝土基体处理方法 |
2.3.3 界面力学试验 |
2.3.4 修复材料基本力学和收缩性能试验 |
2.3.5 混凝土基本力学性能 |
2.3.6 微观结构分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 修复材料性能及影响因素研究 |
3.1 引言 |
3.2 修复材料折压力学性能 |
3.2.1 配合比设计 |
3.2.2 试件制作 |
3.2.3 折压力学性能 |
3.3 修复材料收缩性能 |
3.3.1 配合比设计及试件制作 |
3.3.2 收缩性能 |
3.4 修复材料抗渗性能 |
3.4.1 配合比设计及试件制作 |
3.4.2 修复材料抗渗性能 |
3.5 纳米纤维对孔结构影响 |
3.6 膨胀剂对孔结构的影响 |
3.7 本章小结 |
第4章 基于抗拉法的界面性能及影响因素研究 |
4.1 引言 |
4.2 基体混凝土修复 |
4.2.1 基体混凝土制作 |
4.2.2 基体混凝土性能 |
4.2.3 基体混凝土粗糙度处理 |
4.2.4 修复试件制作 |
4.3 界面力学性能 |
4.3.1 基体混凝土和修复材料的界面性能试验现象 |
4.3.2 基体混凝土和修复材料的界面力学性能 |
4.3.3 基体和修复材料之间界面过渡区分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于剪压法的界面性能及影响因素研究 |
5.1 引言 |
5.2 试件制作 |
5.2.1 混凝土基体制作 |
5.2.2 混凝土基体表面粗糙度处理 |
5.2.3 修复试件制作 |
5.3 试件测试 |
5.3.1 界面性能测试 |
5.3.2 修复材料和基体材料力学性能测试 |
5.3.3 基体材料干燥收缩性能测试 |
5.4 界面失效模式 |
5.5 基体混凝土抗压和劈裂强度 |
5.6 修复材料抗折和抗压力学性能 |
5.7 界面力学性能 |
5.7.1 界面力学性能数据 |
5.7.2 数据T检验 |
5.7.3 界面内聚力c |
5.7.4 破坏断面三维形貌 |
5.7.5 混凝土基体粗糙度对界面力学性能的影响 |
5.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
四、表面氧化处理对碳纤维及其水泥石性能的影响(论文参考文献)
- [1]碳纤维和芳纶纤维的蚀刻改性及其复合材料界面结合性能研究进展[J]. 胡建海,唐鋆磊,李湉,许亮亮,林冰,杨明君,王莹莹,黎红英,张志恒. 表面技术, 2021(10)
- [2]GFRP筋及防腐钢筋海洋混凝土构件力学性能试验研究与分析[D]. 姚如胜. 广西大学, 2021
- [3]复掺GO/CNTs的水泥净浆试件压敏性能试验研究[D]. 吴一晨. 昆明理工大学, 2021(02)
- [4]纳米改性水泥基材料抗渗性与机理研究[D]. 刘睿. 哈尔滨工业大学, 2020
- [5]等离子体改性纤维增强单板层积材的研究[D]. 张伟. 南京林业大学, 2020(01)
- [6]石墨烯和碳纤维复掺对水泥基材料的改性研究[D]. 杨庆宽. 济南大学, 2020(01)
- [7]提高固井水泥石韧性方法研究[D]. 吴磊. 长江大学, 2020(04)
- [8]高温后多尺度纤维水泥基材料性能演化规律与微观机理[D]. 李黎. 大连理工大学, 2019(08)
- [9]纤维废橡胶粉改性混凝土的特性及应用研究[D]. 刘玲. 山东大学, 2019(02)
- [10]水泥基修复材料及其与老混凝土界面性能研究[D]. 冯硕. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
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