| 【中文题名】 | 自修复混凝土力学性能及断裂性能试验研究 |
| 【英文题名】 | Experimental Study on Mechanical Properties and Fracture Property of Self-repairing Concrete |
| 【学科专业】 | 结构工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-5-10 |
| 【中关键词】 | 自修复混凝土,胶粘剂,正交试验,力学性能,断裂性能, |
| 【英关键词】 | self-repairing concrete,repair agent,orthogonal experiment,mechanical properties,fracture property, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>建筑结构>混凝土结构、钢筋混凝土结构>钢筋混凝土结构> |
| 【论文摘要】 | 自修复混凝土作为智能结构的重要组成部分,可以解决用传统方法难以解决或不能解决的技术关键问题,对确保高层建筑、桥梁、核电站等重大土木基础设施的安全和长期的耐久性,以及减轻台风、地震冲击等诸多破坏因素方面有很大的应用潜力。本文采用正交试验方法对内置空心玻璃胶囊自修复混凝土的力学性能进行试验研究;以不同的胶粘剂作为自修复混凝土的修复剂,采用三点弯曲梁法研究自修复混凝土的断裂性能,主要完成了以下几个方面的工作:
1.根据自修复混凝土对胶粘剂材料的要求,选取具有单组分室温固化特质的硅橡胶胶粘剂、聚氨酯胶粘剂以及聚醋酸乙烯酯胶粘剂作为修复剂。
2.采用正交试验分析方法研究玻璃胶囊体积掺量、长度和管径对自修复混凝土力学性能的影响规律及其影响的显著性。并确定选取与混凝土基材性能匹配良好的玻璃胶囊体积掺量和几何参数组合。
3.以钢纤维自密实混凝土为基材,采用三点弯曲梁法对自修复混凝土的断裂性能进行试验研究。测取自修复混凝土梁修复前后的荷载～位移曲线(P～δ)和荷载～裂缝开口位移曲线(p～CMOD)。比较修复前后三点弯曲梁的峰值荷载P_(max)、断裂参数(混凝土裂缝亚临界扩展量△α_c、临界... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
8-16 |
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1．1 课题研究的背景 |
8-9 |
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1．2 自修复混凝土的工作机理 |
9-10 |
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1．3 自修复智能混凝土的试验研究现状 |
10-14 |
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1．3．1 主要原材料的选择 |
10-11 |
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1．3．1．1 贮胶容器 |
10-11 |
|
1．3．1．2 修复剂 |
11 |
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1．3．1．3 基材 |
11 |
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1．3．2 自修复混凝土基本力学性能的研究 |
11-12 |
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1．3．3 自修复混凝土简支梁的三分点纯弯试验研究 |
12 |
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1．3．4 自修复三点弯曲梁的试验研究 |
12-13 |
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1．3．5 自修复混凝土作用机理的理论研究进展 |
13-14 |
|
1．4 本文的研究内容和意义 |
14-16 |
|
1．4．1 本文的研究内容 |
14 |
|
1．4．2 本文研究的意义 |
14-16 |
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第二章 修复胶粘剂的选定 |
16-20 |
|
2．1 引言 |
16 |
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2．2 本文选用的修复胶粘剂 |
16-19 |
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2．2．1 硫化硅橡胶胶粘剂 |
16-17 |
|
2．2．1．1 硫化硅橡胶胶粘剂的组成 |
16-17 |
|
2．2．1．2 硫化硅橡胶胶粘剂的类型 |
17 |
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2．2．1．3 硫化硅橡胶胶粘剂在土木工程中的应用 |
17 |
|
2．2．2 聚醋酸乙烯酯胶粘剂 |
17-19 |
|
2．2．2．1 聚醋酸乙烯酯胶粘剂的组成 |
17-18 |
|
2．2．2．2 聚醋酸乙烯酯胶粘剂的性能 |
18 |
|
2．2．2．3 聚醋酸乙烯酯胶粘剂的类型 |
18 |
|
2．2．2．4 聚醋酸乙烯酯胶粘剂在土木工程中的应用 |
18-19 |
|
2．2．3 聚氨酯胶粘剂 |
19 |
|
2．3 本章小结 |
19-20 |
|
第三章 内置空心玻璃胶囊混凝土力学性能试验研究 |
20-32 |
|
3．1 引言 |
20 |
|
3．2 采用正交试验法研究胶囊与混凝土性能匹配的意义 |
20-21 |
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3．3 试验研究 |
21-22 |
|
3．3．1 试验设计 |
21 |
|
3．3．2 试验原材料及自密实混凝土配合比 |
21-22 |
|
3．3．2．1 试验原材料 |
21 |
|
3．3．2．2 自密实混凝土配合比及工作性 |
21-22 |
|
3．3．3 试件制作 |
22 |
|
3．4 试验现象、结果及分析 |
22-26 |
|
3．4．1 试验现象 |
22-23 |
|
3．4．2 试验结果及分析 |
23-26 |
|
3．4．2．1 试验结果 |
23-24 |
|
3．4．2．2 试验分析 |
24-26 |
|
3．5 玻璃胶囊对自密实混凝土力学性能的影响及其机理 |
26-31 |
|
3．5．1 玻璃胶囊的影响机理 |
26-27 |
|
3．5．2 玻璃胶囊对自密实混凝土力学性能的影响 |
27-31 |
|
3．5．2．1 各因素对自密实混凝土抗压强度的影响 |
27-28 |
|
3．5．2．2 各因素对自密实混凝土劈拉强度的影响 |
28-30 |
|
3．5．2．3 各因素对自密实混凝土弹性模量的影响 |
30-31 |
|
3．6 本章小结 |
31-32 |
|
第四章 自修复混凝土断裂性能试验研究 |
32-75 |
|
4．1 研究自修复混凝土断裂性能的意义 |
32 |
|
4．2 基于虚拟裂缝模型的双K断裂准则 |
32-33 |
|
4．3 断裂参数的计算公式 |
33-37 |
|
4．3．1 混凝土有效裂缝长度的确定 |
34 |
|
4．3．2 临界裂缝尖端张开位移 |
34-35 |
|
4．3．3 断裂韧度的确定 |
35-36 |
|
4．3．4 断裂能的计算 |
36-37 |
|
4．4 自修复自密实混凝土断裂性能试验研究 |
37-65 |
|
4．4．1 试验方案 |
37-40 |
|
4．4．1．1 试验目的 |
37 |
|
4．4．1．2 试验方法 |
37-40 |
|
4．4．2 试验结果及成果图 |
40-48 |
|
4．4．3 试验成果表 |
48-52 |
|
4．4．4 试验结果分析 |
52-65 |
|
4．4．4．1 自修复混凝土试件的断裂破坏特征 |
52-55 |
|
4．4．4．2 自修复混凝土的断裂韧度 |
55-60 |
|
4．4．4．3 自修复混凝土的断裂能分析 |
60-65 |
|
4．5 自修复混凝土胶粘面断裂模式 |
65-68 |
|
4．5．1 自修复混凝土胶粘面破坏模式 |
65-66 |
|
4．5．2 自修复混凝土胶粘面断裂模型 |
66-68 |
|
4．5．2．1 基本假定 |
66 |
|
4．5．2．2 胶粘面断裂模型 |
66-68 |
|
4．6 钢纤维自修复混凝土两次加载破坏机理的分析 |
68-70 |
|
4．7 钢纤维自修复混凝土的断裂力学分析 |
70-73 |
|
4．8 本章小结 |
73-75 |
|
第五章 自修复混凝土断裂参数计算方法的探讨 |
75-84 |
|
5．1 自修复混凝土断裂韧度多因素计算公式 |
75-78 |
|
5．1．1 计算公式模式 |
75-76 |
|
5．1．2 各影响因素的确定 |
76-78 |
|
5．1．2．1 修复剂掺量的影响 |
76 |
|
5．1．2．2 修复剂类型的影响 |
76-77 |
|
5．1．2．3 混凝土强度的影响 |
77-78 |
|
5．1．3 断裂韧度多因素计算公式及其适用条件 |
78 |
|
5．2 自修复混凝土断裂能多因素计算公式 |
78-81 |
|
5．2．1 计算公式模式 |
79 |
|
5．2．2 各影响因素的确定 |
79-81 |
|
5．2．2．1 修复剂掺量的影响 |
79-80 |
|
5．2．2．2 修复剂类型的影响 |
80 |
|
5．2．2．3 混凝土强度的影响 |
80-81 |
|
5．2．3 断裂能多因素计算公式及其适用条件 |
81 |
|
5．3 计算公式准确性的验证 |
81-83 |
|
5．3．1 断裂韧度计算公式的验证 |
81-82 |
|
5．3．2 断裂能计算公式的验证 |
82-83 |
|
5．4 本章小结 |
83-84 |
|
结论与展望 |
84-86 |
|
本文主要结论 |
84-85 |
|
今后工作的建议和展望 |
85-86 |
|
参考文献 |
86-90 |
|
致谢 |
90 |
|
个人简历 |
90 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.122105 |
