纤维水泥基复合材料静载及冲击弯曲性能研究

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水泥基结构在应用中常受弯曲荷载,包括静态弯曲荷载和冲击弯曲荷载,受弯构件的受拉一侧由于水泥基材料抗拉强度低而极易发生开裂破坏,导致构件失效。纤维增强水泥基复合材料将纤维加入水泥基体中,利用纤维的桥联增强作用,限制微观裂缝及宏观裂缝的发展,大幅提高水泥基材料的静载及冲击弯曲性能。玻璃纤维、钢纤维、聚丙烯(Polypropylene,简称PP)长纤维均是常用的纤维增强材料。本文主要做了以下研究:(1)玻璃纤维网格布在水泥砂浆中耐碱性能研究用SIC方法,借鉴加速老化原理,研究了三种玻璃纤维网格布的耐碱性能,分析了ZrO2含量对玻璃纤维网格布剩余强度保持率的影响。(2)玻璃纤维短切毡增强水泥砂浆试件静载弯曲性能研究分别对老化、未老化的玻璃纤维短切毡增强水泥砂浆试件进行静载弯曲性能试验,借鉴ASTM C1018对试件的弯曲性能进行分析比较,探究了ZrO2含量、加速老化处理对玻璃纤维增强水泥砂浆弯曲韧性指标、剩余承载能力、破坏形态的影响。(3)混杂纤维(钢纤维、PP长纤维)混凝土梁静载弯曲性能研究借鉴ASTM C1609,对比了单掺PP长纤维、单掺钢纤维及二者混掺对混凝土梁静载弯曲性能的影响。(4)混杂纤维(钢纤维、PP长纤维)混凝土梁冲击弯曲性能研究借鉴ACI 544推荐的落球冲击方法,利用自行设计的弯曲冲击装置,引入超声波检测技术、裂缝测宽技术、统计分析技术研究了混杂纤维混凝土梁的冲击弯曲性能,探究了钢纤维、PP长纤维抵抗弯曲冲击荷载时的正混杂效应。
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