海砂水泥基复合材料高温后力学性能试验研究

摘要

由于河砂资源的日渐匮乏，且远距离运输提高工程造价，近年人们不得不把目光更多地转向海砂。海砂中含有大量的氯盐，而氯离子会影响结构耐久性。同时，火灾是危害建筑结构的灾害之一，甚至能危及到广大人民群众的生命和财产安全。因此，开展海砂水泥基复合材料的研究，提高改善海砂水泥基复合材料的性能具有一定的理论和现实意义。本文以海砂水泥基复合材料为研究对象，并在复合材料中加入聚丙烯纤维、耐碱玻璃纤维和两者混杂纤维，研究海砂中氯离子浓度及纤维对水泥基复合材料高温后力学性能的影响，为日后海砂建筑结构更加广泛地研究与应用提供参考依据。 本文通过试验研究了灰砂比和海砂中氯离子浓度在不同养护龄期下对水泥基复合材料试件力学性能的影响。随后选取最优灰砂比并在试件中加入纤维，研究了常温下纤维对试件力学性能的影响。最后设计了200℃、400℃、600℃、800℃四个温度的高温试验，测试了不同冷却方式后试件的抗折、抗压强度。 试验结果表明，氯盐有明显的早强作用，但随着龄期的增长这种增强作用逐渐减弱。常温下，聚丙烯纤维会使试件的力学性能下降，而耐碱玻璃纤维和混杂纤维会使其力学性能得到不同程度的提高。试件受高温作用后抗折、抗压强度都持续下降，但在200℃时部分试件抗压强度有微弱增强。有氯盐试件的高温后力学性能要低于无氯盐试件，由于水浸泡冷却增大了材料冷却时的温度应力，多数情况下高温后自然冷却试件力学性能较高。根据蒸汽压理论和试验结果，聚丙烯纤维可以有效地改善试件高温时的抗爆裂性能，并提高试件受高温后的残余抗折、抗压强度。耐碱玻璃纤维对试件高温后抗压强度提升作用不大，混杂纤维对试件高温后力学性能的整体提升效果较好，说明两种纤维共同作用时可以取长补短。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外相关研究现状

1.3 本文研究的主要内容

第2章 海砂水泥基复合材料力学性能试验研究

2.1 引言

2.2 试验材料及性能

2.3 海砂中氯离子浓度测定及梯度划分

2.4 试验概况

2.5 试验结果及分析

2.6 本章小结

第3章 纤维增强海砂水泥基复合材料力学性能试验研究

3.1 引言

3.2 试验材料及性能

3.3 试验概况

3.4 试验结果及分析

3.5 本章小结

第4章纤维增强海砂水泥基复合材料高温后力学性能试验研究

4.1 引言

4.2 试验概况

4.3 高温试验

4.4 高温后力学试验结果及分析

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果

致谢