纤维增强呋喃树脂混凝土的力学性能研究

摘要

树脂混凝土是一种新型的高效多功能材料,由于它具有高强、高抗渗、耐腐蚀、耐磨耗、电绝缘和快硬化等优点.因此,在建筑工程、水利工程、道路工程等具有广阔的应用前景.由于它具有良好的耐腐蚀性能,是目前国内外防腐蚀工程中使用效果较好的主要材料之一.到目前为止,树脂混凝土已经在防腐蚀整体地面、设备沟槽等工程中得到广泛的使用.但是,与普通水泥混凝土一样,树脂混凝土的拉、压强度比比较低,研究采用有效的方法改善树脂混凝土的抗拉性能具有重要的理论与实际意义.该文首先应用应力传递理论、纤维间距理论和复合材料机理对短纤维增强树脂混凝土的增强机理进行了初步分析;然后,在呋喃树脂混凝土(砂浆)中加入杜拉纤维,对其力学性能进行了研究.研究确定呋喃树脂混凝土的配方后,加入不同含量、不同长度的杜拉纤维,通过对其力学性能(抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度)的测试,确定杜拉纤维的合适长度和最佳掺量;在呋喃树脂砂浆中加入不同含量、同一长度的杜拉纤维,通过其力学性能的测试,确定杜拉纤维的最佳掺量,探索了杜拉纤维增强呋喃树脂混凝土(砂浆)的破坏机理.最后,为改善杜拉纤维与呋喃树脂砂浆的界面粘结性能,采用杜拉纤维用不同的硅烷偶联剂处理后再加入到呋喃树脂砂浆中,测试其力学性能.同时,对硅烷偶联剂的作用机理进行了初步分析.结果表明:在呋喃树脂混凝土(砂浆)中加入杜拉纤维,可提高其抗拉强度、抗折强度和冲击韧性;经硅烷偶联剂WD-60处理后的杜拉纤维对其抗拉强度、抗折强度有大幅度提高.该课题的研究对于提高树脂混凝土(砂浆)及其结构的力学性能和耐腐蚀性能、拓展树脂混凝土的应用范围具有重要的理论与实际意义.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1聚合物混凝土的发展历史

1.2树脂混凝土概况

1.3纤维混凝土的研究现状

1.4课题的目的意义和研究内容

第2章纤维混凝土的增强机理

2.1应力传递理论

2.2短纤维混凝土增强机理

第3章纤维增强呋喃树脂混凝土力学性能研究

3.1试件的制作

3.2抗压强度对比试验

3.3劈裂抗拉强度对比试验

3.4抗折强度对比试验

3.5本章小结

第4章纤维增强呋喃树脂砂浆力学性能研究

4.1试件的制作

4.2抗压强度对比试验

4.3劈裂抗拉强度对比试验

4.4轴向抗拉强度对比试验

4.5抗折强度对比试验

4.6杜拉纤维增强呋喃树脂混凝土的破坏机理

4.7本章小结

第5章偶联剂对杜拉纤维呋喃树脂砂浆力学性能的影响

5.1试验原材料的选择

5.2试样的制备

5.3力学性能测试与结果分析

5.4偶联剂作用机理分析

5.5本章小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

附录1 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文