玻璃纤维编织网与超高韧性水泥基复合材料粘结性能的研究

摘要

纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete，简称TRC)结构中，纤维编织网的粗纱能沿混凝土中的应力主向布置，大大提高纤维编织网对混凝土的增强效率。TRC具有良好的承载能力和优良的韧性，不腐蚀，防磁化，自重轻，易于施工等优点。而超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughess Cementitious Composite，简称UHTCC)则是具有超高的韧性、抗冲击性能和出色的裂缝控制能力等优点。将二者联合使用后，得到的新材料除了可以获得它们固有的优点外，还可获得更为优良的抗裂性和控制裂缝的能力，从而极大程度提高混凝土结构的耐久性和使用寿命。纤维编织网与UHTCC的粘结性能是决定二者能否协调工作并且充分发挥它们优点的决定性因素。本文基于以上的原因对玻璃维编织网和超高韧性水泥基复合材料的粘结性能进行了一系列的试验和理论研究工作，具体内容如下： 1.对本试验所采用的玻璃纤维编织网开展了一些基本力学性能试验研究。 2.对玻璃纤维编织网增强超高韧性水泥基复合材料的薄板进行了四点弯曲试验，探讨了纤维网表面处理方法、PVA纤维的掺量和保护层厚度对薄板弯曲性能的影响。 3.通过拉拔试验，研究了纤维网表面处理情况、纤维束的埋长、PVA纤维的含量以及纤维网的纬向纤维对纤维网与UHTCC的粘结性能的影响并对其进行了初步的分析。最后由试验结果分析提出了提高纤维网与UHTCC粘结性能的方法。 4.利用三线型的粘结本构模型对拉拔试验进行了分析，有助于理解脱粘破坏的本质。为以后结构计算打下了基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景和研究意义

1.2超高韧性水泥基复合材料

1.2.1超高韧性水泥基复合材料概述

1.2.2 UHTCC国内外的研究进展

1.2.3 UHTCC的优点以及工程应用

1.3纤维编织网

1.3.1纤维编织网的材料概述

1.3.2纤维编织网的编织方法

1.3.3纤维编织网的表面处理方法

1.4 TRC的发展和应用背景

1.4.1纤维编织网增强混凝土的发展

1.4.2纤维编织网的应用背景

1.5本试验的研究内容

1.5.1试验研究

1.5.2理论分析

2玻璃纤维网基本力学性能的试验研究

2.1前言

2.2试验研究

2.2.1试验材料

2.2.2试件制作

2.2.3试验装置及试验方法

2.3试验结果及分析

2.3.1纤维束的理论计算面积

2.3.2试验结果

2.3.3试验结果分析

2.4结论

3玻璃纤维编织网和UHTCC的粘结性能的试验研究

3.1前言

3.2试验研究

3.2.1试验用基体与织物

3.2.2试件制作

3.2.3拉拔试验

3.3试验结果与分析

3.3.1纤维束表面处理情况对粘结性能的影响

3.3.2纤维束埋长对粘结性能的影响

3.3.3 PVA纤维不同掺量对粘结性能的影响

3.3.4纬向纤维束对粘结性能的影响

3.4结论

4玻璃纤维编织网增强UHTCC薄板弯曲性能试验研究

4.1前言

4.2试验研究

4.2.1试验材料

4.2.2试件制作及试验方法

4.3试验结果

4.3试验结果分析

4.3.1纤维编织网不同表面处理方法的影响

4.3.2 PVA纤维不同掺量的影响

4.3.3不同保护层厚度的影响

4.4结论

5纤维编织网增强UHTCC的拉拔计算分析

5.1概述

5.2纤维束与UHTCC的粘结机理和本构模型

5.2.1纤维束与UHTCC的粘结机理

5.2.2粘结本构模型

5.3三线段模型的拔出分析

5.3.1基本假定

5.3.2拔出分析

5.4结论

6结论与展望

6.1本文工作总结

6.2研究前景与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢