采用碳纤维束网防治水泥混凝土构件非正常裂缝的研究

摘要

水泥混凝土构件存有裂缝相当普遍，由于建筑结构物的破坏往往是从裂缝开始，因此无论是对裂缝的控制和处理都至关重要。本文针对混凝土的裂缝成因和防治进行了较深入的研究。 混凝土构件通常存在微观裂缝和宏观裂缝。多由于混凝土中的集料性能、水灰比、温度、混凝土收缩、徐变、荷载、施工方法、养护等因素决定。通过鉴别裂缝的种类，分析其危害，应用现行的碳纤维加固混凝土技术理论，提出了在混凝土构件制作过程中铺设碳纤维束网的新方法，以期达到预防裂缝产生和防止裂缝扩展之目的。 本文研究了混凝土材料中铺设碳纤维束网对其混凝土构件性能的影响，通过大量的试验分析，论证了碳纤维束首先应予固化处理以及根数、间距、埋深等对抗拉强度、抗压强度的影响，又论述了碳纤维束网混凝土的断裂能。 通过研究得出：在混凝土中预埋碳纤维束网可增强混凝土抗弯拉强度，可有效的预防裂缝的产生或扩展。通过试验验证了在建筑物外墙水泥灰内埋置碳纤维束网可以防止裂缝产生。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1水泥混凝土构件的裂缝

1.1.1裂缝的种类和形成[1]

1.1.2裂缝的危害

1.1.3常见裂缝的鉴别

1.2加固技术措施[7][10][22]

1.2.1结构加固的社会意义

1.2.2结构加固技术方法

1.3碳纤维材料分类

1.3.1按型式分类[7][8]

1.3.2按力学性能分类

1.3.3按原丝种类分类

1.4碳纤维材料的性能

1.4.1碳纤维材料的优越性能[5]

1.4.2碳纤维材料的应力应变关系

1.4.3碳纤维材料约束混凝土的应力应变关系[6]

1.5碳纤维加固技术

1.5.1碳纤维加固技术的优越性

1.5.2碳纤维加固技术国内外发展现状

1.5.3碳纤维加固机理

1.5.4本文研究的背景与意义

第二章水泥混凝土材料

2.1材料性质

2.1.1水泥

2.2.2细集料

2.2.3粗集料

2.2混凝土强度

2.2.1影响混凝土强度因素

2.2.2提高混凝土强度的措施

第三章碳纤维增强混凝土抗折机理

3.1混凝土的裂缝扩展机理

3.2碳纤维增强混凝土性能机理

3.3纤维混凝土的破坏机理

3.4小结

第四章试件设计和试验方法

4.1试验所用材料的选择

4.1.1碳纤维

4.1.2结构胶

4.1.3水泥

4.1.4砂

4.1.5石子

4.2配合比设计

4.3抗折(抗弯拉)，抗压强度试验

4.3.1试件制备[19][32]

4.3.2抗折试验方法[19][33]

4.3.3试件强度测试

4.3.4试验结果

4.3.5小结

第五章碳纤维与混凝土粘结性能试验

5.1试件设计与制作[19]

5.2试验数据

第六章碳纤维束网混凝土的损伤断裂

6.1断裂力学基本理论

6.2断裂力学在砌体结构中的应用[36][37]

6.3应力—应变能[38]

第七章应用试验

7.1碳纤维束网网格间距分析

7.1.1混凝土温度

7.1.2温度应力的计算

7.2实际应用

第八章结论与展望

8.1结论

8.2展望

参考文献

致谢