干湿循环作用下PVA纤维水泥基复合材料抗氯离子侵蚀性能试验研究

摘要

PVA纤维水泥基复合材料(polyvinyl alcohol fiber reinforced cementitious composites,简称PVA-FRCC)作为一种新型复合材料,众多研究表明其基本力学性能远远超越传统混凝土材料,因此,进一步研究其力学性能及在各种环境下耐久性能为工程实际应用提供依据十分必要。本文研究PVA-FRCC在干湿循环+氯盐侵蚀双重因素作用下强度退化规律及氯离子渗透规律,通过设置不同干循环温度对比试验及不同纤维掺量对比试验,分析PVA-FRCC在干湿循环+氯盐侵蚀双重因素下强度退化机理和氯离子渗透规律;分析干循环温度以及纤维掺量对上述复合因素下氯离子渗透性影响。得到如下几点结论:
　　(1)PVA-FRCC有后期强度增长大的特点,其在干湿循环+氯盐侵蚀双重因素作用下270d天腐蚀时抗压强度较各自90d抗压强度均不同程度降低,纤维掺量为1％的FRCC强度降低程度最大为15.7%,纤维掺量为2%的PVA-FRCC强度降低最小为8.5%。
　　(2)纤维掺量为0%、0.5%、1%、1.5%、2%的PVA-FRCC在干湿循环+氯盐侵蚀双重因素作用下的氯离子最大侵蚀深度与平均侵蚀深度随干湿循环次数增加而增加,氯盐侵蚀深度呈现先快后慢的规律。纤维掺量从0%-2%增加,干湿循环+氯盐侵蚀双重因素下氯离子侵蚀深度总体上呈现降低趋势。
　　(3)20℃、40℃、60℃的干循环梯度温度对干湿循环+氯盐侵蚀双重因素下氯离子侵蚀深度影响规律清晰。温度从20℃提高到60℃,氯离子最大侵蚀深度与平均侵蚀深度也在增加。纤维掺量为2%的PVA-FRCC在干湿循环+氯盐侵蚀双重因素作用下抗氯离子渗透性较纤维掺量为1%的PVA-FRCC要好。
　　(4)纤维掺量为0%、0.5%、1%、1.5%、2%的PVA-FRCC在干湿循环+氯盐侵蚀双重因素作用下自由氯离子浓度随干湿循环次数增加而增大,干循环温度从20℃提高到40℃,提高了PVA-FRCC中自由氯离子浓度,干循环温度从40℃提高到60℃,自由氯离子成倍增加。纤维掺量对干湿循环+氯盐侵蚀双重因素作用下自由氯离子扩散作用影响不显著。
　　(5)阐述氯离子扩散模型的演化过程并对经典模型部分参数进行修正。提出PVA-FRCC在干湿循环+氯盐侵蚀双重因素下氯离子扩散模型。

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第一章 绪论

1.1研究目的与意义

1.2 PVA纤维增强水泥基复合材料概述

1.3 PVA纤维增强水泥基复合材料的国内外研究现状

1.4氯离子对水泥基材料的侵蚀

1.5温度对混凝土抗氯离子渗透性能影响的研究

1.6本文研究内容

第二章 试验设计

2.1概述

2.2试件制作

2.3试件设计

2.4试验步骤及试验方法

第三章 干湿循环+氯盐侵蚀双重因素作用对

3.1概述

3.2 干湿循环作用对PVA-FRCC立方体抗压强度影响

3.3 干湿循环+氯盐侵蚀双重因素作用下PVA-FRCC强度劣化

3.4典型破坏形态

3.5 本章小结

第四章 干湿循环对PVA-FRCC氯盐侵蚀深度影响研究

4.1概述

4.2干湿循环对PVA-FRCC侵蚀深度的影响

4. 3回归分析与寿命预测模型

4.4本章小结

第五章 干湿循环对PVA-FRCC氯离子运输机理的影响

5.1概述

5.2干湿循环对自由氯离子影响

5.3氯离子结合规律分析

5.4 PVA-FRCC氯离子扩散模型与改进

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1本文研究工作与总结

6.2展望

参 考 文 献

致谢

作 者 简 介