一、Experimental Study on the Mechanical Behavior of Synthetic Fiber Reinforced Concrete（论文文献综述）
刘周强[1]（2020）在《椰子纤维泡沫混凝土静动力学性能试验研究和微观特性分析》文中指出现今高速公路高速行车下交通事故频发,司乘人员行车安全受到严重威胁,为保障安全行车要求,对基础设施的防护性能要求也越来越高。目前,传统公路防撞设施虽然坚固耐用,但是存在缓冲吸能性能较差的缺点,因此本团队研发出了一种新型泡沫混凝土填充橡胶管防撞护栏。该护栏以泡沫混凝土为填充材料,增加结构的缓冲吸能性能,但是泡沫混凝土强度低,脆性大,易开裂,影响结构的整体性和缓冲吸能效果。泡沫混凝土中掺入纤维可以提高强度,增强韧性,抑制裂缝发展,增加缓冲吸能能力。常用的无机纤维能耗较高,有机合成纤维对生产工艺要求较高,而常见的纸纤维、棉秆纤维和稻草纤维等有机天然纤维虽环保低能耗,但其强度和韧性较差。椰子纤维（Coir Fiber,CF）作为一种抗拉强度高,韧性好的环保低能耗增强增韧天然材料用于泡沫混凝土中,可抑制泡沫混凝土开裂,提高其缓冲吸能性能。本文研究了椰子纤维掺量对泡沫混凝土力学性能及其微观特性的影响,主要内容如下。首先,通过静态压缩力学性能试验,研究了椰子纤维泡沫混凝土的破坏模态、抗压强度、应力-应变曲线和静态压缩耗能。研究表明:椰子纤维掺入后抗压强度、弹性模量、塑性和静态耗能能力都较未掺纤维的泡沫混凝土更好。随纤维掺量增加,泡沫混凝土塑性增强,抗压强度、弹性模量、峰值应力、残余应力和耗能能力均先增加后下降。其次,通过三点弯曲力学性能试验,研究了椰子纤维泡沫混凝土的破坏模态、抗折强度、荷载-挠度曲线和弯曲韧性。研究表明:椰子纤维掺入后抗折强度、刚度、塑性、弯曲承载力和弯曲韧性均较未掺纤维时更好。随纤维掺量增加,泡沫混凝土塑性增加,抗折强度、刚度、弯曲承载力和弯曲韧性均先增加后下降。然后,在静力学实验的基础上,又通过霍普金森压杆（Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB）进行了动态压缩力学性能试验,研究了三个气压（0.2MPa、0.25MPa、0.3MPa）下椰子纤维泡沫混凝土的破坏模态、动态压缩强度、动力因子DIF、动态压缩应力-应变曲线和动态压缩耗能性能。研究表明:椰子纤维泡沫混凝土动态压缩强度、应力平台、动态压缩耗能性能均随气压增大而增大,具有典型的应变率效应。在相同气压下,随椰子纤维掺量增加动态压缩强度、动力因子、应力平台范围、动态压缩耗能值均随椰子纤维掺量增加有一定程度增加后下降。最后,为了探明不同椰子纤维掺量对泡沫混凝土微观结构和孔结构的影响,采用图形处理软件（Image-pro plus,IPP）软件对椰子纤维泡沫混凝土气孔结构的形貌、孔隙率、平均孔径和圆度值进行了分析,并通过场发射扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）、能量分散谱仪（Energy Dispersive Spectrometer,EDS）和X射线衍射仪（X-ray Diffraction,XRD）观察了泡沫混凝土结构形貌,分析了试件的微观结构形貌、元素能谱和水化成分。研究表明:随纤维掺量的增加,孔隙率、平均孔径先下降后趋于平稳,圆度值先下降后上升。随纤维掺量的增加,一定范围内泡沫混凝土孔径有一定程度减小,纤维-混凝土粘结性能有一定提高,水化硅酸钙（Calcium Silicate Hydrate,C-S-H）凝胶水化进程减缓,水化产物无明显变化。
葛晨[2]（2020）在《纤维混凝土弯曲韧性评价方法及热力作用下性能研究》文中进行了进一步梳理混凝土韧性是表示混凝土在变形和断裂过程中吸收能量的能力,它是衡量材料强度与变形的综合性能。我国对于混凝土弯曲韧性的评价主要以CECS13:2009为依据,该标准适用于钢纤维（Steelfiber,SF）混凝土。随着纤维混凝土应用日益广泛,建立纤维混凝土弯曲韧性评价方法以及研究提高纤维混凝土弯曲韧性的方法显得尤为重要。本论文以聚丙烯纤维（Polypropylene fiber,PPF）混凝土、聚甲醛纤维（Polyformaldehydefiber,POMF）混凝土、聚丙烯腈纤维（Polyacrylonitrile fiber,PANF）混凝土、聚乙烯醇纤维（Polyvinyl-alcohol fiber,PVAF）混凝土、SF混凝土以及玻璃纤维（Glass fiber,GF）混凝土为研究对象,结合国家标准《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》（GB/T21120-2018）以及国家标准《水泥混凝土和砂浆用耐碱玻璃纤维》（GB/T38143-2019）的制订,开展了纤维混凝土弯曲韧性评价方法、常温和高温后纤维混凝土弯曲韧性及微结构演变三个方面的研究。主要工作如下:（1）分析欧洲RLIEM TC 162-TDF标准、美国ASTM-C1609标准、日本JSCE-SF4标准以及中国CECS13:2009四种常用纤维混凝土弯曲韧性评价体系,分析它们各自的特点,建立了国家标准《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》（GB/T21120-2018）以及国家标准《水泥混凝土和砂浆用耐碱玻璃纤维》（GB/T38143-2019）中有关合成纤维混凝土及玻璃纤维混凝土弯曲韧性评价方法。（2）采用切口梁试验方法研究PPF混凝土、PVAF混凝土、POMF混凝土、PANF混凝土、SF混凝土以及GF混凝土弯曲韧性的纤维合理掺量。基于试验得到的荷载-位移曲线,探究切口梁跨中挠度（δ）与裂缝口张开位移（CMOD）之间的关系。结果表明:PVAF、POMF、PPF对混凝土弯曲韧性提高的合理掺量范围为1.2kg/m3～1.5kg/m3,PANF对混凝土弯曲韧性提高的合理掺量范围为1.5 kg/m3～1.8 kg/m3;SF对混凝土弯曲韧性提高的合理掺量为体积掺量1%左右;GF对混凝土弯曲韧性提高的合理掺量为体积掺量1%左右。综合考虑6种纤维提高混凝土弯曲韧性性能由大到小排序:SF>GF>PVAF>POMF>PPF>PANF;δ与CMOD之间存在线性关系,可以用CMOD预测跨中挠度δ。（3）采用高温炉对PVAF混凝土、PANF混凝土、POMF混凝土、PPF混凝土以及素混凝土（JZ）进行50℃、100℃、200℃、400℃的升温处理,探究合成纤维混凝土在高温后弯曲韧性的变化规律。结果表明:随着温度升高,纤维混凝土的等效抗弯强度feq1表现为先增加后减小的趋势。不同纤维混凝土的等效抗弯强度feq2在不同温度下的发展趋势各不相同,但是各组纤维混凝土的feq1+feq2的值在50℃时达到最大值,随着温度的升高逐渐减小。（4）利用环境扫描电子显微镜（ESEM）实时微观加载测试系统,拉伸高温后纤维水泥砂浆试件,记录其荷载-位移曲线,并且同步观测纤维水泥砂浆试件在拉伸过程中的微观结构演变过程。结果表明:在20～200℃时,PVAF试件和PPF试件的抗拉强度随着温度的升高而升高;200℃时,JZ试件、PVAF试件和PPF试件的强度存在一个反弹阶段。纤维在该阶段的增韧作用逐渐丧失,此时荷载-位移曲线包罗面积减小;当温度上升到500℃时,试件的抗拉强度出现下降的趋势,原先致密的结构逐渐变得疏松,强度降低。
周兴宇[3]（2020）在《多尺度聚丙烯纤维混凝土性能研究》文中研究说明聚丙烯纤维是一种较早用于改善混凝土性能的合成纤维,具有优异的分散性能、耐酸碱盐性能、耐疲劳性能,生产价格低廉,原材料广泛等特点,在合理掺量下,将聚丙烯纤维掺入后能有效改善混凝土性能,为满足建筑行业对混凝土性能的复杂要求,可以通过改变纤维尺度进一步提高混凝土性能。本文将多尺度聚丙烯纤维掺入混凝土中进行单掺、混掺试验,分析混凝土抗压、劈拉、抗折性能以及工作性能的变化规律,确定出多尺度纤维单掺、混掺试验的最优方案,在最优方案条件下进行了:（1）混凝土抗渗、抗冻及抗硫酸盐干湿循环试验;（2）25℃、200℃、400℃、600℃、800℃五种温度下混凝土高温后以及热-力耦合作用下性能试验;（3）不同温度（25℃、400℃、800℃）作用后混凝土内部孔结构测定试验,从宏观、细微观的角度,探究多尺度聚丙烯纤维对混凝土性能的影响。得出以下结论:（1）聚丙烯纤维的掺入对混凝土抗压、劈拉、抗折性能起到改善作用。在多尺度聚丙烯纤维单掺试验中:质量掺量为0.9kg/m3,直径为31μm,长度为12mm的聚丙烯细纤维混凝土（PPF）性能最优;质量掺量为6kg/m3,直径为450μm,长度为45mm的聚丙烯粗纤维混凝土（PPM）性能最优;在多尺度聚丙烯纤维混掺试验中:质量掺量为6kg/m3,长度为45mm,直径为450μm的聚丙烯粗纤维与质量掺量为0.9kg/m3,长度为12mm,直径为31μm的聚丙烯细纤维混掺混凝土（PPC）性能最优。（2）聚丙烯纤维的掺入能改善混凝土耐久性能。纤维的掺入能减少混凝土内部有害孔、多害孔的含量,细化了混凝土内部孔径,使得微小孔明显增多,从而提高少害孔、无害孔的含量。综合对比耐久性能试验结果以及孔结构特征可以得出:单掺聚丙烯细纤维对混凝土耐久性能的改善作用优于单掺聚丙烯粗纤维,但较聚丙烯粗、细纤维混掺方式的作用效果要差。（3）热-力耦合作用下混凝土随升温时间增长,热应变呈现先增大后减小的趋势,而热损伤表现出逐渐增大的变化规律,四类混凝土热应变最大值、热损伤最大值的大小关系均为:JZ（基准混凝土）>PPM>PPF>PPC。与JZ试件相比,三类纤维混凝土试件（PPM试件、PPF试件及PPC试件）的热应变最大值分别为JZ试件热应变最大值的82.9%、80.0%、72.1%;三类纤维混凝土试件（PPM试件、PPF试件及PPC试件）的热损伤最大值分别为JZ试件热损伤最大值的90.7%、72.9%、68.0%。说明聚丙烯纤维的掺入能有效的改善热-力耦合作用下混凝土高温性能,且聚丙烯混掺纤维最优,聚丙烯细纤维次之,聚丙烯粗纤维一般。（4）在高温后混凝土试验中,随着温度的升高,四类混凝土的抗压强度、抗压强度残余率均呈现逐渐降低的趋势,且整体上高温作用后纤维混凝土试件的抗压强度、抗压强度残余率均大于JZ试件,说明纤维的掺入可以起到缓解混凝土高温损伤的作用。（5）根据高温作用后混凝土强度衰减情况,对常温下混凝土本构关系进行修正,建立了高温后混凝土本构关系:σ=KEεk（1-D）,并另选600℃温度作用后的混凝土试验曲线对其进行验证;验证曲线与理论曲线吻合度较高,理论曲线能够较好表达高温后混凝土力学性能的特征。
王纯璇[4]（2020）在《冻融循环下PVA纤维混凝土抗压强度及抗冻耐久性研究》文中研究表明自20世纪以来,混凝土结构的耐久性问题一直是国内外土木工程领域研究的重点。在我国尤其是北方大部分地区,气温会随季节的更替而剧烈变化,使混凝土结构物长期遭受冻融侵害,造成其安全性和耐久性能的严重下降。据相关研究表明,PVA纤维能有效增强普通混凝土的阻裂和抗水冻以及抗盐冻侵蚀性能,随着我国经济技术的不断发展进步,PVA纤维混凝土的应用被不断推广,但目前对于PVA纤维混凝土的研究尤其是抗冻耐久性方面的研究还相对较少,因此研究这种高强度高弹模、耐酸碱的新型合成纤维对混凝土性能的改善以及其在工程中的实际运用和推广具有重要意义。本文通过对不同配合比下的PVA纤维混凝土进行研究,将静力学试验与冻融循环试验两者相结合,对其以抗压强度为指标的力学性能和以表观形态、质量损失率、相对动弹性模量为指标的抗冻耐久性能进行研究,结合超声波检测等技术手段对冻融循环后混凝土的单轴受压损伤值进行检测,主要研究内容具体如下:（1）进行快速冻融循环试验,以原材料掺量、不同冻融介质溶液和不同冻融循环次数为主要变量因素。将PVA纤维混凝土在水、3.5%的Na2SO4溶液和MgSO4溶液三种不同冻融介质溶液中进行快速冻融循环试验,在0次、50次、100次和150次冻融循环后对经冻融循环作用后的PVA纤维混凝土其表观形态、质量损失率、相对动弹性模量和立方体抗压强度进行研究分析。得出:膨润土和大掺量的粉煤灰使混凝土在经冻融循环后,更易受冻融侵蚀破坏,两者的掺入降低了混凝土的力学以及抗冻耐久性能,宏观试验结果表明:三种冻融介质溶液中,3.5%Na2SO4溶液对混凝土的冻融侵蚀破坏最严重,水最轻;（2）研究冻融循环侵蚀作用对PVA纤维混凝土力学性能的影响。通过对冻融循环前后其抗压强度值进行分析,得出随冻融循环不断进行抗压强度损失逐渐增大。加入膨润土和粉煤灰加速了混凝土内部裂缝的产生和发展,同样使混凝土抗压强度的衰减速率增大。盐溶液加速了混凝土的强度衰减,其中,3.5%Na2SO4溶液对混凝土的强度破坏最严重,最轻的为水;（3）引入损伤变量,以此来表示混凝土试件经冻融循环侵蚀后内部损伤程度。最后,根据最小二乘法原理和混凝土损伤变量的定义,建立基于Weibull概率分布的PVA纤维混凝土冻融损伤演化模型,并进行了验证,结果显示,在该条件下本文所选用的损伤模型能够较好的描述整个冻融损伤演化过程。
刘高鹏[5]（2020）在《海水环境下纤维增强水泥基复合材料力学性能及弯曲韧性研究》文中研究说明海水侵蚀环境给我国海港混凝土结构带来严重危害。纤维增强水泥基复合材料可以有效减少海水侵蚀带来的损伤。本文分别采用钢纤维、钢-聚丙烯（PP）混杂纤维、钢-聚乙烯醇（PVA）混杂纤维和苎麻纤维,通过模拟海水开展纤维增强水泥基复合材料的力学性能、干湿循环与冻融循环试验,对比标准养护环境,研究了海水环境下纤维增强水泥基复合材料的力学性能、弯曲韧性损伤规律等。主要研究结论如下:（1）对于钢纤维增强水泥基复合材料,随着钢纤维掺量的增加,拉压比、抗弯强度以及韧度指标明显增大,弯曲韧性能力得到提升。当水泥掺量为胶凝材料质量的70%,粉煤灰与硅灰掺量皆为15%时,随着钢纤维掺量的增加,弯曲韧性的提高程度最大;当钢纤维掺量为2%时,额外掺入0.3%掺量的合成纤维,能提高水泥基复合材料的抗压、劈裂抗拉、抗弯强度、韧性指数、韧度因子及弯曲韧度比;当合成纤维替代0.3%钢纤维掺量,韧度因子没有明显降低,再增加替代量,则会降低纤维水泥基复合材料材料的韧度因子及弯曲韧度比。（2）纤维增强水泥基复合材料随着海水干湿循环次数的增加,抗压、劈裂抗拉强度先增高后降低,抗弯强度逐渐降低;随着冻融循环次数的增加,抗压、劈裂抗拉、抗弯强度逐渐降低,钢纤维组的抗压、劈裂抗拉、抗折强度衰减幅度高于混杂组,且钢-PVA组衰减率最低;纤维增强水泥基复合材料韧度因子均随着干湿/冻融循环时间的增长而逐渐降低,弯曲韧度比则没明显规律。随着干湿循环次数的增长,钢、钢-PP组韧性指数I5与I10先提高后降低,钢-PVA组提高后无明显降低,当进行到45次时,钢、钢-PP组韧性指数逐渐降低,钢-PVA组无明显降低。随着冻融循环次数的增长,钢纤维组I5、I10与I20随着循环次数逐渐变大,钢-PVA组与钢-PP组I5与I10并没有呈下降趋势,而是略微增大,钢-PVA组增大趋势更明显,当冻融循环超过600次后,各组韧性指数I20均明显降低。（3）当在水泥基材料中掺入钢纤维,会降低抗氯离子渗透性能,钢-PP、钢-PVA纤维搭配可以提高抗氯离子渗透性能,PVA纤维相比PP纤维更有利于增强抗氯离子渗透性能;随冻融循环次数的增长,质量损失率、氯离子渗透系数逐渐增大,相对动弹性模量逐渐降低,650次冻融循环是钢纤维增强水泥基复合材料内部损伤的脆弱点,质量损失率、相对动弹性模量变化明显。钢-PP、钢-PVA组则在冻融循环次数前300次数时质量损失率基本无变化,之后才逐渐提高。（4）苎麻纤维水泥基材料的7 d抗压强度随着苎麻纤维掺量的增加逐渐降低,而当苎麻纤维掺量分别为0.4%、0.9%时,28 d抗压强度分别提高2.2%和8.2%,抗折强度提高9.6%、13.4%。苎麻纤维的掺入能降低水泥基材料的早期自收缩,苎麻纤维增强水泥基材料的3 d电阻率分别与7 d自收缩、7 d抗压强度呈线性相关、多项式关系。随着海水干湿循环龄期及冻融循环次数的增长,苎麻纤维增强水泥基复合材料相对动弹性模量、抗弯强度、韧性指数、韧度因子及弯曲韧度比均逐渐降低。本文研究成果在一定程度上丰富了海水干湿循环及冻融作用下纤维增强水泥基复合材料力学性能及弯曲韧性损伤破坏研究领域的试验数据和理论成果,为解决海水环境下纤维增强水泥基复合材料耐久性问题提供了重要依据。
侯泽宇[6]（2020）在《3D打印纤维增强混凝土的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理3D打印混凝土技术是目前建筑建造领域的研究热点之一。该技术将混凝土材料与先进的3D打印技术相结合,引领建筑建造进入了信息化、机械化的新时代。近年来,国内外学者针对3D打印混凝土技术进行了全面的研究,在3D打印机的结构与性能参数、材料配合比等研究方向取得了重大进展。本文结合目前已有的研究成果,进行3D打印纤维柔性增强混凝土的流变性能、可打印性和力学性能研究,探索柔性纤维对3D打印混凝土性能的影响机理,为合理使用3D打印柔性纤维增强混凝土打下基础。本文的主要研究内容与结论如下所述。（1）研究3D打印混凝土基体配合比。测试不同胶砂比-水胶比材料的流变性能和可打印性以及力学性能。研究结果显示,宜选用胶砂比接近1的J800配合比作为纤维增强材料的基体配合比。本研究在J800的基础上提高外加剂用量,以适应纤维掺入对材料流动性的影响,增大纤维掺量和长度的指标选用范围。（2）本研究提出3D打印混凝土可打印性的快速测试方法以及稳定测试方法对3D打印混凝土可打印性进行评价,并通过试验验证了上述方法的可行性。试验结果表明,掺入柔性纤维会降低材料的可打印性,但可以通过设置3D打印机的挤出速度,将不同流变性能的纤维增强材料以相同的打印质量进行打印。（3）研究不同掺量和长度的三种柔性纤维对3D打印混凝土流变性能、可打印性和力学性能的影响,总结柔性纤维掺量和长度适用范围。研究结果表明,直径约130μm的PP纤维对3D打印混凝土流变性能影响较小,对材料后期抗压强度和层间结合强度提升效果明显,适用体积掺量为0.3%,纤维长度小于6mm。剑麻纤维可以稳定提高材料的可打印性以及后期抗折强度,适用体积掺量小于0.3%,长度约6mm。PVA纤维对材料流变性能和力学性能都产生了明显的劣化影响。（4）结合三种柔性纤维的形貌图,CT三维重构微观结构图,以及3D打印纤维增强混凝土的流变性能、力学性能测试结果,对3D打印纤维增强混凝土流变性能和力学性能变化的机理进行分析。研究结果表明,纤维的长径比和表面性能是影响3D打印混凝土可打印性的重要因素。直径大于100μm、长度约6mm且亲水性良好的合成纤维对整体材料可打印性影响较小,可用于增强3D打印混凝土的性能。吸湿状态下的植物纤维可以明显增强3D打印混凝土的可打印性。柔性纤维的掺入改变了3D打印混凝土界面处的纤维根数以及材料整体的孔隙率、孔体积大小,进而影响材料的力学性能。
冯古雨[7]（2020）在《抗老化聚丙烯格栅增强混凝土结构裂缝演化行为研究》文中研究指明混凝土是指由胶结材料、骨料、水和添加剂经过拌和、密实成型和一定时间的养护后硬化形成的复合材料。混凝土强度大、抗压性能好、坚固耐用、原料来源广泛、成本低廉、可塑性强,因此成为世界范围内使用量最大的人造土木工程及建筑材料。但是,混凝土同时存在抗拉性能差、脆性大、韧性差等缺点,并且在成型和使用过程中容易出现开裂现象。近年来,随着合成纤维工业的发展,合成纤维的产量和性能大幅度增长和提高,合成纤维格栅替代部分钢筋材料作为次要加强筋抑制混凝土裂缝的发展成为可能。其中,聚丙烯纤维具有轻质,高强,韧性好,耐腐蚀,掺量低,成本低等优点,符合当今混凝土“轻质高强,提高韧性”的应用要求而大量被应用于纤维增强混凝土领域。然而,聚丙烯格栅同样存在抗老化性能差、表面活性低、与混凝土界面性能差等缺点,给聚丙烯格栅增强混凝土在工程领域的推广带来了很大困难。本文以聚丙烯格栅增强混凝土为研究对象,通过对聚丙烯格栅抗老化处理和表面改性提高聚丙烯格栅增强混凝土的各项性能,并采用测试和理论模型相结合的方法对聚丙烯格栅增强混凝土结构裂缝演化行为进行了研究。主要内容包括:（1）使用原位聚合和相分离法制备出一种具有三层皮芯结构的抗老化胶囊,用于提高聚丙烯纤维的抗老化性。通过干湿交替和冻融循环耦合作用的诱导老化条件,测试胶囊型抗老化剂对聚丙烯纤维抗老化性能的影响。研究结果表明:0.4wt%含量的胶囊型抗老化剂提高了聚丙烯纤维的抗老化性能,减少老化现象引起的聚丙烯纤维性能衰退。（2）基于声发射监测技术,利用纤维抽拔测试研究了聚丙烯纤维束与混凝土间界面损伤行为。根据声发射信号和抽拔测试结果,建立了界面滑移模型,探讨了界面损伤过程中界面上应力与变形分布情况。该模型由5个阶段组成,分别为弹性变形阶段、弹性-软化阶段、弹性-软化-脱粘阶段、软化-脱粘阶段和脱粘阶段。（3）利用纱罗组织将聚丙烯纤维织成聚丙烯格栅,使用丙烯酸和氧化石墨烯的表面接枝反应提高聚丙烯格栅的表面活性。通过对聚丙烯格栅表面化学成分、亲水性及形貌的表征,分析了丙烯酸和氧化石墨烯接枝对改善聚丙烯格栅表面活性的作用。通过对聚丙烯格栅增强混凝土抗冻融性能的测试,分析了格栅表面改性对混凝土抗冻融性能的影响。结果表明:聚丙烯格栅表面活性的提高抑制了混凝土在冻融循环作用下的性能衰退行为。（4）通过测试聚丙烯格栅增强混凝土压缩和弯曲性能,研究了聚丙烯格栅增强混凝土力学性能和吸能特性。通过对测试后混凝土样品表面结构裂缝形态和走向的研究,分析了聚丙烯格栅在混凝土结构裂缝演化中的作用。结果表明:聚丙烯格栅提高了混凝土韧性,增加了能量吸收能力。缩小了结构裂缝的尺寸,保持了混凝土在载荷作用下的整体性。本文的研究结果为聚丙烯格栅增强混凝土的进一步科学研究和工程领域的应用提供了理论基础。
吴伟[8]（2020）在《玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯性能试验研究》文中进行了进一步梳理纤维增强聚合物（Fiber Reinforced Polymer,FRP）筋是一种高性能的新型筋材,可用来替代传统钢筋,在混凝土结构中具有广泛应用前景。其中,玄武岩纤维增强复合材料（Basalt Fiber Reinforced Polymer,BFRP）筋因高性价比、轻质高强和耐腐蚀等优势,得到工程界广泛认可。但另一方面,FRP筋混凝土结构存在裂缝较宽、变形较大等问题,通过回收废旧轮胎中的钢纤维,将其替代传统工业钢纤维掺入FRP筋混凝土结构中,可以限制FRP筋混凝土结构裂缝和变形的发展,降低钢纤维混凝土成本,并改善废弃轮胎带来的环境污染问题。本文将玄武岩筋和废旧钢纤维混凝土相结合,通过试验和ABAQUS有限元模拟对玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯性能进行研究,主要研究内容及成果如下:（1）通过玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯性能试验,分析了试验梁的破坏模式、开裂荷载和极限荷载,研究了试验梁玄武岩筋应力-应变、挠度、裂缝发展以及裂缝宽度的变化规律,综合分析了废旧钢纤维体积掺量和玄武岩筋配筋率对玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯性能的影响。结果表明:玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯破坏模式可分为混凝土压碎破坏、平衡破坏和玄武岩筋拉断破坏;增大废旧钢纤维体积掺量和玄武岩筋配筋率提高了玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁的受弯性能,废旧钢纤维对限制试验梁裂缝和变形的发展具有显着作用。（2）基于分形理论对玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯性能进行分析。验证了玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁表面裂缝分布的分形特征,其分形维数在0.89～1.07之间。研究了梁表面裂缝分形维数与荷载等级、废旧钢纤维体积掺量、配筋率及跨中挠度之间的关系。结果表明:分形维数与荷载等级和跨中挠度均呈对数增长关系;极限状态下,废旧钢纤维的掺入减小了梁表面裂缝的分形维数,其掺量为1.5%时,分形维数最小为0.9722;随着配筋率的增加,梁表面裂缝发展更充分,其分形维数也更大。（3）利用ABAQUS有限元软件对玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯试验进行模拟,并与试验结果进行对比验证。结果表明:有限元模拟结果与试验结果较吻合,验证了该模型对分析玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯性能的正确性和可靠性,可利用有限元模拟结果为推导理论计算公式提供参考。（4）基于现有规范并结合试验结果和数值模拟,提出了不同破坏模式下玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯承载力的计算方法以及平衡配筋率计算公式。
许金余,白二雷[9]（2019）在《纤维混凝土及其在防护工程中的应用》文中研究表明未来战场环境对防护工程的建设提出了更高的要求,建筑材料是影响防护工程综合防护能力的重要因素,作为防护工程建设的主要材料——传统的硅酸盐混凝土材料,存在着脆性大、抗拉强度低、抗冲击能力差、易开裂、功能单一等不足,难以适应实际战场环境对防护工程的建设要求。纤维混凝土以其良好的性能在民用建筑工程以及防护工程领域得到了广泛的应用。介绍了纤维混凝土的发展历史、分类以及性能,重点以防护工程为应用背景阐述了纤维混凝土的力学性能、耐久性能、吸波性能以及耐高温性能等研究现状,分析了其发展动态,旨在为防护工程新材料的研究及应用提供参考。
张鲜维[10]（2019）在《聚丙烯织物混凝土基本力学性能及破坏机理研究》文中提出工程建设中,人们常用掺加聚丙烯纤维的方法来改善混凝土的力学特性。聚丙烯纤维也是民用服装和工业用布的主要原材料,经聚丙烯纤维混纺而成的聚丙烯织物由于使用范围广、储量大、难分解,已经成为固体废弃物中废弃织物的重要组成部分。本文以废弃的聚丙烯织物为研究对象,分析了将其作为掺合料掺入混凝土中,对混凝土基体力学性能的影响,研究了聚丙烯织物代替聚丙烯纤维作为混凝土掺合料的可行性。主要研究成果如下:（1）分析了相同混凝土基体配合比、不同织物/纤维掺量条件下,聚丙烯织物混凝土、聚丙烯纤维混凝土相对于普通混凝土的拌制方法和拌合物性能的差异。研究发现,聚丙烯织物混凝土的拌制方法和普通混凝土基本一致,拌合物性能也与普通混凝土无显着差别,加入不同掺量的织物使混凝土的坍落度降低1.5%～7.5%,较同掺量聚丙烯纤维混凝土提高了3%～14%左右,织物掺量的改变对和易性影响不显着,说明聚丙烯织物混凝土较聚丙烯纤维混凝土具有更好的和易性,更利于施工。（2）基于自制的断裂触发系统,研究了聚丙烯织物混凝土、聚丙烯纤维混凝土受压破坏时的瞬态裂缝发展规律。从能量吸收角度分析了不同织物/纤维掺量、不同养护龄期下聚丙烯织物混凝土和聚丙烯纤维混凝土在受到压缩荷载持续作用时,其损伤发展各阶段相对于普通混凝土能量吸收能力的变化规律。研究发现,在不同的养护龄期下,0.9 kg/m3织物掺量的聚丙烯织物混凝土比其他掺量表现出更高的起裂强度和峰值强度,且较聚丙烯纤维混凝土表现出一定的脆性特征;随着织物掺量的不同,聚丙烯织物混凝土的抗压性能发生变化,较大的织物掺量（1.2 kg/m3和1.5 kg/m3）会使织物混凝土在标准养护龄期（28天）之前强度较低,不利于早龄期材料力学性能的发挥。（3）从抗折和抗劈裂能量吸收角度分析了不同龄期、织物/纤维掺量的聚丙烯织物混凝土和聚丙烯纤维混凝土在受到弯曲、劈裂荷载作用时的破坏特点,以及各损伤发展阶段的能量吸收能力相对于普通混凝土的变化规律。研究发现,聚丙烯织物可使混凝土的抗折和抗劈裂韧度提高,但仍低于同掺量的聚丙烯纤维混凝土;当织物掺量≥0.9 kg/m3时,提高织物掺量（1.2 kg/m3和1.5 kg/m3）对抗折性能的提升具有反作用,但是却有利于抗劈裂性能的提升;龄期的增加使混凝土基体的脆性特征变得明显,不同的织物和纤维掺量对混凝土抗折和抗劈裂性能的提升增幅随龄期的增加逐渐减少,0.9 kg/m3的织物和纤维掺量的提升作用较同类其他掺量明显。（4）基于聚丙烯织物混凝土单轴受压应力—应变关系,以及Hogenestand和过镇海提出的混凝土单轴受压本构模型,建立了不同养护龄期、不同织物掺量的聚丙烯织物混凝土单轴受压本构模型,并通过改进的差分进化算法确定了本构模型中的相关系数。同时,构建了聚丙烯织物/纤维混凝土抗压—抗折强度、抗压—抗劈裂强度之间的换算关系,以及织物/纤维混凝土抗压强度、弹性模量与养护龄期、织物/纤维掺量的之间数学关系。研究发现,养护龄期和织物/纤维掺量对应力—应变曲线下降段的影响程度明显大于上升段;二者对材料抗压—抗折强度关系,以及抗压—抗劈裂强度关系均存在影响,但无明显规律;聚丙烯织物混凝土抗压强度与弹性模量的关系与普通混凝土近似,二者与聚丙烯纤维混凝土有较大差别。本文对比分析了不同养护龄期、不同织物/纤维掺量下,聚丙烯织物和聚丙烯纤维对混凝土基体力学性能的改变规律,揭示了织物—混凝土基体、纤维—混凝土基体增强作用的内在机理,本研究为织物混凝土力学性能分析、废弃织物的循环再利用提供了科学依据和新思路。
二、Experimental Study on the Mechanical Behavior of Synthetic Fiber Reinforced Concrete（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Experimental Study on the Mechanical Behavior of Synthetic Fiber Reinforced Concrete（论文提纲范文）
（1）椰子纤维泡沫混凝土静动力学性能试验研究和微观特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 静态压缩性能 |
| 1.2.2 弯曲力学性能 |
| 1.2.3 动态力学性能 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 第二章 试验方案 |
| 2.1 方案概述 |
| 2.2 基本材料与性能 |
| 2.3 试验设备 |
| 2.4 试件制备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 纤维掺量对静态压缩力学性能的影响 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.3 破坏形态 |
| 3.4 抗压强度 |
| 3.5 应力-应变曲线 |
| 3.6 静态压缩耗能 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 纤维掺量对三点弯曲力学性能的影响 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试验方案 |
| 4.3 破坏形态 |
| 4.4 抗折强度 |
| 4.5 荷载-挠度曲线 |
| 4.6 弯曲韧性 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 纤维掺量对动态压缩力学性能的影响 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.3 破坏形态 |
| 5.4 动态压缩强度 |
| 5.5 动态压缩应力-应变曲线 |
| 5.6 动态压缩耗能 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 椰子纤维泡沫混凝土孔结构分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 孔结构分析方案 |
| 6.3 孔结构概况 |
| 6.4 孔隙率 |
| 6.5 平均孔径 |
| 6.6 圆度值 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 微观特征分析 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 分析方案及制样 |
| 7.3 微观结构分析 |
| 7.4 水化成分分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结论及展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间主要发表的论文 |
| 致谢 |
（2）纤维混凝土弯曲韧性评价方法及热力作用下性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 纤维混凝土弯曲韧性研究现状 |
| 1.3.2 高温后纤维混凝土力学性能研究现状 |
| 1.3.3 纤维混凝土微观研究现状 |
| 1.3.4 纤维增强混凝土增强增韧机理 |
| 1.4 本文研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 纤维混凝土弯曲韧性评价体系的分析及探究 |
| 2.1 欧洲RLIEM TC 162-TDF标准 |
| 2.1.1 RLIEM TC 162-TDF标准弯曲韧性评价概述 |
| 2.1.2 RLIEM TC 162-TDF标准弯曲韧性评价特点分析 |
| 2.2 美国ASTM-C1609标准 |
| 2.2.1 ASTM-C1609标准概述 |
| 2.2.2 ASTM-C1609标准特点分析 |
| 2.3 日本JSCE-SF4标准 |
| 2.3.1 JSCE-SF4标准弯曲韧性评价概述 |
| 2.3.2 JSCE-SF4标准弯曲韧性评价特点分析 |
| 2.4 中国工程建设协会CECS13:2009标准 |
| 2.4.1 CECS13:2009标准弯曲韧性评价概述 |
| 2.4.2 CECS13:2009标准弯曲韧性评价特点分析 |
| 2.5 纤维混凝土弯曲韧性评价方法探究 |
| 2.5.1 基于试验加载方式的力学模型分析 |
| 2.5.2 基于加载过程的力学模型分析 |
| 2.6 国家标准GB/T21120-2018、GB/T38143-2019 |
| 2.6.1 GB/T21120-2018、GB/T38143-2019弯曲韧性评价概述 |
| 2.6.2 GB/T21120-2018、GB/T38143-2019弯曲韧性评价特点分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 原材料和试验方案 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方案 |
| 3.2.1 试验配合比 |
| 3.2.2 试验仪器 |
| 3.2.3 试验方法 |
| 第四章 常温下纤维混凝土弯曲韧性性能研究 |
| 4.1 合成纤维混凝土弯曲韧性纤维合理掺量研究 |
| 4.2 无机纤维混凝土弯曲韧性纤维合理掺量研究 |
| 4.3 纤维掺量对δ-CMOD关系的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高温后合成纤维混凝土弯曲韧性研究 |
| 5.1 高温后合成纤维混凝土荷载-挠度曲线 |
| 5.2 高温后纤维对混凝土抗弯强度的影响 |
| 5.3 高温后纤维对混凝土等效抗弯强度f_(eqn)的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 高温后纤维混凝土微结构与力学性能研究 |
| 6.1 纤维混凝土高温后力学性能演化规律研究 |
| 6.2 纤维混凝土高温后微结构与力学性能演化规律研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一: 攻读硕士学位期间参与的科研情况 |
| 附录二: 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录三: 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）多尺度聚丙烯纤维混凝土性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 纤维混凝土研究现状 |
| 1.3.1 混凝土用纤维简介 |
| 1.3.2 纤维混凝土增强理论 |
| 1.3.3 纤维混凝土力学性能研究现状 |
| 1.3.4 纤维混凝土耐久性能研究现状 |
| 1.3.5 纤维混凝土高温性能研究现状 |
| 1.4 基于声发射技术的混凝土损伤研究现状 |
| 1.5 基于压汞技术的混凝土孔结构研究现状 |
| 1.6 本文研究内容及技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 原材料与试验方法 |
| 2.1 试验材料及配合比 |
| 2.1.1 试验原材料 |
| 2.1.2 混凝土配合比 |
| 2.2 试验方法及设备 |
| 2.2.1 力学性能试验 |
| 2.2.2 耐久性能试验 |
| 2.2.3 高温性能试验 |
| 2.2.3.1 热-力耦合作用下性能试验 |
| 2.2.3.2 高温后性能试验 |
| 2.2.4 压汞试验 |
| 第三章 多尺度聚丙烯纤维混凝土力学性能研究 |
| 3.1 多尺度聚丙烯纤维单掺试验 |
| 3.2 多尺度聚丙烯纤维单掺试验结果分析 |
| 3.3 多尺度聚丙烯纤维混掺试验 |
| 3.4 多尺度聚丙烯纤维混掺试验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多尺度聚丙烯纤维混凝土耐久性能研究 |
| 4.1 多尺度聚丙烯纤维混凝土抗渗试验 |
| 4.2 多尺度聚丙烯纤维混凝土抗硫酸盐干湿循环试验 |
| 4.3 多尺度聚丙烯纤维混凝土抗冻融循环试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 热-力耦合作用下多尺度聚丙烯纤维混凝土性能研究 |
| 5.1 热-力耦合作用下多尺度聚丙烯纤维混凝土力学性能研究 |
| 5.2 热-力耦合作用下多尺度聚丙烯纤维混凝土损伤演化研究 |
| 5.2.1 损伤变量 |
| 5.2.2 升温、恒温过程中高温损伤研究 |
| 5.2.3 加载过程中荷载损伤研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 高温后多尺度聚丙烯纤维混凝土性能及损伤本构研究 |
| 6.1 高温后多尺度聚丙烯纤维混凝土力学性能研究 |
| 6.2 基于孔结构特征研究多尺度聚丙烯纤维对混凝土力学性能的影响 |
| 6.3 应力-应变-声发射振铃计数曲线 |
| 6.4 高温后多尺度聚丙烯纤维混凝土损伤及本构关系研究 |
| 6.4.1 荷载损伤研究 |
| 6.4.2 本构关系 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）冻融循环下PVA纤维混凝土抗压强度及抗冻耐久性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外纤维混凝土力学及耐久性能研究现状 |
| 1.2.1 国内外纤维混凝土力学性能研究现状 |
| 1.2.2 国内外纤维混凝土抗冻耐久性能研究现状 |
| 1.3 论文研究目的、内容和方法 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 本文研究内容 |
| 1.3.3 研究方法 |
| 2 PVA纤维混凝土试验原材料及方案设计 |
| 2.1 试验原材料及设备 |
| 2.1.1 试验原材料 |
| 2.1.2 试验仪器及设备 |
| 2.2 配合比设计 |
| 2.2.1 PVA纤维量的确定 |
| 2.2.2 其它原材料掺量的确定 |
| 2.2.3 冻融介质溶液浓度的确定 |
| 2.3 试件的制作与养护 |
| 2.4 试件的分组 |
| 2.5 冻融循环实验方案设计 |
| 2.5.1 国内外冻融循环实验方法 |
| 2.5.2 冻融循环试验方案 |
| 2.5.3 冻融循环试验数据获取及结果处理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 PVA纤维混凝土试验分析 |
| 3.1 PVA纤维混凝土试件外观损伤程度 |
| 3.1.1 不同掺量的粉煤灰和膨润土对外观损伤的影响分析 |
| 3.1.2 冻融循环对外观损伤的影响分析 |
| 3.1.3 冻融介质溶液对外观损伤的影响分析 |
| 3.2 纤维混凝土标准立方体试件抗压强度变化 |
| 3.2.1 不同粉煤灰掺量对抗压强度的影响 |
| 3.2.2 不同膨润土掺量对立方体抗压强度的影响 |
| 3.2.3 冻融循环对抗压强度的影响 |
| 3.2.4 冻融介质溶液对抗压强度的影响 |
| 3.3 纤维混凝土相对动弹性模量变化 |
| 3.3.1 不同粉煤灰掺量对相对动弹性模量的影响 |
| 3.3.2 不同膨润土掺量对相对动弹性模量的影响 |
| 3.3.3 冻融循环对相对动弹性模量的影响 |
| 3.3.4 冻融介质溶液对相对动弹性模量的影响 |
| 3.4 纤维混凝土质量损失率 |
| 3.4.1 不同粉煤灰掺量对质量损失率的影响 |
| 3.4.2 不同膨润土掺量对质量损失率的影响 |
| 3.4.3 冻融循环对质量损失率的影响 |
| 3.4.4 冻融介质溶液对质量损失率的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 纤维混凝土冻融破坏机理和冻融损伤研究 |
| 4.1 混凝土冻融破坏机理 |
| 4.1.1 Powers静水压理论 |
| 4.1.2 Helmuth渗透压理论 |
| 4.1.3 温差应力理论 |
| 4.1.4 混凝土盐冻破坏 |
| 4.2 混凝土的冻融损伤研究 |
| 4.2.1 损伤力学概述 |
| 4.2.2 损伤变量选择 |
| 4.2.3 混凝土经典冻融损伤模型 |
| 4.3 Weibull概率分布下的PVA纤维混凝土冻融损伤演化方程 |
| 4.3.1 不同冻融介质溶液下的冻融损伤演化方程 |
| 4.3.2 不同粉煤灰掺量下的冻融损伤演化方程 |
| 4.3.3 不同膨润土掺量下的冻融损伤演化方程 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要研究结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）海水环境下纤维增强水泥基复合材料力学性能及弯曲韧性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纤维增强水泥基复合材料力学性能研究 |
| 1.2.2 纤维增强水泥基复合材料耐久性能研究 |
| 1.2.3 纤维增强水泥基复合材料弯曲韧性评价方法 |
| 1.2.4 纤维增强水泥基复合材料在海洋工程中的应用 |
| 1.3 研究内容与目标 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 研究目标 |
| 第2章 原材料与试验设计 |
| 2.1 原材料及配合比 |
| 2.1.1 原材料 |
| 2.1.2 配合比 |
| 2.2 制备与养护流程 |
| 2.2.1 制备方法 |
| 2.2.2 养护流程 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 坍落度与扩展度 |
| 2.3.2 抗压强度 |
| 2.3.3 劈裂抗拉强度 |
| 2.3.4 抗弯强度 |
| 2.3.5 胶砂试件抗折强度与抗压强度 |
| 2.3.6 自收缩 |
| 2.3.7 电阻率 |
| 2.3.8 韧性评价方法 |
| 2.3.9 氯离子渗透试验方法 |
| 2.3.10 海水侵蚀方法 |
| 第3章 标准养护下纤维增强水泥基复合材料力学性能及弯曲韧性研究 |
| 3.1 钢纤维对水泥基复合材料物理力学性能的影响 |
| 3.1.1 流动性 |
| 3.1.2 抗压强度 |
| 3.1.3 劈裂抗拉强度 |
| 3.1.4 拉压比 |
| 3.2 钢纤维对水泥基复合材料弯曲韧性的影响 |
| 3.2.1 抗弯强度 |
| 3.2.2 韧性指标计算结果 |
| 3.3 混杂纤维对水泥基复合材料物理力学性能的影响 |
| 3.3.1 流动性 |
| 3.3.2 抗压强度 |
| 3.3.3 劈裂抗拉强度 |
| 3.3.4 拉压比 |
| 3.4 混杂纤维对水泥基复合材料弯曲韧性的影响 |
| 3.4.1 抗弯强度 |
| 3.4.2 韧性指标计算结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 海水干湿循环环境下纤维增强水泥基材料力学性能与弯曲韧性研究 |
| 4.1 纤维对水泥基复合材料氯离子渗透系数的影响 |
| 4.1.1 胶凝材料组成及钢纤维掺量对氯离子渗透系数的影响 |
| 4.1.2 纤维品种对抗氯离子渗透性能的影响 |
| 4.2 海水干湿循环对纤维增强水泥基复合材料力学性能的影响 |
| 4.2.1 抗压强度 |
| 4.2.2 劈裂抗拉强度 |
| 4.2.3 拉压比 |
| 4.3 海水干湿循环对纤维增强水泥基复合材料弯曲韧性的影响 |
| 4.3.1 抗弯强度 |
| 4.3.2 弯曲韧性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 海水冻融环境下纤维增强水泥基复合材料力学性能与弯曲韧性研究 |
| 5.1 海水冻融循环对纤维增强水泥基复合材料力学性能的影响 |
| 5.1.1 抗压强度 |
| 5.1.2 劈裂抗拉强度 |
| 5.1.3 拉压比 |
| 5.1.4 相对动弹性模量 |
| 5.1.5 质量损失率 |
| 5.1.6 氯离子渗透系数 |
| 5.2 海水冻融循环对纤维增强水泥基复合材料弯曲韧性的影响 |
| 5.2.1 抗弯强度 |
| 5.2.2 弯曲韧性 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 苎麻纤维对水泥基复合材料力学性能及耐海水侵蚀性能的影响研究 |
| 6.1 苎麻纤维对水泥基复合材料力学性能与收缩性能的影响 |
| 6.1.1 抗压强度 |
| 6.1.2 抗折强度 |
| 6.1.3 自收缩 |
| 6.1.4 电阻率 |
| 6.1.5 抗压强度和自收缩与电阻率的相关性 |
| 6.2 海水干湿循环对苎麻纤维水泥基复合材料弯曲韧性的影响 |
| 6.2.1 抗弯强度 |
| 6.2.2 弯曲韧性 |
| 6.3 海水冻融循环对苎麻纤维水泥基复合材料弯曲韧性的影响 |
| 6.3.1 相对动弹性模量 |
| 6.3.2 抗弯强度 |
| 6.3.3 弯曲韧性 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（6）3D打印纤维增强混凝土的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 3D打印技术 |
| 1.2.1 3D打印技术的定义与特点 |
| 1.2.2 3D打印技术的分类 |
| 1.2.3 3D打印技术的发展现状 |
| 1.3 3D打印混凝土技术 |
| 1.3.1 3D打印混凝土技术的定义 |
| 1.3.2 3D打印混凝土技术的分类 |
| 1.3.3 3D打印混凝土技术研究现状 |
| 1.3.3.1 3D打印混凝土早期性能研究 |
| 1.3.3.2 3D打印混凝土后期性能研究 |
| 1.4 纤维增强混凝土 |
| 1.5 3D打印纤维增强混凝土研究现状 |
| 1.5.1 配合比研究 |
| 1.5.2 宏观性能研究 |
| 1.5.3 微观性能研究 |
| 1.5.4 存在的问题 |
| 1.6 研究目的与主要研究内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第二章 原材料性能与试验方法 |
| 2.1 原材料性能 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 3D打印机 |
| 2.2.1.1 挤出速度的换算 |
| 2.2.1.2 打印过程 |
| 2.2.2 试件制作 |
| 2.2.2.2 单条试件制作方法 |
| 2.2.2.3 标准试件制作方法 |
| 2.2.3 3D打印混凝土流变性能试验方法 |
| 2.2.3.1 试验仪器 |
| 2.2.3.2 流变学参数 |
| 2.2.3.3 试验方法 |
| 2.2.4 3D打印混凝土可打印性评价方法 |
| 2.2.4.1 可打印性快速评价方法 |
| 2.2.4.2 可打印性稳定评价方法 |
| 2.2.5 力学性能试验方法 |
| 2.2.6 微观性能研究方法 |
| 本章小结 |
| 第三章 3D打印混凝土可打印基体的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 配合比设计 |
| 3.3 基体性能研究 |
| 3.3.1 流变性能 |
| 3.3.2 可打印性 |
| 3.3.3 力学性能 |
| 3.3.4 打印效果 |
| 3.4 基体配合比设计研究 |
| 本章小结 |
| 第四章 3D打印纤维增强混凝土流变性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 前期试验与配合比设计 |
| 4.2.1 剑麻纤维吸湿率 |
| 4.2.2 静置时间对基体流变性能的影响 |
| 4.2.3 试验设计 |
| 4.4 PP纤维对基体流变性能的影响 |
| 4.5 PVA纤维对基体流变性能的影响 |
| 4.6 剑麻纤维对基体流变性能的影响 |
| 4.7 柔性纤维间性能对比 |
| 4.7.1 微观形貌 |
| 4.7.2 宏观性能 |
| 本章小结 |
| 第五章 3D打印纤维增强混凝土的可打印性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 3D打印混凝土基体的可打印性评价 |
| 5.3 PVA纤维对基体可打印性的影响 |
| 5.3.1 试验配合比 |
| 5.3.2 试验结果与分析 |
| 5.3.3 总结与讨论 |
| 本章小结 |
| 第六章 3D打印纤维增强混凝土的力学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 纤维增强混凝土力学性能的增强机理 |
| 6.3 试验配合比 |
| 6.4 试验现象及破坏形态 |
| 6.5 PP纤维对3D打印混凝土力学性能的影响 |
| 6.5.1 抗压强度 |
| 6.5.2 抗折强度 |
| 6.5.3 劈拉强度 |
| 6.5.4 总结与讨论 |
| 6.6 PVA纤维对3D打印混凝土力学性能的影响 |
| 6.6.1 抗压强度 |
| 6.6.2 抗折强度 |
| 6.6.3 劈拉强度 |
| 6.6.4 总结与讨论 |
| 6.7 剑麻纤维对3D打印混凝土力学性能的影响 |
| 6.7.1 抗压强度 |
| 6.7.2 抗折强度 |
| 6.7.3 劈拉强度 |
| 6.7.4 总结与讨论 |
| 本章小结 |
| 第七章 3D打印纤维增强混凝土微观结构 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 前期准备 |
| 7.2.1 试件尺寸 |
| 7.2.2 测试位置 |
| 7.2.3 CT分辨率 |
| 7.3 PP纤维掺量对3D打印混凝土孔隙的影响 |
| 7.3.1 孔隙率与孔体积分布 |
| 7.3.2 孔隙分布 |
| 7.4 3D打印纤维增强混凝土力学性能的变化机理 |
| 7.4.1 抗压强度与孔隙分布的关系 |
| 7.4.2 抗折强度与孔隙分布的关系 |
| 7.4.3 劈拉强度与孔隙分布的关系 |
| 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者读硕期间发表的文章与专利 |
（7）抗老化聚丙烯格栅增强混凝土结构裂缝演化行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 问题的提出和研究背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 聚丙烯短切纤维增强混凝土 |
| 1.3.2 聚丙烯连续纤维增强混凝土 |
| 1.4 研究目的和意义 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 抗老化聚丙烯纤维的制备与表征 |
| 2.1 胶囊型聚丙烯抗老化剂的制备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 胶囊型抗老化剂的制备方法 |
| 2.2 胶囊型抗老化剂结构表征 |
| 2.2.1 测试仪器 |
| 2.2.2 化学结构 |
| 2.2.3 表面化学成分 |
| 2.2.4 表面形貌及粒度分布 |
| 2.2.5 热稳定性 |
| 2.3 抗老化聚丙烯纤维的制备 |
| 2.3.1 实验材料 |
| 2.3.2 熔体纺丝制备抗老化聚丙烯纤维 |
| 2.4 聚丙烯纤维抗老化性能测试 |
| 2.4.1 诱导老化设备及测试仪器 |
| 2.4.2 加速诱导老化条件 |
| 2.4.3 抗老化剂对聚丙烯纤维力学性能衰退的抑制作用 |
| 2.4.4 抗老化剂对聚丙烯纤维氧化起始温度的影响 |
| 2.4.5 抗老化剂对聚丙烯纤维分子量衰退的抑制作用 |
| 2.4.6 抗老化剂对聚丙烯纤维形貌的影响 |
| 2.4.7 抗老化剂对聚丙烯纤维老化抑制机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 聚丙烯纤维与混凝土界面损伤行为 |
| 3.1 聚丙烯纤维束抽拔测试样品制备 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 聚丙烯纤维束 |
| 3.1.3 混凝土基体设计 |
| 3.1.4 抽拔测试样品的制备 |
| 3.2 聚丙烯纤维束力学性能 |
| 3.3 聚丙烯纤维束抽拔测试 |
| 3.3.1 界面损伤过程 |
| 3.3.2 界面损伤声发射特性 |
| 3.3.3 界面滑移模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 接枝表面改性聚丙烯格栅增强混凝土抗冻融性能研究 |
| 4.1 聚丙烯格栅的制备 |
| 4.2 聚丙烯格栅表面接枝改性 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 聚丙烯格栅表面接枝丙烯酸 |
| 4.2.3 聚丙烯格栅表面酯化接枝氧化石墨烯 |
| 4.3 表面改性聚丙烯格栅性能测试 |
| 4.3.1 测试仪器 |
| 4.3.2 丙烯酸接枝工艺 |
| 4.3.3 表面改性对聚丙烯格栅化学结构的影响 |
| 4.3.4 表面改性对聚丙烯格栅表面化学成分的影响 |
| 4.3.5 表面改性对聚丙烯纤维表面形貌的影响 |
| 4.3.6 表面改性对聚丙烯格栅表面亲水性的影响 |
| 4.3.7 表面改性对聚丙烯格栅力学性能的影响 |
| 4.4 混凝土冻融测试样品的制备 |
| 4.4.1 混凝土基体 |
| 4.4.2 冻融测试样品的制备 |
| 4.5 聚丙烯格栅增强混凝土抗冻融性能研究 |
| 4.5.1 测试仪器 |
| 4.5.2 冻融循环测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 聚丙烯格栅增强混凝土力学性能及结构裂缝演化 |
| 5.1 聚丙烯格栅增强混凝土力学性能测试样品的制备及测试方法 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 力学性能测试样品的制备 |
| 5.1.3 测试设备 |
| 5.1.4 测试方法 |
| 5.2 养护时间对聚丙烯格栅增强混凝土力学性能的影响 |
| 5.2.1 养护时间对混凝土压缩性能的影响 |
| 5.2.2 养护时间对混凝土弯曲性能的影响 |
| 5.3 格栅叠层方式对增强混凝土力学性能的影响 |
| 5.3.1 格栅叠层方式对混凝土压缩性能的影响 |
| 5.3.2 格栅叠层方式对混凝土弯曲性能的影响 |
| 5.4 聚丙烯格栅增强混凝土吸能特性研究 |
| 5.4.1 聚丙烯格栅增强混凝土压缩吸能特性 |
| 5.4.2 聚丙烯格栅增强混凝土弯曲吸能特性 |
| 5.5 聚丙烯格栅增强混凝土结构裂缝演化行为 |
| 5.5.1 压缩结构裂缝演化行为 |
| 5.5.2 弯曲结构裂缝演化行为 |
| 5.5.3 聚丙烯格栅增强混凝土弯曲结构裂缝演化模型 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 :作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
（8）玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯性能试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 废旧钢纤维混凝土 |
| 1.2.2 FRP筋混凝土梁 |
| 1.2.3 FRP筋纤维增强混凝土梁 |
| 1.3 本文研究目的、内容及方法 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容和方法 |
| 第2章 玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯试验设计 |
| 2.1 试件设计与制作 |
| 2.1.1 试验原材料 |
| 2.1.2 混凝土配合比设计 |
| 2.1.3 试件设计 |
| 2.1.4 试件制作 |
| 2.2 试验设备与测试方法 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 加载方法 |
| 2.2.3 采集内容和测点布置 |
| 2.3 废旧钢纤维混凝土基本力学性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯试验结果与分析 |
| 3.1 构件实际尺寸 |
| 3.2 试验梁破坏过程描述 |
| 3.3 试验结果与分析 |
| 3.3.1 破坏模式分析 |
| 3.3.2 开裂荷载和极限荷载分析 |
| 3.3.3 荷载-玄武岩筋应变关系曲线 |
| 3.3.4 平截面假定 |
| 3.3.5 挠度分布与荷载-跨中挠度关系曲线 |
| 3.3.6 裂缝发展过程与裂缝宽度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁裂缝分形理论分析 |
| 4.1 裂缝特征的分形描述 |
| 4.1.1 梁表面裂缝分布形态 |
| 4.1.2 裂缝分形维数的计算 |
| 4.1.3 受弯过程中梁表面裂缝的分形特征 |
| 4.1.4 极限状态下梁表面裂缝的分形特征 |
| 4.2 裂缝分形特征与抗弯性能之间的关系 |
| 4.2.1 裂缝分形维数与荷载的关系 |
| 4.2.2 裂缝分形维数与跨中挠度的关系 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯性能有限元分析和受弯承载力理论计算 |
| 5.1 玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁ABAQUS模型建立 |
| 5.1.1 单元类型的选择 |
| 5.1.2 材料本构模型 |
| 5.1.3 单元划分、边界条件与荷载的施加 |
| 5.2 ABAQUS有限元模拟与试验结果对比分析 |
| 5.2.1 应力云图 |
| 5.2.2 有限元模拟与试验开裂荷载及极限承载力对比 |
| 5.2.3 有限元模拟与试验荷载-挠度曲线对比 |
| 5.3 玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯承载力理论计算方法 |
| 5.3.1 受弯承载力计算基本假定 |
| 5.3.2 承载力计算方法 |
| 5.3.3 承载力理论计算与试验结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间参与的科研项目和发表的论文 |
（9）纤维混凝土及其在防护工程中的应用（论文提纲范文）
| 1 纤维混凝土的发展历史 |
| 2 纤维混凝土的分类 |
| 3 纤维混凝土的性能 |
| 3.1 纤维混凝土的力学性能 |
| 3.1.1 玄武岩纤维混凝土 |
| 3.1.2 碳纤维混凝土 |
| 3.1.3 钢纤维混凝土 |
| 3.2 纤维混凝土的耐久性能 |
| 3.2.1 抗冻性能 |
| 3.2.2 抗渗性能 |
| 3.2.3 抗裂、抗碳化性能 |
| 3.3 纤维混凝土的其他特性 |
| 3.3.1 耐高温性能 |
| 3.3.2 吸波性能 |
| 3.3.3 损伤预警 |
| 4 纤维混凝土在防护工程中的应用分析 |
| 4.1 应用分析 |
| 4.2 前景分析 |
| 5 研究展望 |
（10）聚丙烯织物混凝土基本力学性能及破坏机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 聚丙烯纤维与织物混凝土国内外研究现状 |
| 1.2.1 聚丙烯纤维混凝土的国内外发展及应用 |
| 1.2.2 织物混凝土的发展及应用 |
| 1.3 织物及纤维与混凝土基体的作用 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 主要创新点 |
| 2 聚丙烯织物混凝土抗压性能研究 |
| 2.1 试件的制作及试验方案 |
| 2.1.1 原材料 |
| 2.1.2 试件制作及养护 |
| 2.1.3 抗压试验方案 |
| 2.2 不同龄期聚丙烯织物混凝土力学性能研究 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 龄期14天时抗压性能研究 |
| 2.2.3 龄期28天时抗压性能研究 |
| 2.2.4 龄期60天时抗压性能研究 |
| 2.3 综合抗压性能对比分析 |
| 2.3.1 破坏前性能研究 |
| 2.3.2 破坏后性能研究 |
| 2.3.3 抗压韧性研究 |
| 2.3.4 抗压破坏形态分析 |
| 2.3.5 不同聚丙烯织物/纤维掺量对混凝土抗压性能影响 |
| 2.4 抗压瞬态裂缝特征定量分析 |
| 2.4.1 超高速成像系统 |
| 2.4.2 断裂触发系统及设计原理 |
| 2.4.3 试验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 聚丙烯织物混凝土抗折性能研究 |
| 3.1 试件的制作及试验方案 |
| 3.1.1 试件制作及养护 |
| 3.1.2 抗折试验方案 |
| 3.2 不同龄期聚丙烯织物混凝土抗折力学性能研究 |
| 3.2.1 基本假设 |
| 3.2.2 龄期14天时抗折性能研究 |
| 3.2.3 龄期28天时抗折性能研究 |
| 3.2.4 龄期60天时抗折性能研究 |
| 3.3 综合抗折性能对比分析 |
| 3.3.1 破坏前后性能研究 |
| 3.3.2 抗折韧性研究 |
| 3.3.3 抗折破坏形态分析 |
| 3.3.4 不同聚丙烯织物/纤维掺量对混凝土抗折性能影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 聚丙烯织物混凝土抗劈裂性能研究 |
| 4.1 试件的制作及试验方案 |
| 4.1.1 试件制作及养护 |
| 4.1.2 抗劈裂性能试验 |
| 4.2 不同龄期聚丙烯织物混凝土抗折力学性能研究 |
| 4.2.1 基本假设 |
| 4.2.2 龄期14天时抗劈裂性能研究 |
| 4.2.3 龄期28天时抗劈裂性能研究 |
| 4.2.4 龄期60天时抗劈裂性能研究 |
| 4.3 综合抗劈裂性能对比分析 |
| 4.3.1 破坏前后性能研究 |
| 4.3.2 抗劈裂韧性研究 |
| 4.3.3 抗劈裂破坏形态分析 |
| 4.3.4 不同聚丙烯织物/纤维掺量对混凝土抗劈裂性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 聚丙烯织物混凝土单轴受压本构模型及力学性能指标分析 |
| 5.1 聚丙烯织物混凝土单轴受压本构模型研究 |
| 5.2 力学性能指标分析及换算 |
| 5.2.1 抗压强度与抗折强度、抗劈裂强度的换算关系 |
| 5.2.2 抗压强度与弹性模量的换算关系 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
四、Experimental Study on the Mechanical Behavior of Synthetic Fiber Reinforced Concrete（论文参考文献）
- [1]椰子纤维泡沫混凝土静动力学性能试验研究和微观特性分析[D]. 刘周强. 广州大学, 2020(02)
- [2]纤维混凝土弯曲韧性评价方法及热力作用下性能研究[D]. 葛晨. 扬州大学, 2020
- [3]多尺度聚丙烯纤维混凝土性能研究[D]. 周兴宇. 扬州大学, 2020
- [4]冻融循环下PVA纤维混凝土抗压强度及抗冻耐久性研究[D]. 王纯璇. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [5]海水环境下纤维增强水泥基复合材料力学性能及弯曲韧性研究[D]. 刘高鹏. 武汉科技大学, 2020(01)
- [6]3D打印纤维增强混凝土的制备与性能研究[D]. 侯泽宇. 东南大学, 2020(01)
- [7]抗老化聚丙烯格栅增强混凝土结构裂缝演化行为研究[D]. 冯古雨. 江南大学, 2020(01)
- [8]玄武岩筋废旧钢纤维混凝土梁受弯性能试验研究[D]. 吴伟. 武汉理工大学, 2020(08)
- [9]纤维混凝土及其在防护工程中的应用[J]. 许金余,白二雷. 空军工程大学学报(自然科学版), 2019(04)
- [10]聚丙烯织物混凝土基本力学性能及破坏机理研究[D]. 张鲜维. 西安理工大学, 2019(01)