矿物掺合料对ECC力学及自愈合性能的影响

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1、硕士学位论文矿物掺合料对ECC力学及自愈合性能的影响EFFECTOFMINERALADMIXTURESONMECHANICALANDSELF-HEALINGPERFORMANCEOFENGINEEREDCEMENTITIOUSCOMPOSITE张晨晨哈尔滨工业大学2018年6月Ⅰ国内图书分类号：TB381学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文矿物掺合料对ECC力学及自愈合性能的影响硕士研究生：张晨晨导师：关新春教授学位：工学硕士学科：土木工程所在单位：土木工程学院答辩日

2、期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TB381U.D.C:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEFFECTOFMINERALADMIXTURESONMECHANICALANDSELF-HEALINGPERFORMANCEOFENGINEEREDCEMENTITIOUSCOMPOSITECandidate：ZhangChenchenSupervisor：Prof.GuanXinchunAcademicDe

3、greeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：CivilEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要ECC(EngineeredCementitiousComposites)是基于断裂力学和微观力学设计的有着良好的拉

4、伸性能，优异的细化多裂缝性能等特点的超高韧性水泥基复合材料。但制备ECC所用的水泥掺量较多，这一问题会限制如果想要将ECC大规模的应用于工程中。针对这一问题，本文主要研究不同矿物掺合料取代部分水泥对ECC力学性能和自愈合性能的影响，通过单掺和复掺不同比例的矿物掺合料，通过拉伸试验、抗压抗折试验、流动度试验以及毛细吸水试验研究了矿物掺合料对ECC的力学以及自愈合性能的影响，主要研究内容如下:研究矿物掺合料对ECC的力学性能的影响。首先选用粉煤灰、硅灰、石灰石粉和煤矸石研究其单掺时对ECC的力学性能以及

5、裂缝宽度的影响。发现，粉煤灰有利于试件获得良好的拉伸性能；硅灰有利于提高强度和细化裂缝；石灰石粉的极限应变最大，但抗压强度最低；煤矸石的裂缝宽度最大。在此基础上，系统地研究复掺不同比例矿物掺合料和渗透结晶防水材料对ECC的力学性能与裂缝宽度的影响，发现渗透结晶材料渗透结晶材料更有利于改善ECC的拉伸性能和裂缝宽度以及流动度。在矿物掺合料对ECC力学性能影响研究的基础上，进一步研究矿物掺合料对ECC的自愈合性能的影响。选用三种养护环境：Ca(OH)2溶液、Na2SO4溶液和H2O。将预裂后的ECC试件

6、在三种养护环境下进行自愈合养护，再对养护后的试件进行拉伸试验和毛细吸水试验以评价试件的自愈合性能。试验表明，所有的预裂试件在Ca(OH)2溶液中的自愈合程度最高；掺入以六偏磷酸钠等为活性物质的渗透结晶材料最有利于提高ECC的自愈合性能。关键词：ECC；矿物掺合料；愈合环境；力学性能；自愈合性能Ⅰ哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththeprogressofsociety,theperformanceandfunctionofcement-basedmaterialshavebeco

7、meincreasinglydemandedbyhumans.Inrecentyears,continuousresearchonfiber-reinforcedconcretehasbegun,andECC(EngineeredCementitiousComposites)istheonethatshouldbetransportedunderthistrend.ECCisanultra-hightoughnesscement-basedcompositematerialwithexcellent

8、tensilepropertiesandexcellentmulti-fracturepropertiesbasedonfracturemechanicsandmicro-mechanicsdesign.However,theamountofcementusedtoprepareECCishigh,andthisproblemwilllimitthelarge-scaleapplicationofECCinengineering.Inresponsetothispro