复合sma纤维增韧rpc力学性能及应用的研究论文

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1、硕士论文复合sMA纤维增韧RPC的力学性能及应用研究摘要随着工程建设对混凝土材料性能要求的不断提高，高性能混凝土的研究与应用得到了飞速发展。活性粉末混凝土(简称RPC)因其具有物理力学性能优异、耐久性好、与生态环境相协调的特点，成为土木工程材料界研究的热点问题。为了提高RPC材料的抗弯性能、抗疲劳性能及冲击韧性，在RPC基材中掺入各种纤维是有效的途径之一。本文制备了一种复合掺入钢纤维和SMA纤维的RPC增韧材料，并对所制备的材料进行了静态和动态力学性能试验及应用研究，主要研究内容与结果如下：(1)

2、优选I冲C的组成材料。采用多元复合技术，发挥多种工业废渣(硅灰，磨细矿渣等)的超叠加效应；优选钢纤维和SMA丝材品种，提高复合SMA纤维增韧RPC的性价比；优化SMA纤维的尺寸，选用直径为1nun，长度为13I姗的SMA短切纤维掺入RPC基材中。通过上述途径制备出工作性能好、性价比高、生态环保的复合SMA纤维增韧I冲C材料。(2)将制备出的复合SMA纤维增韧RPC材料进行轴压、弯曲、疲劳与冲击试验，分析纤维掺量及掺入方式对材料的抗压强度、抗折强度、疲劳寿命、冲击韧性等力学性能参数的影响规律。试验结

3、果表明：随着纤维掺量的增加提高，材料的各项性能指标均有所提高，当纤维总体积掺量为1．5％时，材料的疲劳寿命提高了两个数量级，冲击韧性提高了约5．3倍；对比单掺钢纤维、单掺SMA纤维、复掺钢纤维和SMA纤维三种纤维掺入方式，复合掺入钢纤维和SMA纤维最为有效。(3)在上述材料性能试验的基础上设计一压弯构件，研究两种不同纤维掺入方式的偏心受压柱在相应荷载作用的破坏形态及荷载．应变关系。试验结果表明：复掺两种纤维的柱相比单掺钢纤维的柱，最大承载力提高了近1／3，变形能力提高了近10％；复掺两种纤维偏心受

4、压柱的变形特性能够满足工程应用的要求，具有工程应用的可行性。关键词：sMA纤维I强c抗压性能抗折性能抗疲劳性能冲击韧性Abs仃act硕士论文ABSTRACTWitllt11eincreasingofconcretematerialsperfonIlancerequirementsinconstruction，researchaIld叩plicationoflli曲ped’0mancecorlcretelmsbeenrapidlydeveloped．BecauseofitSeXcellentphys

5、icalandmechaIlicmproperties，gooddurabili够a11dcoordinationwithecologicalelwiro姗ent，reactiVepowderconcrete(RPC)becomeahotissueint11eStlmyofciVilengineeringmaterials．IIlordertoimproVethenexuralproperties，f．atiguepropeniesa11dimpacttougllIlessofRPC，theinc

6、o∞orationof曲eriIlthebaSematerialisaIle虢ctiveway．Thisp印erpreparedamateriaJsbymixiIlgsteelfiberaIldSMAfiberinRPC，researchedthestaticanddyn锄icmechamcalpropenies趾dapplicationoft：hematerials．ThemainresearchcontentsandresultS锄．easf．oUows：(1)OptimizcdmeiIl舻d

7、ientsofRPC．Weadoptedthemulti·elementcompo吼dingtechnologytodisplaythesyne唱iSticefI’ectofseveralindustrialsolidwaSte(such舔siliceousdustaIldgrouIldedmmaceslag)；sou曲toptimaldescriptionsofsteel肋erandSMA肋ert0eIlllaIlcet11epe而n11ance一研ceratioofcompositeSMA舶e

8、rtougheningRPC；optinlizedthesizeofSMA胁erbypenetratingshort-cut舶ers(1nⅡnindi锄eter，l3衄iIllen舒h)int0RPCb2usemaIerial．UsingapproachesmentionedaboVe，wecallmalluf砬turecompositeSMAfibertougllemngRPCwimfavorablewo越ngpe墒m觚ce，lli曲pe墒m锄ce-研ceratioa11deco