纤维编织网增强水泥基复合材料单轴拉伸性能研究

《纤维编织网增强水泥基复合材料单轴拉伸性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：TU528密级：公开UDC：624编号：201431603013河北工业大学硕士学位论文纤维编织网增强水泥基复合材料单轴拉伸性能研究论文作者：张希瑾学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：建筑与土木工程指导教师：田稳苓职称：教授资助基金项目：国家自然科学基金资助项目(51578208)DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterofEngineeringDegreeofArchitectureandCiv

2、ilEngineeringSTUDYONUNIAXIALTENSILEPROPERTIESOFTEXTILEREINFORCEDCEMENT-BASEDCOMPOSITESbyZhangXijinSupervisor:Prof.TianWenlingMay2017ThisworksupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina.No.51578208.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文

3、中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据

4、库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要与普通钢筋混凝土及短切纤维增强水泥基材料相比，将双向编织的纤维网格放置于水泥基体中形成的复合材料既可改善钢筋易腐蚀的问题，又可提高纤维的利用率。在其应用过程中试件的一部分可能长期受拉，且荷载方向一直保持不变。复合材料的单轴拉伸过程受纤维网与基体界面粘结性能的影响，呈现出非线性的特征。因此，复合材料的单轴拉伸性能十分复杂。本文围绕纤维网和基体的力

5、学性能、纤维网与基体界面粘结特性及纤维编织网增强水泥基复合材料的单轴拉伸性能展开试验和理论研究，明确了二者的界面粘结机理和复合材料的拉伸行为，并建立了单轴拉伸全曲线模型，为推动其应用提供了理论依据。本文主要开展了以下工作：1.纤维编织网与水泥基体的界面粘结性能（1）拉拔试验研究：本文针对18组粘结试件进行了拉拔试验，分别研究了不同因素对纤维编织网与水泥基体之间界面粘结性能的影响。结果表明：试件破坏形式主要由纤维网的埋置长度决定，试件极限拉拔荷载随埋长的增加而增大，界面粘结强度则随埋长的增加而减小；增

6、大加载距离会导致试验曲线线性段斜率减小，相较于纤维束试件，纤维编织网试件的粘结强度有所提高；经过表面处理的纤维编织网与基体的粘结锚固性能较好，同时增大试件厚度可以提高试件极限拉拔荷载。（2）理论研究：基于不同类型试件的拉拔试验结果，详细分析了将纤维编织网从水泥基体中拔出的过程，并且建立了不同厚度试件的名义粘结强度计算表达式，与试验值对比，结果吻合良好。2.复合材料单轴拉伸性能（1）单轴拉伸试验研究：利用自行设计的模具，成功制备出放置1~3层纤维编织网的单轴拉伸试件，并对10组试件进行了单轴拉伸试验，

7、以测定其轴拉全曲线，同时研究了不同因素对拉伸性能的影响。结果表明：粘砂试件的单轴拉伸过程可分为四个阶段，而在未粘砂试件的轴拉过程中，多裂缝开展状态并不明显，大多发生滑移破坏；试件初裂荷载随纤维网配置层数的增加而增大，而纤维利用率则随配网率的增加而降低。对纤维网表面进行粘砂处理，可有效改善纤维丝间的粘结性能，增大试件的极限荷载，提高纤维的利用率；在基体中加入PVA纤维可以改善试件的破坏状态，提高极限承载能力和拉伸韧性指数。（2）全曲线模型理论研究：基于单轴拉伸全过程中试件的刚度变化规律，针对不同配网率

8、复合材料粘砂试件的单轴拉伸全曲线，提出了计算简便、物理意义明确的本构模型，且与试验数据吻合较好，满足工程应用中的精度要求。I关键词：纤维编织网增强水泥基复合材料拉拔试验界面粘结性能单轴拉伸试验单轴拉伸全曲线本构模型IIABSTRACTComparedtocommonreinforcedconcreteandshortfiberreinforcedcement-basedcomposites,cementreinforcedbytextilewhichiswovenby