高抗裂长寿命纤维混凝土研究与应用Research and Application of Fiber Reinforced Con
出版时间:
2022-08
版次:
1
ISBN:
9787112274703
定价:
80.00
装帧:
其他
开本:
16开
纸张:
胶版纸
页数:
244页
字数:
340.000千字
-
普通混凝土材料作为当今世界上应用最广泛的建筑结构工程材料，具有原材料资源丰富、成本低廉、施工方便、强度可设计的优点，但在荷载与复杂环境因素耦合作用下也会表现出耐久性能差、韧性低、安全性欠缺等缺陷，使其难以适应日趋超高、超长跨度、超大体积形式的建设要求。为解决以上不足，国内外学者进行了大量研究，纤维混凝土材料应运而生。东南大学孙伟院士及其团队三十多年来一直致力于纤维混凝土材料的研究，取得了丰硕成果。本书详细介绍了孙伟院士团队近十年来在高铁工程中推广应用的高抗裂长寿命纤维混凝土方面的具体研究内容以及取得的成果。该书介绍了纤维素纤维混凝土、超高性能纤维增强水泥基复合材料、纤维增强聚合物混凝土的制备技术、力学性能、耐久性能、微观机理，以及在侵蚀环境、荷载作用或荷载-环境耦合作用下的耐久性及其寿命预测方法和模型。主要研究成果在贵广高速铁路隧道二次衬砌上进行了应用，为进一步研究纤维混凝土的性能及应用技术提供了宝贵的参考资料。本书内容新颖，结论详实，研究水平处于国内外研究的前沿。 序一
序二
前言
第1章 绪论
1.1 我国现阶段混凝土基础工程建设的现状
1.2 提高重大基础工程的耐久性和服役寿命的重要意义
1.3 结构混凝土和混凝土结构耐久性和服役寿命的预测
1.4 结构混凝土和混凝土结构耐久性和服役寿命的保证
1.5 小结
本章参考文献
第2章 纤维素纤维混凝土关键性能与服役寿命预测
2.1 纤维素纤维的力学与内养护性能
2.1.1 纤维素纤维单丝拉伸力学性能
2.1.2 纤维截面形貌
2.1.3 纤维吸水率
2.1.4 水化热
2.1.5 纤维在基体中的分散
2.1.6 纤维在硬化基体中的微观形貌
2.1.7 小结
2.2 纤维素纤维混凝土制备技术
2.2.1 原材料优选
2.2.2 配合比设计与优化
2.2.3 最佳成型工艺
2.2.4 新拌混凝土的工作性能
2.3 纤维素纤维混凝土的力学性能
2.3.1 混凝土抗压强度和抗弯强度
2.3.2 弯曲荷载作用下混凝土韧性
2.4 纤维素纤维混凝土的抗裂性能
2.4.1 早期塑性抗裂性能
2.4.2 综合抗裂性能
2.4.3 干燥收缩
2.5 纤维素纤维混凝土的耐久性能
2.5.1 电通量
2.5.2 抗渗性能
2.5.3 碳化性能
2.5.4 抗冻性能
2.5.5 疲劳-抗渗耦合
2.6 纤维素纤维混凝土高温抗爆裂性能
2.6.1 外观特征
2.6.2 物理性能
2.6.3 力学性能
2.6.4 机理分析
2.6.5 小结
2.7 纤维素纤维混凝土的徐变
2.7.1 混凝土徐变概述
2.7.2 混凝土徐变机理
2.7.3 混凝土徐变性能
2.7.4 徐变度
2.7.5 徐变系数
2.7.6 纤维素纤维混凝土徐变机理分析
2.7.7 长期徐变性能预测
2.7.8 小结
2.8 弯曲荷载作用下纤维素纤维混凝土的耐久性
2.8.1 引言
2.8.2 基本力学性能
2.8.3 预加载后混凝土试件的损伤程度
2.8.4 抗氯离子渗透性
2.8.5 抗冻性
2.8.6 抗碳化性能
2.8.7 抗硫酸盐侵蚀
2.8.8 小结
2.9 工程应用
2.9.1 纤维素纤维混凝土在二衬结构中的应用技术研究
2.9.2 贵广高铁隧道二衬结构服役寿命预测
本章参考文献
第3章 生态型超高性能纤维增强水泥基复合材料ECO-UHPFRCC关键性能与服役寿命预测
3.1 ECO-UHPFRCC的制备技术及测试方法
3.1.1 原材料性能
3.1.2 制备工艺
3.1.3 配合比设计
3.1.4 试验方法
3.2 ECO-UHPFRCC的流动性能
3.2.1 单掺硅灰或粉煤灰对浆体流动性能的影响
3.2.2 硅灰和粉煤灰复掺对浆体流动性能的影响
3.2.3 硅灰、粉煤灰、矿渣三掺对浆体流动性能的影响
3.2.4 钢纤维掺量对浆体流动性能的影响
3.2.5 水胶比对浆体流动性能的影响
3.2.6 砂胶比对浆体流动性能的影响
3.2.7 小结
3.3 ECO-UHPFRCC的力学性能
3.3.1 不同强度ECO-HPFRCC和ECO-UHPFRCC的力学性能
3.3.2 纤维掺量对ECO-UHPFRCC力学性能的影响
3.3.3 养护龄期对ECO-UHPFRCC力学性能的影响
3.3.4 养护制度对ECO-UHPFRCC力学性能的影响
3.3.5 小结
3.4 ECO-UHPFRCC的耐久性能
3.4.1 水稳定性
3.4.2 干缩性能
3.4.3 抗氯离子渗透性能
3.4.4 抗冻融性能
3.4.5 抗碳化性能
3.4.6 小结
3.5 ECO-UHPFRCC的微观结构分析及优异耐久性能的形成机理
3.5.1 ECO-UHPFRCC的微观形貌分析
3.5.2 ECO-UHPFRCC的孔结构分析
3.5.3 X-CT扫描分析
3.5.4 ECO-UHPFRCC优异耐久性能形成机理
3.5.5 小结
3.6 基于氯离子扩散理论的ECO-UHPFRCC寿命预测方法
3.6.1 混凝土服役寿命的构成
3.6.2 混凝土氯离子扩散理论模型研究进展
3.6.3 ECO-UHPFRCC氯离子扩散系数的确定
3.6.4 ECO-UHPFRCC氯离子扩散方程的建立
3.6.5 ECO-UHPFRCC氯离子扩散方程的验证
3.6.6 不同因素对ECO-UHPFRCC服役寿命的影响规律
3.6.7 小结
本章参考文献
第4章 荷载与严酷环境因素耦合作用下高性能纤维增强水泥基复合材料HPFRCC的耐久性研究
4.1 引言
4.2 HPFRCC制备技术与测试方法
4.2.1 原材料
4.2.2 配合比设计
4.2.3 成型与养护
4.2.4 测试方法
4.3 HPFRCC力学性能
4.3.1 C50普通和钢纤维混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分析
4.3.2 C80普通和钢纤维混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分析
4.3.3 不同强度等级钢筋混凝土、配筋钢纤维混凝土的抗折强度分析
4.3.4 C50普通、钢纤维、钢筋及配筋钢纤维混凝土荷载-挠度曲线分析
4.3.5 C80普通、钢纤维、钢筋及配筋钢纤维混凝土荷载-挠度曲线分析
4.3.6 小结
4.4 HPFRCC耐久性能
4.4.1 阻裂与收缩性能
4.4.2 抗渗性能
4.4.3 抗冻性能
4.4.4 抗碳化性能
4.4.5 氯离子侵蚀下配筋-钢纤维混凝土结构损伤
本章参考文献
第5章 荷载与氯盐环境因素耦合作用下高性能与超高性能钢纤维增强水泥基复合材料的服役寿命预测
5.1 基于氯离子扩散理论的SFRCC寿命预测模型
5.1.1 混凝土服役寿命的构成
5.1.2 弯曲荷载作用下钢纤维混凝土氯离子扩散理论模型
5.2 预测模型中参数的确定
5.2.1 时间依赖系数
5.2.2 孔结构参数
5.2.3 氯离子结合能力
5.2.4 界面过渡区影响因子kmz
5.2.5 材料劣化因子km
5.2.6 应力加速因子ky
5.2.7 小结
5.3 复杂服役条件下SFRCC氯离子传输模型的验证
5.4 弯曲荷载-氯盐耦合作用下配筋钢纤维混凝土服役寿命预测
5.4.1 表面氯离子浓度cs
5.4.2 临界氯离子浓度ccr
5.4.3 保护层厚度x
5.4.4 配筋钢纤维混凝土服役寿命预测
5.4.5 小结
本章参考文献
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内容简介:
普通混凝土材料作为当今世界上应用最广泛的建筑结构工程材料，具有原材料资源丰富、成本低廉、施工方便、强度可设计的优点，但在荷载与复杂环境因素耦合作用下也会表现出耐久性能差、韧性低、安全性欠缺等缺陷，使其难以适应日趋超高、超长跨度、超大体积形式的建设要求。为解决以上不足，国内外学者进行了大量研究，纤维混凝土材料应运而生。东南大学孙伟院士及其团队三十多年来一直致力于纤维混凝土材料的研究，取得了丰硕成果。本书详细介绍了孙伟院士团队近十年来在高铁工程中推广应用的高抗裂长寿命纤维混凝土方面的具体研究内容以及取得的成果。该书介绍了纤维素纤维混凝土、超高性能纤维增强水泥基复合材料、纤维增强聚合物混凝土的制备技术、力学性能、耐久性能、微观机理，以及在侵蚀环境、荷载作用或荷载-环境耦合作用下的耐久性及其寿命预测方法和模型。主要研究成果在贵广高速铁路隧道二次衬砌上进行了应用，为进一步研究纤维混凝土的性能及应用技术提供了宝贵的参考资料。本书内容新颖，结论详实，研究水平处于国内外研究的前沿。
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目录:
序一
序二
前言
第1章 绪论
1.1 我国现阶段混凝土基础工程建设的现状
1.2 提高重大基础工程的耐久性和服役寿命的重要意义
1.3 结构混凝土和混凝土结构耐久性和服役寿命的预测
1.4 结构混凝土和混凝土结构耐久性和服役寿命的保证
1.5 小结
本章参考文献
第2章 纤维素纤维混凝土关键性能与服役寿命预测
2.1 纤维素纤维的力学与内养护性能
2.1.1 纤维素纤维单丝拉伸力学性能
2.1.2 纤维截面形貌
2.1.3 纤维吸水率
2.1.4 水化热
2.1.5 纤维在基体中的分散
2.1.6 纤维在硬化基体中的微观形貌
2.1.7 小结
2.2 纤维素纤维混凝土制备技术
2.2.1 原材料优选
2.2.2 配合比设计与优化
2.2.3 最佳成型工艺
2.2.4 新拌混凝土的工作性能
2.3 纤维素纤维混凝土的力学性能
2.3.1 混凝土抗压强度和抗弯强度
2.3.2 弯曲荷载作用下混凝土韧性
2.4 纤维素纤维混凝土的抗裂性能
2.4.1 早期塑性抗裂性能
2.4.2 综合抗裂性能
2.4.3 干燥收缩
2.5 纤维素纤维混凝土的耐久性能
2.5.1 电通量
2.5.2 抗渗性能
2.5.3 碳化性能
2.5.4 抗冻性能
2.5.5 疲劳-抗渗耦合
2.6 纤维素纤维混凝土高温抗爆裂性能
2.6.1 外观特征
2.6.2 物理性能
2.6.3 力学性能
2.6.4 机理分析
2.6.5 小结
2.7 纤维素纤维混凝土的徐变
2.7.1 混凝土徐变概述
2.7.2 混凝土徐变机理
2.7.3 混凝土徐变性能
2.7.4 徐变度
2.7.5 徐变系数
2.7.6 纤维素纤维混凝土徐变机理分析
2.7.7 长期徐变性能预测
2.7.8 小结
2.8 弯曲荷载作用下纤维素纤维混凝土的耐久性
2.8.1 引言
2.8.2 基本力学性能
2.8.3 预加载后混凝土试件的损伤程度
2.8.4 抗氯离子渗透性
2.8.5 抗冻性
2.8.6 抗碳化性能
2.8.7 抗硫酸盐侵蚀
2.8.8 小结
2.9 工程应用
2.9.1 纤维素纤维混凝土在二衬结构中的应用技术研究
2.9.2 贵广高铁隧道二衬结构服役寿命预测
本章参考文献
第3章 生态型超高性能纤维增强水泥基复合材料ECO-UHPFRCC关键性能与服役寿命预测
3.1 ECO-UHPFRCC的制备技术及测试方法
3.1.1 原材料性能
3.1.2 制备工艺
3.1.3 配合比设计
3.1.4 试验方法
3.2 ECO-UHPFRCC的流动性能
3.2.1 单掺硅灰或粉煤灰对浆体流动性能的影响
3.2.2 硅灰和粉煤灰复掺对浆体流动性能的影响
3.2.3 硅灰、粉煤灰、矿渣三掺对浆体流动性能的影响
3.2.4 钢纤维掺量对浆体流动性能的影响
3.2.5 水胶比对浆体流动性能的影响
3.2.6 砂胶比对浆体流动性能的影响
3.2.7 小结
3.3 ECO-UHPFRCC的力学性能
3.3.1 不同强度ECO-HPFRCC和ECO-UHPFRCC的力学性能
3.3.2 纤维掺量对ECO-UHPFRCC力学性能的影响
3.3.3 养护龄期对ECO-UHPFRCC力学性能的影响
3.3.4 养护制度对ECO-UHPFRCC力学性能的影响
3.3.5 小结
3.4 ECO-UHPFRCC的耐久性能
3.4.1 水稳定性
3.4.2 干缩性能
3.4.3 抗氯离子渗透性能
3.4.4 抗冻融性能
3.4.5 抗碳化性能
3.4.6 小结
3.5 ECO-UHPFRCC的微观结构分析及优异耐久性能的形成机理
3.5.1 ECO-UHPFRCC的微观形貌分析
3.5.2 ECO-UHPFRCC的孔结构分析
3.5.3 X-CT扫描分析
3.5.4 ECO-UHPFRCC优异耐久性能形成机理
3.5.5 小结
3.6 基于氯离子扩散理论的ECO-UHPFRCC寿命预测方法
3.6.1 混凝土服役寿命的构成
3.6.2 混凝土氯离子扩散理论模型研究进展
3.6.3 ECO-UHPFRCC氯离子扩散系数的确定
3.6.4 ECO-UHPFRCC氯离子扩散方程的建立
3.6.5 ECO-UHPFRCC氯离子扩散方程的验证
3.6.6 不同因素对ECO-UHPFRCC服役寿命的影响规律
3.6.7 小结
本章参考文献
第4章 荷载与严酷环境因素耦合作用下高性能纤维增强水泥基复合材料HPFRCC的耐久性研究
4.1 引言
4.2 HPFRCC制备技术与测试方法
4.2.1 原材料
4.2.2 配合比设计
4.2.3 成型与养护
4.2.4 测试方法
4.3 HPFRCC力学性能
4.3.1 C50普通和钢纤维混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分析
4.3.2 C80普通和钢纤维混凝土抗压强度、劈拉强度和抗折强度分析
4.3.3 不同强度等级钢筋混凝土、配筋钢纤维混凝土的抗折强度分析
4.3.4 C50普通、钢纤维、钢筋及配筋钢纤维混凝土荷载-挠度曲线分析
4.3.5 C80普通、钢纤维、钢筋及配筋钢纤维混凝土荷载-挠度曲线分析
4.3.6 小结
4.4 HPFRCC耐久性能
4.4.1 阻裂与收缩性能
4.4.2 抗渗性能
4.4.3 抗冻性能
4.4.4 抗碳化性能
4.4.5 氯离子侵蚀下配筋-钢纤维混凝土结构损伤
本章参考文献
第5章 荷载与氯盐环境因素耦合作用下高性能与超高性能钢纤维增强水泥基复合材料的服役寿命预测
5.1 基于氯离子扩散理论的SFRCC寿命预测模型
5.1.1 混凝土服役寿命的构成
5.1.2 弯曲荷载作用下钢纤维混凝土氯离子扩散理论模型
5.2 预测模型中参数的确定
5.2.1 时间依赖系数
5.2.2 孔结构参数
5.2.3 氯离子结合能力
5.2.4 界面过渡区影响因子kmz
5.2.5 材料劣化因子km
5.2.6 应力加速因子ky
5.2.7 小结
5.3 复杂服役条件下SFRCC氯离子传输模型的验证
5.4 弯曲荷载-氯盐耦合作用下配筋钢纤维混凝土服役寿命预测
5.4.1 表面氯离子浓度cs
5.4.2 临界氯离子浓度ccr
5.4.3 保护层厚度x
5.4.4 配筋钢纤维混凝土服役寿命预测
5.4.5 小结
本章参考文献
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