含粗集料超高性能水泥基复合材料制备技术及力学性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

众所周知，混凝土材料具有原料来源广、就地取材且搅拌工艺简单、抗压性能好等优点，但同时也存在着抗拉强度低、极限延伸率小以及抗冲击性能差和易开裂等缺点。

混凝土材料性能的优劣在很大程度上决定了建筑物的安全性、耐久性、适用性和美观性。

进入二十世纪八十年代以来，随着各种超高层、大跨度、超大型混凝土构筑物，尤其是在恶劣复杂环境下使用的重大混凝土结构物建造的不断增加，以及早期建设的基础设施的老化问题的进一步加剧，使混凝土材料面临着前所未有的挑战,为此，我将研究超高性能水泥基复合材料轴心抗拉性能研究，超高韧性水泥基复合材料的研究对解决混凝土结构的安全性和耐久性问题，推动混凝土结构的发展具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

超高韧性水泥基复合材料是细观力学、断裂力学和数理统计为基础，通过对基体、纤维以及基体/纤维界面特性进行合理设计而得到的一种高性能纤维增强水泥基复合材料。

最初在美国研制成功，随后这类材料在各国得到了研究和发展超高韧性水泥基复合材料在国内的发展还处于起步阶段，相关研究报道较少目前,国内外许多研究者提出了各种轴拉试验方法,但这些方法有其共同的缺点:1试验时很难找到试件的力学中心;2由于夹具应力集中,容易引起试件在夹具附近或变截面处破坏,使混凝土直接抗拉试验的成功率不高. 李贺东通过通过大量拉伸试验得出uhtcc材料是用来制作参与性永久性模板的理想选择,uhtcc永久性模板的使用不仅可以提高结构的承载力和延性,更能有效地对混凝土裂缝进行无害化分散,u型uhtcc永久性模板的使用可以有效地将整个梁深范围内的裂缝都控制在很细的程度上,预计可以极大提高钢筋混凝土结构的耐久性。

尹建，周世琼就c70～c100高强高性能混凝土的轴心抗拉强度与劈裂抗拉强度进行了对比试验研究,试验结果表明:高强高性能混凝土的抗拉性能明显改善,脆性有所降低,同时其轴心抗拉强度、抗压强度与劈裂抗拉强度均有良好的相关性.然而我国对超高性能水泥基复合材料的力学性能研究较少，因此我将致力于研究超高性能水泥基复合材料轴心抗拉

3. 研究的基本内容与计划

本课题将制备多个配合比的超高性能水泥基复合材料，研究包括纤维掺量、矿物掺合料掺量、矿物掺合料各类、粗集料掺量、粗集料粒径、粗集料种类等因素对超高性能水泥基复合材料轴心抗拉性能的影响，测量其应力应变曲线，为超高性能水泥基复合材料在实际工程中应设理论指导。

第一周到第四周查阅文献、深入了解分析国内外研究现状，制定试验方案。

第五周至第十三周开展相关试验，并对相关试验数据进行分析整理，书写毕业论文。

4. 研究创新点

超高性能水泥基复合材料(UHPCC)一般指强度大于100M Pa,具有良好的流动性能与工作性能的水泥基复合材料.超高性能水泥基复合材料因具有高强度、高耐久性、高体积稳定性和高工作性的特点,在防护工程、民用高层建筑以及核废料处理等工程中具有广阔的应用前景