高抗冲击梯度复合结构材料的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

p.k.mehta[1]在评述水泥基材料时指出，水泥基材料既不像钢材那样坚固，也不像钢材那样坚韧，而成为应用最广泛的材料的三个主要原因是其具有很好的耐水性、优异的可加工性和显著的经济性。然而，水泥基材料的抗拉、抗弯强度低，极限应变小，抗冲强度差，脆性大，易开裂，存在着严重的耐久性问题，往往引发突发性的且难以控制的建筑物的破坏，造成了巨大的经济损失，并严重污染环境，因此，作为一种结构材料在应用中受到很大限制。通过纤维增强制备水泥和纤维增强混凝土复合材料，是强化与韧化水泥混凝土基体、进一步提高其阻裂能力、耐久性、抗冲击性能，获得高性能水泥混凝土的有效途径。

国内外学者们研究超高韧性、超高抗冲击力水泥基复合材料时加入的纤维主要有以下几类，pe纤维、碳纤维、钢纤维、聚合物纤维、pva纤维等，而现在工程实际中一般采用pva纤维，这是由于pva纤维具有以下优点：1)与水泥有良好的化学相容性；2)亲水性好，能均匀地分散在水泥基体中，较好的弥补了水泥基体内部的缺陷；3)与水泥基体间具有良好的界面键合力，这是由于纤维的非环形和不规则截面有助于扩大pva与水泥基的成键面；4)机械性能良好，可提高水泥基复合材料的韧性和抗冲击强度，抗疲劳性能也有一定的提高，且可防止基体龟裂；5)pva纤维耐酸碱性好，适用于各种等级的水泥；6)分散性好，材料表面可长时间保持光滑且无剥落现象的发生；7)pva纤维复合材料的透气性低，可防止钢筋的腐蚀，因此不易受风化及气候影响。

m.c.nataraja[2]等人研究了钢纤维混凝土的抗冲击性能。试验证明钢纤维掺量的提高会增强混凝土的抗冲击性能。同时对比了不同强度等级混凝土的抗冲击性能，发现混凝土强度等级越高，抗冲击性能越好；以乱向短纤维增强水泥基复合材料(rsfrcc)的纤维桥连法作为理论基础[3]，livc教授和leungcky教授率领密歇根大学先进材料实验室(ace-mrl)，研制出了超高韧性水泥基复合材料[4]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1本论文的基本内容

1.高强、高抗冲击梯度结构外层材料的制备及性能研究；

2.吸能、缓冲辅助结构内层材料的制备及性能研究；

3. 研究计划与安排

3．进度安排

（1）2015.12-2016.01.26

结合研究课题认真查阅相关中、英文文献，较为深入的了解课题研究的目的和意义，完成开题报告；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]徐锦平，陈建华，周绍豪.轻骨料混凝土的应用研究及展望[j].国外建材科技，2007，28（5）：11-13.

[2].m.c.nataraja,t.s.nagaraj,s.b.basavaraja.reproportioningofsteelfiberreinforcedconcretemixesandtheirimpactresistance[j].cementandconcreteresearch,2005(35):2350-2359.

[3].livc,leungcky.steadystateandmultiplecrackingofrandomdiscontinuousfiberreinforcedbrittlematrixcomposites[j].journalofengineeringmechanics,asce,1992,118(11):2246-2264.