水泥基复合材料讲稿.ppt

水泥基复合材料（1） Cement Based Composites 绪论 1、课程内涵 2、水泥基复合材料发展历史 3、学习要求和学习方法 4、定义与分类 5、新型水泥基材料开发途径 1、课程内涵 （1）问题：实际问题；科学问题； （2）思路； （3）研究方法； （4）理论。 纤维对水泥基材料耐久性的影响[8] 硬化水泥浆体碳化前后纳米压痕数值[11] 硬化水泥浆体碳化前后的形貌[11] 多壁碳纳米管增强的水泥净浆的弹性模量和SEM照片[12] 石子颗粒和水泥浆体的界面过渡区周围60×60 um的纳米压痕点阵 [13] XCT技术分析碳化前后缺陷分布[15] a: NCAR. b: CAR. c: Crack after CAR. XCT技术分析碳化前后缺陷分布[15] 《环境友好现代混凝土的基础研究》项目简介 《环境友好现代混凝土的基础研究》项目简介 《环境友好现代混凝土的基础研究》项目简介 《环境友好现代混凝土的基础研究》项目简介 1、课程内涵 （1）问题：实际问题；科学问题； （2）思路（如1+1≠2等） （3）研究方法（如开裂程度的表征，自修复程度的表征，压电机敏性的表征，纳米压痕方法、XCT方法等等）。 （4）理论（复合材料理论、力学理论、分形理论等等）。 2、水泥基复合材料发展历史 （1）断裂力学（Griffith theoretical,1920） （2）纤维间距理论（Romualdi,1963年）； （3）复合材料理论（Krenchel,1964年）； （4）界面理论（1970-1980）； （5）细观力学理论（1990年）； （6）耐久性理论（1990-今，包括传输理论、多尺度模拟方法、损伤理论等等）。 2、水泥基复合材料发展历史 BC horse Hair 1900 asbestos fibers 1920 Griffith, theoretical vs. apparent strength 1950 Composite materials 1960 FRC 1970 New initiative for asbestos cement replacement 2、水泥基复合材料发展历史 1970 SFRC,GFRC, PPFRC, Shotcrete 1980 synthetic fibre reinforced concrete，(合成纤维增强混凝土，缩写为 SNFRC)。所用合成纤维主要有聚丙烯或尼龙等。 美国Tankard发明的高强度、高韧性的注浆纤维增强混凝土(slurry infiltrated fibre concrete，缩写为SIFCON)，适用于若干有特殊要求的工程中。 2、水泥基复合材料发展历史 1990 micromechanics, hybrid systems, wood based fiber systems manufacturing techniques, secondary reinforcement, HSC ductility issues, shrinkage crack control. 2000+ Structural applications, Code integration, New products. 2、水泥基复合材料发展历史 1964年，丹麦Krenchel的博士论文《纤维增强材》(《Fibre Reinforcement》)首次应用复合材料理论探讨了纤维增强无机胶凝材料的机理。 2、水泥基复合材料发展历史 1967年，英国建筑科学研究院(BRE)的Majumdar试制成含锆的抗碱玻璃纤维并继而研制了抗碱玻璃纤维增强波特兰水泥砂浆，1971年起英国开始生产牌号为Cem-FIL的抗碱玻璃纤维与玻璃纤维增强水泥(glass fibre reinforced cement，缩写为GRC或GFRC)，美、日等国也相继进行了GRC的小批量生产。 2、水泥基复合材料发展历史 已故的中国工程院资深院士吴中伟教授生前曾在其《纤维增强－水泥基材料的未来》一文中指出：“从材料发展史来看，早期使用泥结卵石、草筋泥、火山灰石灰、各种三合土，以至近代的水泥基复合材料，说明复合化是材料发展的主要途径之一…… 2、水泥基复合材料发展历史 复合化的技术思路(哲学)为超叠加效应，对材料的高性能化有重要意义，可用公式表示：1+2≥3，不论在性能叠加与经济效益叠加上均可举出例子，材料工作者要尽量运用这一‘哲学’思想来创新”。“纤维增强在复合化中占突出地位，在(多种)高强水泥基材料中对增加韧性、抗冲击性等起着关键作用”。 3、学习要求和学习方法 3.1教学内容：常用水泥基复