活性粉末混凝土(RPC)是20世纪90年代研发的一种具有超高强度和高韧性的新型水泥基复合材料。本书系统总结作者团队10年来在RPC研究方面取得的主要进展。全书共10章，包括RPC的制备原理及配比、RPC的静力学性能、钢纤维RPC的黏结机理、RPC的断裂韧性及表征方法、RPC的尺寸效应、RPC的动态力学性能、RPC的热物理性质、RPC的内部温度场、蒸汽压分布及爆裂、高温下RPC内部温度应力的数值计算及爆裂机理等方面的内容。
样章试读
目录
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前言
第1章 绪论 1
1.1 国内外研究现状 5
1.1.1 RPC的配合比和基本性能 5
1.1.2 RPC的增韧及断裂性能 6
1.1.3 RPC的动态力学性能 6
1.1.4 RPC的高温性能及爆裂 7
1.1.5 RPC的耐久性 8
1.2 RPC的优越性及工程应用 9
1.3 本章小结 14
参考文献 14
第2章 RPC的制备原理及配比 20
2.1 制备原理 20
2.2 原材料对RPC性能的影响 21
2.3 RPC的制备技术 25
2.3.1 搅拌工艺 25
2.3.2 养护方法 26
2.4 配合比试验 26
2.4.1 水胶比对RPC抗压强度的影响 27
2.4.2 砂的级配对RPC抗压强度的影响 28
2.4.3 减水剂掺量对RPC抗压强度的影响 29
2.4 养护方式对RPC抗压强度的影响 30
2.5 本章小结 32
参考文献 33
第3章 RPC的静力学性能 34
3.1 试验概况 34
3.1.1 立方体抗压强度 35
3.1.2 圆柱体抗压强度 37
3.1.3 立方体劈裂强度 41
3.1.4 弹性模量 43
3.2 试验结果与分析 45
3.3 本章小结 49
参考文献 50
第4章 钢纤维RPC的黏结机理 51
4.1 纤维增强混凝土的基本理论 51
4.1.1 复合力学理论 53
4.1.2 纤维间距理论 54
4.2 RPC黏结拔出试验 55
4.2.1 钢纤维拔出破坏模型 55
4.2.2 试验概况 56
4.3 试验结果与分析 57
4.4 纤维基体黏结破坏机理 61
4.5 纤维基体黏结强度和耗散能 66
4.5.1 黏结强度 66
4.5.2 纤维拔出功或耗散功 68
4.6 本章小结 70
参考文献 70
第5章 RPC的断裂韧性及表征方法 72
5.1 试验概况 74
5.2 无预制裂纹梁的变形与韧性特征 75
5.3 预制裂纹梁的变形与韧性特征 83
5.4 RPC韧性与韧性指标 88
5.4.1 基于荷载挠度曲线的韧性与韧性指标 89
5.4.2 基于P-CMOD曲线的韧性与韧性指标 90
5.5 本章小结 94
参考文献 95
第6章 RPC的尺寸效应 98
6.1 试验概况 99
6.2 极限强度及尺寸效应 100
6.2.1 名义极限强度的试验值及尺寸效应 100
6.2.2 名义极限强度的理论值 104
6.3 断裂能的尺寸效应 121
6.3.1 RILEM标准方法的断裂能 121
6.3.2 Abdalla的断裂能 122
6.3.3 软化曲线计算的断裂能 124
6.4 断裂韧性的尺寸效应 127
6.5 本章小结 131
参考文献 132
第7章 RPC的动态力学性能 134
7.1 SHPB装置及测试技术 134
7.2 SHPB试验的基本原理 137
7.2.1 弹性杆中一维应力波的传播 137
7.2.2 两弹性杆的相互撞击 139
7.2.3 一维应力波理论在Hopkinson杆中的应用 141
7.2.4 SHPB试验中的几个重要问题 142
7.3 RPC动态冲击与结果分析 146
7.3.1 试验概况 146
7.3.2 结果与分析 148
7.4 本章小结 163
参考文献 164
第8章 RPC的热物理性质 166
8.1 热物性试验 167
8.1.1 样品制备 167
8.1.2 试验原理与方法 167
8.2 结果与分析 171
8.3 热物性的微观物理机制 186
8.3.1 无机非金届固体的传热机理 186
8.3.2 导热系数变化的热物理机制 186
8.3.3 比热容变化的物理机制 188
8.3.4 热扩散系数变化的物理机制 191
8.3.5 热膨胀系数变化的物理机制 191
8.4 本章小结 194
参考文献 195
第9章 RPC的内部温度场、蒸汽压分布及爆裂 201
9.1 RPC的高温爆裂 202
9.1.1 试件制备 202
9.1.2 试验装置 202
9.1.3 爆裂结果 203
9.2 温度场试验 209
9.2.1 试验方法 209
9.2.2 内部温度场分布 210
9.2.3 内部特征点温差 215
9.3 混凝土内部孔隙及测试方法 217
9.3.1 混凝土孔的分类 217
9.3.2 孔隙测试方法 218
9.4 RPC孔隙试验及结果分析 220
9.4.1 试验概况 220
9.4.2 孔体积随汞压的变化 221
9.4.3 孔隙率、总孔体积随温度的变化 222
9.4.4 孔径分布积分和孔径分布微分曲线 225
9.4.5 不同孔径范围内的孔隙体积分布 226
9.5 RPC蒸汽压试验 229
9.5.1 测试方法和装置 230
9.5.2 测试结果与分析 231
9.5.3 爆裂的“薄壁球模型” 233
9.6 本章小结 237
参考文献 238
第10章 高温下RPC内部温度应力的数值计算及爆裂机理的探究 240
10.1 传热学基本理论 240
10.1.1 传热方式与热流速率公式 240
10.1.2 传热方程与材料热本构方程 241
10.1.3 材料破坏理论 242
10.2 温度场数值模拟 243
10.2.1 COMSOL Multiphysics软件 243
10.2.2 数值计算结果 244
10.3 破坏分析 250
10.3.1 数值计算方法 250
10.3.2 计算与试验结果对比 254
10.3.3 热应力致爆机理 256
10.4 本章小结 257
参考文献 258
彩图
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