混凝土力學特性及界面機理--基于碳納米管-碳纖維多尺度協(xié)同增強效應
定 價：118 元
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- 作者：陸松,夏偉
- 出版時間：2025/7/1
- ISBN：9787030808103
- 出 版 社：科學出版社
- 中圖法分類：TU528.572
- 頁碼：177
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：B5
隨著高技術武器的不斷發(fā)展，防護工程面臨的碰撞、沖擊、侵徹、爆炸等威脅日益嚴峻。混凝土作為建造防護工程的主要材料，其力學性質(zhì)直接關系到工程結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)時保障效能。本書聚焦于通過研發(fā)新型混凝土材料，以強化防護工程的抗力水平，具有重要的科研價值與工程意義。本書基于碳納米管-碳纖維多尺度協(xié)同增強效應，系統(tǒng)研究了混凝土材料的力學性能提升與界面優(yōu)化機理。全書共9章，詳細闡述了碳納米管-碳纖維多尺度增強混凝土的制備技術、動力特性和界面增強機制，旨在為提升傳統(tǒng)混凝土材料的力學特性提供新的解決方案。其中，第1章為綜述，第2章至第5章為多尺度纖維增強混凝土力學特性研究，第6章至第8章為多尺度纖維增強混凝土界面特性分析，第9章為結(jié)論與展望。
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2008年9月至2012年6月，空軍工程大學，土木工程，學士；
2012年9月至2014年12月，空軍工程大學，道路與鐵道工程，碩士；
2015年3月2018年6月，空軍工程大學，軍事生態(tài)工程規(guī)劃與管理，博士。2018年7月，空軍工程大學航空工程學院工程力學——機場防護工程1. 作為通訊作者、第一作者發(fā)表論文22篇，其中SCI檢索14篇（Q1區(qū)7篇，影響因子13.1）、EI檢索4篇，其他核心期刊4篇。
2. 代表性論文：
①Lu, Song; Xia, Wei; Bai, Erlei; Et al，《Composites Part B: Engineering》，2022年發(fā)表，IF=13.1，Q1分區(qū)。
② Lu, Song; Bai, Erlei; Xu, Jinyu; Et al，《Construction and Building Materials》，2021年發(fā)表，IF=7.4，Q1分區(qū)。
③ Lu, Song; Xu, Jin-Yu; Bai, Er-Lei Et al. 《Construction and Building Materials》，2017年發(fā)表，IF=7.4，Q1分區(qū)。
④夏偉;陸松;白二雷等，基于SHPB試驗的碳納米管增強混凝土動態(tài)壓縮行為研究，《爆炸與沖擊》，2024年發(fā)表，EI。
⑤夏偉;陸松;白二雷等，碳納米管-碳纖維復合改性混凝土力學性能研究，《材料導報》，2023年發(fā)表，EI。無
目錄
前言
第1章 綜述 1
1.1 相關背景及意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 碳纖維和碳納米管分散性研究現(xiàn)狀 3
1.2.2 纖維增強混凝土研究現(xiàn)狀.7
1.2.3 碳纖維表面改性研究現(xiàn)狀 11
1.2.4 碳納米管–碳纖維復合多尺度纖維研究現(xiàn)狀 16
1.2.5 混凝土本構(gòu)模型研究現(xiàn)狀 19
1.2.6 混凝土界面過渡區(qū)研究現(xiàn)狀 20
1.2.7 分子模擬研究現(xiàn)狀 22
1.3 現(xiàn)有研究存在的問題與不足 24
1.4 本書研究內(nèi)容 24
第2章 碳納米管–碳纖維復合多尺度纖維的制備及性能表征 26
2.1 引言 26
2.2 試驗原料與儀器設備 26
2.2.1 原材料及試劑 26
2.2.2 試驗儀器及設備 26
2.3 電泳沉積制備CNT-CF 28
2.3.1 電泳沉積技術 28
2.3.2 碳纖維表面沉積碳納米管 29
2.3.3 超聲輔助電泳沉積機理分析 32
2.4 CNT-CF的性能測試與表征 33
2.4.1 CNT-CF表面形貌特征 34
2.4.2 CNT-CF表面化學狀態(tài) 35
2.4.3 CNT-CF微觀界面剪切 37
2.4.4 CNT-CF的界面增效機制 38
2.5 小結(jié) 41
第3章 多尺度纖維增強混凝土力學試驗設計 42
3.1 引言 42
3.2 混凝土試件的制備 42
3.2.1 原材料及其性能 42
3.2.2 配合比設計 46
3.2.3 試件制備 47
3.3 試驗設計與方法 51
3.3.1 試驗方案 51
3.3.2 試驗設備及方法 52
3.3.3 動力試驗應變率的選擇 55
3.4 SHPB試驗原理與相關技術 57
3.4.1 SHPB試驗基本原理 57
3.4.2 波形整形技術 58
3.4.3 平均應變率的確定 59
3.5 小結(jié) 60
第4章 多尺度纖維增強混凝土靜態(tài)力學特性研究 62
4.1 引言 62
4.2 靜力強度特性分析 62
4.2.1 抗壓強度 62
4.2.2 抗折強度 64
4.2.3 折壓比 66
4.3 破壞失效模式分析 67
4.3.1 立方體壓縮破壞 67
4.3.2 棱柱體斷裂破壞 70
4.4 與CFRC的對比分析 71
4.5 機理分析 72
4.6 小結(jié) 74
第5章 多尺度纖維增強混凝土動態(tài)壓縮力學特性研究 76
5.1 引言 76
5.2 CMFRC的動態(tài)壓縮力學特性 76
5.2.1 應力–應變曲線 78
5.2.2 強度特性 80
5.2.3 變形特性 82
5.2.4 沖擊韌性 83
5.2.5 破壞形態(tài) 85
5.3 分析與討論 87
5.4 CMFRC 的動態(tài)壓縮本構(gòu)關系.88
5.5 小結(jié) 93
第6章 多尺度纖維增強混凝土界面過渡區(qū)研究 95
6.1 引言 95
6.2 試驗方法 95
6.3 試驗結(jié)果與分析 99
6.3.1 試驗結(jié)果 99
6.3.2 物相體積分數(shù)分析 101
6.3.3 界面過渡區(qū)物相分析 107
6.4 混凝土界面過渡區(qū)均勻化模型 108
6.4.1 均勻化理論簡介 108
6.4.2 均勻化模型 109
6.5 小結(jié) 113
第7章 多尺度纖維增強混凝土界面拉拔模擬研究 115
7.1 引言 115
7.2 分子力場 115
7.2.1 分子力場的能量項 115
7.2.2 常見的分子力場 118
7.3 分子系綜 120
7.4 溫度控制方法 121
7.5 動力學模型的建立 122
7.5.1 碳納米管模型 122
7.5.2 碳纖維初始模型 123
7.5.3 混凝土模型 123
7.5.4 環(huán)氧樹脂模型 125
7.5.5 多尺度纖維/混凝土界面模型 126
7.5.6 普通碳纖維/混凝土界面模型 127
7.5.7 多尺度纖維/環(huán)氧樹脂界面模型 129
7.5.8 普通碳纖維/環(huán)氧樹脂界面模型 130
7.6 相互作用能與界面作用力的計算 132
7.6.1 相互作用能 133
7.6.2 最大拉拔力 133
7.7 小結(jié) 134
第8章 多尺度纖維增強混凝土的微觀結(jié)構(gòu)及機理分析 136
8.1 引言 136
8.2 微觀結(jié)構(gòu)測試與分析 136
8.2.1 試樣準備及測試儀器 136
8.2.2 基于SEM試驗技術的微觀形貌特征分析 138
8.2.3 基于MIP試驗技術的孔隙結(jié)構(gòu)特征分析 140
8.2.4 基于XRD試驗技術的水化物相特征分析 153
8.3 CMFRC的微觀改性機理分析 156
8.3.1 纖維結(jié)構(gòu)的多尺度設計 156
8.3.2 CMFRC的微觀結(jié)構(gòu)物理模型 157
8.3.3 CNT-CF對混凝土的改性機制 158
8.4 小結(jié) 160
第9章 結(jié)論與展望 161
9.1 結(jié)論 161
9.2 展望 163
參考文獻 165
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