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第一章 概论 1

1.1引言 1

1.2超高性能水泥基复合材料的发展简史 2

1.2.1普通混凝土 2

1.2.2高强混凝土 2

1.2.3超高强混凝土 3

1.2.4高性能混凝土 3

1.2.5活性粉末混凝土 4

1.3超高性能水泥基复合材料的定义 5

1.4超高性能水泥基复合材料的现状 6

1.4.1水化硬化及微结构形成过程 6

1.4.2静态力学性能 9

1.4.3动态力学性能 10

1.4.4抗侵彻性能 15

1.4.5抗爆炸与震塌性能 16

参考文献 17

第二章 超高性能水泥基复合材料的微观结构与机理 27

2.1引言 27

2.2理论基础 27

2.2.1硅酸盐水泥的水化反应 27

2.2.2硅酸盐水泥的水化过程 28

2.2.3硅酸盐水泥的微结构形成过程 29

2.3凝结硬化过程的超声波追踪 29

2.3.1超声波测量仪 29

2.3.2试验研究 31

2.3.3试验结果与分析 32

2.4结构形成过程的电阻率动态监测 43

2.4.1高温无电极电阻率测量仪 43

2.4.2试验结果与分析 45

2.5水化放热过程的连续观测 53

2.5.1等温量热仪 53

2.5.2试验结果与分析 54

2.6结构形成机理 57

参考文献 59

第三章 超高性能水泥基复合材料的设计与制备 61

3.1引言 61

3.2理论基础 61

3.2.1多元复合胶凝体系 61

3.2.2界面过渡区 64

3.2.3增强相 64

3.3组成设计 65

3.4制备技术 66

参考文献 68

第四章 超高性能水泥基复合材料的物理力学性能 69

4.1引言 69

4.2流变性能 69

4.2.1混凝土流变学 69

4.2.2试验方法 70

4.2.3结果与分析 73

4.3力学性能 88

4.3.1抗压强度 88

4.3.2抗折强度 96

4.3.3轴心抗拉强度 100

参考文献 105

第五章 超高性能水泥基复合材料的变形性能 106

5.1引言 106

5.2超高性能水泥基复合材料自收缩 106

5.2.1早期自收缩特性 106

5.2.2试验研究 108

5.2.3结果与分析 108

5.2.4长期自收缩特性 112

5.2.5超高性能水泥基复合材料自收缩特性机理研究 118

5.3超高性能水泥基复合材料干燥收缩 125

5.3.1试验研究 125

5.3.2结果与分析 126

参考文献 132

第六章 超高性能水泥基复合材料动态冲击性能 133

6.1引言 133

6.2试验技术 133

6.2.1落锤试验装置 133

6.2.2撞磨试验装置 134

6.2.3冲击压缩试验装置 135

6.2.4冲击拉伸试验装置 139

6.3落锤试验 144

6.3.1冲击破坏形貌 144

6.3.2掺加方式的影响 145

6.3.3纤维掺量的影响 146

6.4耐撞磨性能 147

6.4.1宏观破坏形态 147

6.4.2掺加方式对耐撞磨性能的影响 148

6.4.3纤维掺量对耐撞磨性能的影响 149

6.4.4抗冲击性能与耐撞磨性能的关系 150

6.5冲击压缩性能 152

6.5.1单次冲击压缩性能研究 152

6.5.2多次冲击压缩性能研究 161

6.6冲击拉伸试验 166

6.6.1单次冲击拉伸性能研究 166

6.6.2多次冲击拉伸性能研究 172

6.6.3冲击拉伸应变率效应 173

参考文献 174

第七章 超高性能水泥基复合材料抗侵彻性能 176

7.1引言 176

7.2试验原理 176

7.2.1弹体侵彻深度影响因素 176

7.2.2量纲分析及相似理论 177

7.3实弹试验 179

7.3.1配合比设计 179

7.3.2靶体设计 179

7.3.3靶体制作 180

7.3.4试验装置 181

7.4试验结果及分析 182

7.4.1靶体破坏过程 182

7.4.2侵彻试验结果 183

7.4.3结果分析 184

7.5弹丸侵彻模型 191

7.5.1模型的建立 192

7.5.2模型的验证 192

7.6弹丸侵彻数值模拟 193

7.6.1模型建立 193

7.6.2模拟结果及分析 196

参考文献 207

第八章 超高性能水泥基复合材料抗爆炸性能研究 208

8.1引言 208

8.2试验 208

8.2.1试验设计 208

8.2.2试验过程 208

8.3试验结果及分析 210

8.3.1爆炸试验结果 210

8.3.2靶体压缩系数 210

8.3.3迎爆面破坏情况 213

8.3.4背爆面破坏情况 215

8.4超高性能水泥基复合材料二次爆炸试验 217

8.5爆炸试验数值模拟 218

8.5.1算法与模型 218

8.5.2模拟结果及分析 223

参考文献 233

第九章 工程应用 234

9.1高层建筑 234

9.1.1北京财税大楼 234

9.1.2国家大剧院 234

9.1.3沈阳远吉大厦 235

9.1.4广州西塔 235

9.1.5京基100 236

9.1.6美国西雅图双联广场大厦 237

9.1.7马来西亚吉隆坡双塔石油大厦 238

9.2桥梁工程 239

9.2.1加拿大Sherbrooke步行/自行车桥 239

9.2.2美国Mars Hill桥 240

9.2.3韩国和平桥 240

9.2.4迁曹铁路滦柏干渠大桥 240

9.3其他工程 241

9.3.1沈阳西科硅有限公司工业厂房扩建工程 241

9.3.2南京轨道交通工程 242

9.3.3高铁人行道盖板、电缆槽盖板 242

参考文献 243

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