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| 編輯推薦： |
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本书是863项目、自然科学基金项目和人才基金项目科研成果，重点开展作为新型复合建筑材料的玄武岩纤维增强混凝土所表现出来的力学特性并对其工程应用进行研究。
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| 內容簡介： |
本书分9章，主要内容包括：绪论、BFRC力学性能试验设计、BFRC力学性能试验研究、浸胶BFRC基本力学性能及其耐久性试验研究、不同环境下BFRC抗冻融性能试验、BFC加固钢筋混凝土梁受力性能试验研究、BFRC增强机理及制备工艺分析、BFRC工程应用研究、研究小结等。
本书可作为土木工程领域内科研人员及大专院校土木工程、道路工程、市政工程等专业研究生用书，也可供从事道路工程、城市道路、市政道路、地下工程与隧道等设计、勘查和施工方面的工程技术人员参考。
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| 目錄：
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目录
第1章绪论
1.1引言
1.2玄武岩纤维增强混凝土研究现状
1.3混凝土抗冻融破坏研究现状
1.3.1混凝土冻融破坏机理与抗冻规律
1.3.2混凝土内部结构影响冻融破坏的因素
1.3.3纤维对混凝土抗冻性能的影响
1.3.4混凝土冻融试验研究方法
1.4纤维布加固国内外研究现状
1.4.1常用纤维布
1.4.2玄武岩纤维布
1.4.3国内外研究现状
第2章BFRC力学性能试验设计与准备
2.1试验材料
2.2试验配合比设计
2.3试件设计
2.3.1抗压强度
2.3.2抗折强度
2.3.3劈裂抗拉强度
2.3.4轴心抗拉强度
2.4试件制备及养护
第3章BFRC力学性能试验研究
3.1抗压强度试验
3.1.1试验方法
3.1.2试验结果与分析
3.2抗折强度试验
3.2.1试验方法
3.2.2试验结果与分析
3.2.3BFRC韧性分析
3.3劈裂抗拉强度试验
3.3.1试验方法
3.3.2试验结果与分析
3.4轴心抗拉强度试验
3.4.1试验方法
3.4.2试验结果与分析
3.4.3轴心抗拉强度与劈裂抗拉强度关系
3.5本章小结
第4章不同环境下BFRC抗冻融性能试验研究
4.1常规环境下BFRC抗冻融性能试验
4.1.1试验设备及试验方法
4.1.2试验结果与分析
4.2BFRC在NaCl溶液中的抗冻融试验
4.2.1BFRC冻融破坏失效规律
4.2.2BFRC冻融损伤抑制作用
4.3BFRC在MgSO4溶液中抗冻融试验
4.3.1BFRC冻融破坏失效规律
4.3.2BFRC冻融损伤抑制作用
4.4BFRC在复合溶液中抗冻融试验
4.4.1BFRC冻融破坏失效规律
4.4.2BFRC冻融损伤抑制作用
4.5腐蚀条件冻融循环与单纯冻融循环作用比较
4.5.1相对动弹性模量和冻融循环寿命
4.5.2质量损失
4.6本章小结
第5章浸胶BFRC基本力学性能及其耐久性试验研究
5.1浸胶BFRC基本力学性能试验研究
5.1.1浸胶BFRC原材料的组成
5.1.2浸胶BFRC配合比的设计
5.1.3浸胶BFRC抗压强度试验研究
5.1.4浸胶BFRC劈拉强度试验
5.1.5浸胶BFRC弯拉强度试验
5.1.6浸胶BFRC的落锤冲击试验
5.2浸胶BFRC的抗渗性试验
5.2.1混凝土抗渗性影响因素
5.2.2混凝土抗渗性试验方法
5.2.3渗透试验
5.2.4渗透试验结果与分析
5.3浸胶BFRC的耐腐蚀性试验
5.3.1混凝土硫酸盐腐蚀影响因素
5.3.2混凝土硫酸盐腐蚀试验方法
5.3.3腐蚀试验
5.3.4硫酸盐腐蚀试验结果与分析
5.4浸胶BFRC的抗冻性试验
5.4.1混凝土抗冻性影响因素
5.4.2抗冻融性能试验
5.4.3抗冻融试验结果与分析
5.4.4结果分析
5.5本章小结
第6章BFRC有限元数值模拟分析
6.1BFRC温度应力场有限元数值模拟
6.1.1引言
6.1.2耦合场数值模拟
6.1.3BFRC有限元数值模拟
6.2BFRC路面数值模拟
6.2.1力学模型
6.2.2计算参数
6.2.3路面加载情况
6.2.4模型建立
6.2.5数值模拟结果分析
6.2.6影响参数分析
6.3BFRC机场跑道有限元分析
6.3.1引言
6.3.2BFRC机场跑道结构及参数
6.3.3机轮荷载情况
6.3.4BFRC机场跑道模型建立
6.3.5有限元结果分析
6.4本章小结
第7章玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁受力性能试验
7.1试验方案设计
7.1.1试验材料
7.1.2试验配合比设计
7.1.3玄武岩纤维布的粘贴工艺
7.1.4应变片的粘贴技术
7.1.5试件设计
7.1.6试件制备及养护
7.2玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁受弯试验
7.2.1试验方法
7.2.2试验结果与分析
7.3玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁受剪试验
7.3.1试验方法
7.3.2试验结果与分析
7.4玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁的理论分析
7.4.1抗弯强度的计算
7.4.2裂缝宽度的验算
7.4.3抗剪强度基本公式
7.5本章小结
第8章玄武岩纤维对基体增强增韧理论分析
8.1纤维混凝土增强机理分析
8.1.1复合材料理论
8.1.2纤维间距理论
8.1.3增强机理分析
8.1.4增韧机理分析
8.2制备工艺对BFRC性能影响分析
8.2.1试验主要设备
8.2.2试验步骤
8.2.3试验结果与分析
8.3浸胶BFRC冲击试验电镜分析
8.4本章小结
第9章结论
参考文献
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| 內容試閱：
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前言
党的十九大报告中明确提出，推动资源节约是中国绿色发展的重点工作。建设美丽中国，实现中华民族持续发展，加快新材料的革命，才能更好地适应我国土木、交通等领域的快速发展与大规模建设。2017年7月交通运输部公布的数据显示，我国高速公路已覆盖约98%的城镇人口20万以上的城市，通车里程达到13.1万km，位居世界第一，近40%的货物通过高速公路实现流转。在投入运营的道路中，很多公路路面未达到使用年限，甚至投入运营不久，即出现了严重的破裂和使用功能衰退，造成了严重的交通不便和巨大的经济损失。目前我国高速公路和高等级公路路面结构普遍采用水泥混凝土路面或沥青混凝土面层结构，因而路面结构用的混凝土材料的力学性能优劣至关重要。
混凝土是一种无机非金属材料，由于自身原材料来源广泛，综合耗能不高，有很高的抗压强度，且强度等级范围宽，有较好的耐久性、价格低廉等优点，因此在土木工程中的使用范围十分广泛，对土木工程的建设起到至关重要的作用。但混凝土自身仍然存在一些严重的性能缺陷，如抗折、抗拉强度低，韧性差，脆性大，抗冲击性能低等。裂缝是混凝土路面的主要病害，目前路面裂缝问题没有得到根本解决，在道路投入使用后容易受各种车载作用、温度变化以及地基沉降等各种因素的影响，路面会产生裂缝、坑槽、车辙、松散、沉陷、表面破损等病害。
纤维混凝土是以混凝土或水泥浆、砂浆为基础材料，以无机纤维、有机纤维或金属纤维材料为增强材料组合而成的一种复合材料。将弹性模量高、抗拉强度大、耐久性好的纤维均匀分布在混凝土中，可以弥补混凝土多种力学性能的不足。如今，用于改善混凝土性能的纤维不胜枚举。其中，应用较多的是钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维。连续玄武岩纤维continuous basalt fiber，CBF或BF就是典型的天然纤维，与其他纤维相比，拥有不可比拟的优越环保性能，并以其优异的力学性能在土木建筑和交通领域拥有广泛的应用前景，是新型纤维中的典型代表。玄武岩纤维是目前较为理想的增强增韧纤维材料，其潜在性能已经受到工程界人士的关注。玄武岩纤维是一种新型环保的无机纤维材料，是由天然玄武岩矿石为原料，经过1450~1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板制作而成，具有优良的相容性和力学性能，属于纯天然的无机非金属材料，被称为21世纪的万能纤维。其优良的抗拉和抗弯性能、阻裂性能、耐冲击、抗渗、抗冻性成功地应用于军事、水利、建筑、机场、公路等领域。
玄武岩纤维的高性能在抑制混凝土初期收缩裂纹和优化混凝土耐久特性方面发挥的效用非常显著，而且其材料来源和生产过程完全是天然的，对人类健康和生态环境无害。由此可将玄武岩纤维及其复合材料应用于国防建设、交通运输、建筑、环保、电子、航空、航天等领域，是21世纪符合生态环境要求的新兴绿色材料。玄武岩纤维产品是典型的硅酸盐纤维，具有玻璃纤维、芳纶纤维和碳纤维所不具备的很多特性，且有和水泥混凝土及砂浆相近的密度2.63~2.80gcm3，所以在均匀分布方面具有独特优势，是一种很有发展前景的新型增强增韧材料，由此决定了它在特殊行业、领域有不可替代的市场需求。近年来，对玄武岩纤维混凝土的力学性能和工程应用的研究已经成为相关领域的研究热点，国内外不少学者对其性能展开了深入研究。
作为一种新型建筑复合材料，玄武岩纤维混凝土具有良好的力学性能和广泛的工程应用前景。本书利用理论分析，室内试验、数值模拟和现场跟踪测试的手段，探究这种新型材料的抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、抗弯拉强度力学性能以及各种环境下的耐久性等特性，以便能够充分发挥该材料在建筑工程和道路工程应用中的良好作用。同时，应用有限元软件对玄武岩纤维混凝土在各种荷载作用下进行应力及位移分析，确保这种新型复合建筑材料各方面的性能满足实际工程需要，该研究成果对相关领域具有积极的借鉴意义。通过新材料的研究及工程推广应用，能够创造良好的经济效益和社会效益。
本书是多年来多个课题的研究成果，应归功于课题研究团队共同的努力。同时，在编写过程中，借鉴了一些相关的ANSYS、MIDAS参考书以及ANSYS、MIDAS软件官方网站，受益匪浅，在此深表感谢！
金生吉（沈阳工业大学）负责本书第8、9章的撰写并统稿； 孙一民（沈阳工程学院）负责撰写本书第1～4章； 于贺（沈阳工业大学）负责撰写本书第5、6章； 侯东序（沈阳市建设工程质量检测中心有限公司）负责撰写本书第7章。在此，对沈阳工业大学刘子心、李忠良、张健、王艳苓、张鑫，以及沈阳工程学院、沈阳市建设工程质量检测中心有限公司的各位学者在本书撰写过程中所给予的指导和帮助，一并表示感谢！
本书资助项目包括国家自然科学基金项目非常规天然气开采中关键力学问题理论与试验研究（No.11272216）； 辽宁省自然科学基金项目玄武岩纤维增强混凝土路用性能及其工程应用研究（No.2015020583）； 辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划项目核电站取水CACBPX结构流固耦合作用及抗震力学特性研究（No.LJQ2013016）； 辽宁省教育厅基金项目渗流应力温度耦合作用下混凝土大坝的破坏机理研究（No.201564068）； 辽宁省博士科研启动基金高等级公路高填方路基不均匀沉降规律及稳定研究（No.20101076）； 沈阳市建委资金资助项目BFRP布加固损伤混凝土梁试验和工程应用指南等。
最后，希望本书能在实际工程中的设计、分析、仿真和施工等方面给予广大读者启迪和帮助。
由于著者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在疏漏和错误之处，恳请读者不吝赐教。
作者
2018年5月
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