超短超细钢纤维混凝土弯曲性能研究

为研究钢纤维混凝土(SFRC)的弯曲性能,对不同强度等级(普通混凝土-NC、高强混凝土-HSC)、不同纤维体积掺量和不同纤维长度的钢纤维混凝土梁进行四点弯曲试验。结果表明:纤维长径比越大纤维体积掺量越多,SFRC的极限承载力越大,荷载-挠度曲线也越饱满;增加纤维掺量可以提高SFRC的抗折初裂强度,且抗折初裂强度随纤维体积掺量的增加线性增加;HSC表现出很好的韧性,但HSC的弯曲韧度比却小于NC。     

纤维增强珊瑚混凝土的力学性能研究及破坏形态分析

采用天然珊瑚碎屑作为粗骨料,研究在水灰比为0.4的条件下不同掺量的碳纤维、聚丙烯纤维和剑麻纤维珊瑚混凝土的基本力学指标。试验表明,随着纤维掺量的增加,珊瑚混凝土的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量均呈现先增加后减小的趋势,总体来看,最优碳纤维掺量为2 kg/m3,最优聚丙烯纤维掺量也是2 kg/m3,最优剑麻纤维掺量为4.5kg/m3。当掺入纤维过量时,珊瑚混凝土分散性降低,从而增加浆体薄弱界面,无法发挥其增强、增韧的效应反而使其强度有所下降。纤维材料能明显改善珊瑚混凝土的脆性,增加韧性,使其抗折性能显著提高,改变珊瑚混凝土的破坏形态,试件破坏时依然能保持良好的整体性。     

外掺材料对混凝土弯曲韧性的影响

利用聚丙烯纤维网和聚丙烯酰胺制备高柔韧性混凝土,通过强度试验和弯曲韧性试验,研究了聚丙烯纤维网和聚丙烯酰胺对混凝土韧性的改性效果,并通过扫描电镜对改性混凝土的微观结构进行了全面分析.试验结果表明聚丙烯纤维网和聚丙烯酰胺不仅能提高抗折强度和弯曲韧性,而且对混凝土微观结构的改善有显著作用,并可降低压折比,分析表明聚丙烯纤维网的最佳掺量为0.9kg/m3,聚丙烯酰胺的最佳掺量为8%.     

磷石膏/聚丙烯复合材料制备

为了将磷石膏资源化利用,将40℃下烘干处理的磷石膏与聚丙烯颗粒混合后,再添加少量液体石蜡,经过热压成型制备了磷石膏/聚丙烯复合材料.在所制备复合材料中磷石膏至少占50%以上,增大了磷石膏的消耗量;并且在材料制备工艺中磷石膏预处理方法简单易行,增加了整个制备工艺的可行性.结果表明,磷石膏/聚丙烯复合材料密度随原料中磷石膏掺量增加而增大,磷石膏掺量为50%时,视密度每立方厘米1.089克;磷石膏掺量为80%时,视密度每立方厘米1.405克.磷石膏/聚丙烯复合材料的弯曲强度随着磷石膏掺量增加而增大,磷石膏掺量为80%时弯曲强度可达14.3MPa.但所制备磷石膏/聚丙烯复合材料样品的脆性较大,拉伸强度较低,与磷石膏的掺量无明显的相关性,磷石膏掺量为70%时拉伸强度1.7MPa,适用于要求塑性变形小的场合.所制备复合材料还有另一显著特点是耐水性很好,无论原料配比如何其软化系数均在1.0以上,从而克服了一般石膏制品耐水性差的缺点.最佳成型制度为成型温度160℃,成型压力15MPa.     

聚酯纤维-聚合物乳液复合改性混凝土韧性研究

研究了聚酯纤维(用量0～1.904kg/m3)、丁苯乳液(用量70～100kg/m3)在单掺、复掺情况下对水泥混凝土力学强度、弯曲韧性及抗冲击性能的影响。结果表明,单掺聚酯纤维或丁苯乳液均能改善其折压比、弯曲韧性及抗冲击性能,且随着掺量的增加呈现上升趋势;纤维-聚合物复掺时,其性能会得到进一步改善,且改性效果明显好于两者的单掺效果;纤维-聚合物复合改性混凝土的经济性明显好于聚合物改性混凝土;此外,探讨了纤维和聚合物对混凝土的复合改性机理。     

PPFRCP灌浆材料的优化选型及工作性能研究

选取了3mm、6mm、9mm和12mm 4种长度的聚丙烯纤维,通过不同纤维掺量PPFRCP的静力和动力性能对比,优选出最佳纤维长度后,考察纤维体积掺量对PPFRCP工作性能指标的影响及其规律。结果表明,在固定纤维掺量的情况下,纤维长9mm时PPFRCP的早期抗压强度、抗折强度和冲击韧性均达到最大,且相对于普通水泥净浆的提高幅度十分显著。随着纤维掺量的增加,浆体的流动度增大、坍落直径降低,流动度、坍落直径与纤维掺量之间存在显著的线性相关性。研究结果还表明,仅采用规范中的流动度单一指标评价PPFRCP的工作性能并不可靠,应将其结合坍落直径进行综合评判。     

纤维对偏高岭土基地聚物开裂性能的影响

研究了不同纤维参数对偏高岭土基地质聚合物开裂性能的影响,采用裂缝宽度和裂缝面积两个性能指标分析研究了纤维种类、纤维复掺、纤维掺量、纤维长径比、纤维截面形状对偏高岭土基地质聚合物开裂性能的影响。研究表明:碳纤维的抗裂性能优于耐碱玻璃纤维、矿物纤维和聚丙烯纤维;耐碱玻璃纤维与矿物纤维的复掺性能优于其他两组复掺;聚丙烯纤维的抗裂性能随掺量的增大而逐渐提升,在掺量大于体积比为0.15%时,抗裂性能增幅较缓;长度为18mm的聚丙烯纤维优于12mm和6mm的纤维;截面形状为三叶形的聚丙烯纤维抗裂性能优于截面形状为三角形和圆形的纤维。     

聚丙烯纤维对桥面铺装轻骨料混凝土性能影响

试验研究了聚丙烯纤维对桥面铺装轻骨料混凝土工作性能和强度的影响,探讨了对轻骨料预湿、掺入聚丙烯纤维及钢纤维与开裂时间、开裂面积、裂缝数量的关系.结果表明:聚丙烯纤维的掺入降低了轻骨料混凝土的流动性,当聚丙烯纤维掺量为1.2 kg/m3时,混凝土初始坍落度和扩展度仅为未掺聚丙烯纤维混凝土的69%和64%,当聚丙烯纤维掺量为0.6 kg/m3时,混凝土分层度较小;聚丙烯纤维在轻骨料混凝土中存在一个最佳掺量,当聚丙烯掺量为0.6 kg/m3时,混凝土28 d抗压强度变化不大,28 d抗折强度有一定提高.抗裂试验表明:对轻集料进行预湿处理和掺入纤维可以阻止和延缓混凝土早期塑性收缩产生的裂缝,提高混凝土的早期抗裂性能.     

原状磷石膏基水硬性胶凝材料的制备与性能表征

以原状磷石膏(简称磷石膏)、水泥(P.O 42.5)、矿渣、粉煤灰为原料,将水泥、矿渣、粉煤灰粉体直接加入磷石膏浆体中进行浆粉搅拌,制备出磷石膏-矿渣-水泥基(PBC)和磷石膏-矿渣-水泥-粉煤灰(PBCF)基水硬性胶凝材料的净浆硬化试样,并对PBC和PBCF净浆硬化试样的性能进行表征。结果表明:PBC试样的3 d抗压强度较低,7,28 d龄期抗压强度随水泥掺量的增加先增加后降低,水泥掺量20%(质量分数)时,试样的7,28 d龄期抗压强度达到最大值,后者为26.4 MPa;PBCF试样的7,28 d抗压强度随粉煤灰掺量的增加先增加后降低,粉煤灰掺量为15%(质量分数)时,试样的7,28 d抗压强度均达到最大值,分别为17.0,28.7 MPa;PBCF试样软化系数均≥0.88。     

建筑石膏对碱式硫酸镁水泥性能影响的研究

考察了建筑石膏的不同掺量对碱式硫酸镁水泥抗压强度、抗折强度、软化系数、凝结时间以及浆体流动度的影响.通过对试件硬化微观晶体形貌的观测,分析了建筑石膏对碱式硫酸镁水泥强度及软化系数的影响机理,以及外加剂对其相关性能的影响.结果表明,建筑石膏与碱式硫酸镁水泥混合胶凝材料在适宜的配比下可以制作凝结时间适宜、早期强度高、耐水性良好的新型胶凝材料.     

碱处理对剑麻连续长纤增强聚丙烯复合材料力学性能的影响

以丙纶长纤为经纱,剑麻连续长纤为纬纱,织成剑麻/PP平纹机织物。采用不同浓度的氢氧化钠对织物进行碱处理,将处理后的织物与聚丙烯薄板模压成型,制备出剑麻连续长纤增强聚丙烯复合材料。采用SEM对碱处理前后的剑麻纤维形貌进行分析,讨论不同碱处理浓度对复合材料力学性能的影响。结果表明：碱处理对剑麻连续长纤的表面具有刻蚀作用,以及对剑麻连续长纤增强聚丙烯复合材料的动态热机械性能、拉伸性能、弯曲性能均有一定的影响。     

Mechanical Properties and Fracture Mechanism of a Glass Fiber Reinforced Polypropylene Composites

To study the effect of some parameters,such as,length and fraction of glass fiber (GF),and the fraction of maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MAH),on the mechanical properties of glass fiber reinforced polypropylene (GF/PP) composites,tensile tests,bending tests and impact tests were conducted.Scanning electron microscope (SEM) was used to characterize the fracture mechanisms of the composites.The results show that,compared with 3 mm GF,9 mm GF can significantly improve the strength of the composite better.Addition of PP-g-MAH,a kind of grafting agent,into the PP-30% LGF composite can result in a better mechanical properties because of the strengthening of the bonding interface between the matrix and the fiber.When the mass fraction of GF is 30% and the PP-g-MAH fraction is 6%,the mechanical properties of the composite are the best.     

竹纤维碱化改性对竹纤维/聚丙烯复合材料性能的影响

用不同浓度的NaOH 溶液对竹纤维(bamboo fiber, BF) 进行表面改性处理, 一定温度烘干后, 通过熔融挤出 制备了竹纤维/聚丙烯(BF/PP) 竹塑复合材料。采用示差同步扫描热分析仪(TG-DSC)、红外光谱(FTIR)、X 射线衍 射仪(XRD) 和扫描电镜(SEM) 等对预处理前后BF 的结构进行表征, 并研究了复合材料的力学性能。结果表明: 改 性后BF 的热稳定性升高, 形成疏松的纤维束; 复合材料的力学性能显著提高。其中用3% 的NaOH 溶液改性BF 制 备的复合材料的力学性能最佳, 冲击强度较纯PP 可提高100%, 屈服强度提高14.8%。复合材料冲击断面SEM 显 示, 一定浓度的NaOH 溶液改性可以明显提高BF 与PP 基体树脂间的相容性。     

纤维组分比例对玄武岩/聚丙烯复合材料力学性能影响研究

采用非织造加工工艺,将玄武岩纤维和聚丙烯纤维通过开松混合后梳理成网,然后按照一定的尺寸制成预制件,使用模压成型工艺制备玄武岩/聚丙烯复合材料,研究不同比例的玄武岩纤维和聚丙烯纤维对复合材料力学性能的影响,并通过数学方差分析方法确定了影响因素的显著性.结果表明:当玄武岩纤维和聚丙烯纤维的比例为30/70时,复合材料的拉伸、弯曲强度和模量达到最高,最大拉伸强度、弯曲强度分别为92.998 MPa和156.134 MPa,最大拉伸和弯曲模量分别为3.400 GPa和1.288 GPa.     

聚丙烯纤维增强泡沫混凝土性能研究

利用体积法计算出不同干密度聚丙烯纤维增强泡沫混凝土的配合比,制备出聚丙烯纤维增强泡沫混凝土。研究不同等级干密度对其力学性能、保温性能和干燥收缩性能的影响,并在良好保温性能、强度与较低干收缩条件下,探讨聚丙烯纤维增强泡沫混凝土的最优干密度。结果表明:干密度等级越高的聚丙烯增强泡沫混凝土力学性能好,干燥收缩值变化较小,但其导热系数较大,保温性能差。具有良好保温性能、强度与较低干收缩聚丙烯纤维增强泡沫混凝土的最优干密度为800-900 Kg/m3。     

混纤纱法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料

采用混纤纱法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，对混纤纱的制备工艺及纤维城乡差别聚丙烯复合材料的成型工艺进行了研究。通过试验，对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料力学性能及孔隙率等进行了测试，并确定出了合理的工艺参数。     

The influence of fiber type and conformation on the damping property of FRP composite

In order to get a fiber reinforced plastic(FRP) composite with good damping property as well as good mechanical properties, different types of reinforcing materials were used to reinforcing a damping resin. The influence of fiber types and conformation on the damping property of the composite are tested. Compared to the glass fiber(GF), carbon fiber(CF) can improve the damping factor of the composites; the highest tanδ value is 0.827 while the Tg is 22.5 ℃. The style of the fibers also influences the damping factors of the composite. The composite reinforced with mat has higher loss factors than that composite reinforced with clothe for the reason that the former has the ability to deform and the composite has higher resin content. The loss factor of GF mat reinforced composite is 0.704 while the Tg is 27 ℃. Both composite has good damping properties and can be used as the damping layer of the structural damping composite.     

温度对C50纤维混凝土力学性能的影响

结合武汉市某工程大体积混凝土实测温度,试验研究了高温高碱环境对纤维自身力学性能的影响,及不同养护温度下混凝土的力学性能发展趋势.试验结果表明:聚丙烯纤维在10%浓度的NaOH溶液中浸泡24 h且经历室温—65℃—室温循环,纤维自身力学性能下降约10%;处理后的纤维掺入混凝土中对标准养护的试块强度无不良影响;不同养护温度下纤维混凝土力学性能发展趋势差异明显,65℃养护1 d龄期的轴心抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉强度可达标准养护28 d龄期相应参数的97%,74%,74%,4 d龄期轴心抗压强度、劈裂抗拉强度有一定增长趋势.因此,大体积混凝土实体结构强度评定需考虑水化温度作用的影响.     

不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能

为研究不同尺度纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能,对单掺和复掺碳酸钙晶须、聚乙烯醇（PVA）纤维的水泥基材料分别进行电通量试验、电镜扫描观测及基本力学性能试验,分析不同纤维尺度、掺量及复合比例对水泥基材料抗氯离子渗透性能和基本力学性能的影响规律,并基于试验结果给出了多纤维复合增强水泥基材料的氯离子侵蚀深度计算模型。结果表明,不同尺度纤维可在不同结构层次上发挥对水泥基材料的增强作用,使得多纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透性能明显优于单一纤维增强水泥基材料;多纤维复合材料的抗压强度与氯离子侵蚀深度及电通量大致呈反比例关系;当复合材料的抗压强度提高13.6%时,其氯离子侵蚀深度和总电通量则分别降低39.1%和44.7%;建立的氯离子侵蚀深度计算模型,可用于多纤维复合增强水泥基材料的抗氯离子渗透和侵蚀性能评估。     

再生涤纶/黄麻/丙纶纤维复合板材的制备与研究

利用针刺法非织造技术将再生涤纶(PET)、黄麻和丙纶短纤维(PP)进行混合、成网、加固制得再生涤纶/黄麻/丙纶纤维复合毡,再将制备的纤维复合毡经过热压成型工艺,制得纤维复合板材。研究制备的纤维复合板材的拉伸和弯曲性能,分析原料混合比例、热压参数(温度、时间、压力)对纤维复合板材的该性能的影响,研究分析得出:当再生涤纶短纤维、黄麻短纤维和丙纶短纤维质量混合比为35:35:30、热压温度为230℃、热压时间为1.0min、热压压力为5MPa时,制备的再生涤纶/黄麻/丙纶短纤维复合板材的拉伸强度和弯曲强度最大。