PVA—ECC材料性能研究及应用

混凝土以其自身的优点成为使用最广泛的建筑材料,然而水泥基材料收缩大,抗拉强度低,韧性差等本质缺点却没有得到有效地解决,影响了混凝土材料更为广泛的应用。PVA—ECC可以有效地提高水泥基材的韧性,使其呈现应变硬化的特征,并且提高基材的抗拉、抗折强度,使基材呈现多微裂缝开裂特征,从而很好的解决混凝土的耐久性问题。     

超高韧性水泥基材料的制备技术

分别采用活性粉末混凝土（RPC）和渗浇钢纤维混凝土（SIFCON）两种制备工艺,根据水泥基材料结构的多尺度特征,研究了由碳酸钙晶须和微钢纤维复合增强的超高韧性水泥基材料（Ultra-High-Toughness Cementitious Composite,简称UHTCC）的制备技术,测试UHTCC不同配比的抗压强度、抗折强度、抗弯强度以及单轴拉伸性能,采用折压比、韧性指数等多个指标对UHTCC的韧性进行了评价。试验表明：UHTCC的抗压强度、抗折强度、抗弯强度以及延性和韧性都远高于普通钢纤维混凝土,其抗弯强度最高达65.1 MPa、韧性指数I₂₀最高达49.21,单轴拉伸试验时呈现明显的假应变硬化行为,极限拉应变可达4%~8%。相对而言,利用SIFCON工艺制得的水泥基材料韧性更高。     

挤压纤维增强水泥板及复合梁抗弯与耐久性能

研究了水灰比、纤维种类、掺量和水泥基材对挤压成型纤维水泥板及其复合梁的力学性能与耐久性能的影响。结果表明掺加纤维后板材韧性有显著改善;PVA纤维增强板材当纤维掺量达1．7％时表现应变硬化,出现多点开裂;PP纤维则呈现应变软化。两种纤维增强水泥基材料性能的差异是由于纤维自身性能的不同。以纤维增强板为底板,制作的纤维板／混凝土复合梁的极限荷载和相应挠度,与普通混凝土梁相比都得以改善;同时与普通混凝土梁相比,复合梁的抗氯离子渗透性能更好。     

网状PP纤维对水泥基材料性能的影响

在工程实践中,混凝土(砂浆)的裂缝问题越来越突出,采用聚丙烯纤维来解决混凝土开裂的问题是近年来广泛研究和应用的一种新的途径.其原理主要在于,混凝土中水泥作为胶凝材料来握裹纤维,这些纤维起到微细配筋作用,消耗混凝土变形开裂能量、提高韧性、撑托骨料和减少混凝土离析泌水,从而控制水泥基体内部微细裂的生成和扩展,提高混凝土的抗裂性能.笔者对纤维混凝土(砂浆)的性能进行了综合分析,得出了纤维混凝土(砂浆)在物理力学性能上的优势.     

水泥基高强材料的发展

本文综述了几种新型的高强水泥基材料.着重介绍了热压浆体、DSP 材料、MDF 水泥以及PSC 材料的工艺特点和性能.特殊的成型工艺表明,水泥基材料在力学性能上存在着很大的潜力,通过对水泥基材料在不同层次上的改性,可以使水泥、混凝土这种脆性材料具有高强、高韧性、加入有机、无机外掺物,减小孔率都是提高强度的极有效方法.通过对材料在不同层次上的改性,可望设计、制造出具有特殊性能的水泥基材料.     

不同水泥基材玻璃纤维混凝土耐高温性能的研究

针对混凝土抗火性能较低,遇火灾或高温发生爆裂并且无任何预兆,给工程造成极大损坏。采用普通硅酸盐水泥、低碱度硅酸盐水泥、耐碱玻璃纤维配制成混凝土,在进行高温试验后检测混凝土的外观变化、质量损失和力学性能,探究不同水泥基材玻璃纤维混凝土的耐高温性能。结果表明,以低碱度硅酸盐水泥为基材的玻璃纤维混凝土具有良好的耐高温性能。     

超高性能纤维增强混凝土初步研究

去除普通混凝土中的粗骨料以提高匀质性,同时在水泥基体中复合使用粉煤灰、硅粉和高效减水剂,并掺加微细纤维以增强韧性和延性,可以获得超高性能的水泥基纤维增强材料。通过试验结果表明：以水胶比为０．１６,配制出流动性良好的混凝土,达到抗压强度２３０ＭＰａ、抗折强度５０ＭＰａ。     

超高性能纤维增强混凝土初步研究

去除普通混凝土中的粗骨料以提高匀质性,同时在水泥基体中复合使用粉煤灰、硅粉和高效减水剂．并掺加微细纤维以增强韧性和延性,可以获得超高性能的水泥基纤维增强材料。通过试验结果表明：以术胶比为0．16,配制出流动性良好的混凝土．达到抗压强度230MPa、抗折强度50MPa。     

高分子减缩密实剂对水泥基材料性能影响研究

采用高分子减缩密实剂改善水泥基材料的性能,研究了高分子减缩密实剂对水泥基材料的抗渗性能、体积稳定性、抗开裂性能、抗硫酸盐侵蚀、抗冻融循环的影响,并通过扫描电镜观察了28 d龄期净浆水化产物的形貌。结果表明,相比于未掺组,掺入2%高分子减缩密实剂的水泥基材料,混凝土的28 d渗透高度比为27%,砂浆的渗透压力比达300%,混凝土28 d氯离子迁移系数比下降至61%,混凝土的28 d收缩率比为87%,砂浆的早期抗开裂性能比可达76%,KS150次混凝土抗压强度耐蚀系数比提升至122%,混凝土抗冻等级达到F300,净浆水化产物形态得到优化,由疏松的团状结构转化为致密的簇状结构。     

高韧性水泥基材料基本性能研究

为研究高韧性水泥基材料养护龄期与其力学性能之间的关系,对不同纤维掺量的水泥基材料开展抗压、抗折性能试验,测定不同纤维掺量的混凝土在7d、14d、28d、35d的抗压强度和抗折强度,并与基准混凝土试块对比。结果表明:纤维的掺入能够较好地提高混凝土的力学性能,高韧性水泥基材料的抗压强度和抗折强度与基准混凝土相比差异较大;基体抗压强度增幅不高而抗折性能有较大提高,试验抗折强度最高提高92.32%;高韧性水泥基材料抗压强度与抗折强度均随养护龄期的增加而增大,适当延长养护龄期有利于提高高韧性水泥基材料的工作性能。     

钢纤维混凝土弯曲韧性实验研究

为探讨钢纤维掺量对钢纤维混凝土弯曲韧性的影响，按照美国材料与试验协会(ASTM)定义的弯曲韧性指数试验方法．测试了钢纤维混凝土的挠度、初裂强度和抗压强度，计算了钢纤维不同掺量下混凝土的弯曲韧性指数值．钢纤维的掺入，使混凝土的破坏形式由脆性破坏变为延性破坏，并具有一定的残余强度．在一定范围内，钢纤维混凝土的弯曲韧性与钢纤维掺量成正比，钢纤维掺量达到90kg／m^3时，混凝土的弯曲韧性指数已接近理想弹塑性材料．掺量在30～90kg／m^3范围内，钢纤维混凝土的初裂强度变化不明显．     

加固混凝土用改性环氧树脂粘结性能的研究

采用丁腈橡胶增韧改性环氧树脂,制备了常温固化的加固用粘结材料。从化学反应和显微结构2个方面研究了增韧机理,确定了共混体系的制备工艺参数。通过拉伸剪切试验和拉伸试验,对不同橡胶含量的增韧改性环氧树脂固化产物的力学性能进行了研究,结合显微结构分析研究了增韧改性效果。采用弯曲性能试验表征粘结材料的粘结性能,以破坏形态和最大破坏载荷值为依据,确定了加固用粘结材料的最佳增韧剂含量。     

Investigation on Mechanical Properties and Microstructure of Hydroxyapatite-SiC_w Composite Bioceramics

1Introduction Hydroxyapatitehasbecomeoneofthemostimportant artificialbonetransplantmaterialsbecauseofitsexcellent biocompatibility,osteophonyandhavingnoside effectto humanbody.Unfortunatelythemechanicalpropertiesof synthesizedhydroxyapatitearepoor,especia…     

Investigation on Mechanical Properties and Microstructure of Hydroxyapatite-SiCw Composite Bioceramics

Hydroxyapatite-SiCw composite micropowder was synthesized using in-situ composite method, and hydroxyapatite- SiCw composite bioceramics with different content of SiCw were produced by hot pressing sintering method. The microstructures of the materials were analyzed by SEM, and the relative density, bending strength and fracture toughness of the materials were tested. The results show that the mechanical properties of composite material are best when the whisker content is 20- 23.7% . The mechanical properties of the material are the best when the tensile stress acted on the composite material is parallel with the hot pressing plane, and they are the worst when the tensile stress acted on the composite material is normal to the hot pressing plane.     

700MPa级超低碳高强度贝氏体厚钢板的晶粒细化机制研究

根据超低碳微合金化的成分设计意图,采用控制轧制和控制冷却工艺得到细化的贝氏体组织,利用光学显微镜、FE-SEM和TEM对各类微观组织和析出物进行了研究和分析。结果表明,700MPa级超低碳贝氏体厚钢板为细小均匀的粒状贝氏体和少量针状铁素体与多边形铁素体的复合组织,其屈服强度不小于580MPa,抗拉强度不小于700MPa,低温冲击韧性为-20℃,Akv不小于150J。钢板具有强度高、韧性好和焊接性能良好的特点,其强度和韧性的良好匹配主要是由于在粒状贝氏体相变前形成了少量的针状铁素体分割奥氏体晶粒,从而细化了最终的复合组织。     

微合金化非调质钢40MnVTi拉伸与冲击性能的研究

测定了４０ＭｎＶＴｉ钢常温拉伸性能和冲击韧性，并分析了锻后冷却条件对该钢组织和性能的影响。结果表明：该钢强度较高，韧性较低，锻后冷却条件对其性能有较大影响。     

Effects of quenching process on mechanical properties and microstructure of high strength steel

The effects of direct quenching and tempering (DQ-T) process and conventional reheat quenching and tempering (RQ-T) processes on mechanical properties and microstructure of high strength steel were investigated. The DQ process was found to enhance the hardenability of steel effectively. The tensile strength and yield strength of DQ specimen was 975 MPa and 925 MPa respectively, which were higher than those of RQ specimen??s of 920 MPa and 871 MPa. In contrast, low temperature toughness (?40 °C, AKV) of DQ-T specimen (124 J) was generally inferior to that of RQ-T specimen (156 J). The direct quenching temperature was one of the potential process parameters to determine strength/toughness balance of steel manufactured by DQ process. The experimental results showed that excellent strength/toughness balance was obtained when the specimens was quenched at temperature in the range of 850?C910 °C. The yield strength and impact energy (?40 °C) of DQ steel decreased significantly with increasing of quenching temperature, although the tensile strength was nearly stable.     

多尺度纤维复合增强水泥基材料的力学性能

为改善水泥基材料抗拉强度低、韧性差以及易开裂等性能缺陷,采用微米级碳酸钙晶须和厘米级短切耐碱玻璃纤维复合增强高性能水泥基材料,并对不同纤维增强水泥基材料的基本力学性能进行研究.结果表明:微观碳酸钙晶须和宏观耐碱玻璃纤维均有利于水泥基材料力学性能的提高,且提高程度与纤维(或晶须)掺量及长度相关;采用碳酸钙晶须和耐碱玻璃纤...     

基于声发射技术的高韧性水泥基复合材料开裂损伤特性

研究了同等抗压强度等级的普通混凝土和高韧性水泥基复合材料的抗弯拉力学性能,采用声发射(AE)技术对比检测和分析了二者在三分点弯曲荷载作用下的开裂损伤规律。力学测试结果表明,高韧性水泥基复合材料具有较高的抗弯拉强度和应变硬化能力。AE检测结果表明,随着普通混凝土强度的增大,AE信号幅度增大,但其AE事件总数增长规律和幅值分布规律与强度无明显关系;高韧性水泥基复合材料AE信号的幅值和分布密度均比同等抗压强度等级的普通混凝土小;普通混凝土试件的断裂过程区主要集中在断裂面附近,而高韧性水泥基复合材料基本已覆盖了整个纯弯段,在细密裂缝的扩展过程中高强纤维对裂尖能量进行了有效的吸收和传递。